陳香
[摘 要] 心理學研究表明,親身經(jīng)歷動手操作、思考與交流,有利于加深學生對數(shù)學知識的理解與記憶. 本文結合“圓周角”課堂教學實踐,闡述通過優(yōu)化教學設計,讓學生充分體驗數(shù)學結果的形成過程,讓學生主動參與活動,在活動中積極探索與發(fā)現(xiàn),親身體驗與實踐,經(jīng)歷數(shù)學概念與數(shù)學規(guī)律的形成過程、思想方法的提煉過程,感悟數(shù)學內涵.
[關鍵詞] 初中數(shù)學;教學設計;過程體驗
《義務教育數(shù)學課程標準》(2011版)明確指出:“課程內容不僅包括數(shù)學的結果,也包括數(shù)學結果的形成過程和蘊含的數(shù)學思想方法. ”因此,我們需要不斷優(yōu)化教學設計,注重讓學生體驗數(shù)學結果形成的過程,在活動過程中感悟數(shù)學思想,積累數(shù)學活動經(jīng)驗.
在一次教研活動中,筆者執(zhí)教了蘇科版《義務教育課程標準試驗書·數(shù)學》九年級下冊《圓周角(第一課時)》一課. 在磨課時,和同組的教師多次討論,對教學設計進行了優(yōu)化,設置了以學生為主體的活動,讓學生在活動中體驗圓周角概念的形成過程,主動探究圓周角的性質,領悟分類、轉化、特殊到一般的數(shù)學思想,現(xiàn)結合本節(jié)課談談自己的思考.
教學過程簡錄
1. 情境引入
(1)我們學過一種與圓有關的角,是什么角呢?(圓心角)
(2)今天我們來研究與圓有關的另外一種角,叫圓周角,類比圓心角的概念,你能猜出什么叫圓周角嗎?
設計說明 設置簡單明確的情境,利用學生已有的數(shù)學知識經(jīng)驗,設置了有較強數(shù)學味的問題情境.
2. 概念建構
(1)你能畫一畫這樣的角嗎?
(2)你能把畫的這些角分類嗎?
(3)判斷下列圖形(圖1)中的角是否為圓周角,并說明理由.
(4)你能總結一個角是圓周角需要滿足的條件嗎?
設計說明 類比圓心角的概念,建構圓周角的概念. 設置畫圖、觀察、思考等活動,讓學生在活動中體驗圓周角概念的建構過程. 通過畫圖形成圓周角的感性認識,通過觀察、思考、分類,深刻體驗圓周角概念的形成過程. 活動設計加強了學生對概念的深入理解,深刻體會到圓周角必備的兩個條件,并感悟到分類的數(shù)學思想.
3. 性質探究
學習圓心角時,我們研究了圓心角的哪些性質?類比圓心角的性質,猜想圓周角具有哪些性質. 探究活動如下:
(1)如圖2,請畫出☉O中所對的圓心角和圓周角,可以多畫幾個.
(2)觀察所對的圓周角有幾個,你有什么發(fā)現(xiàn)?
(設置開放性問題,讓學生在獨立思考的基礎上小組討論,全班交流,引導學生從數(shù)量、位置、大小的角度進行考慮)
(3)猜想所對的圓周角與圓心角之間有什么關系.
(引導學生思考,當弧所對的圓周角有無數(shù)個時,圓心角只有一個,這無數(shù)個圓周角能否進行分類呢?如何分類?以什么標準分類呢?它們和圓心角有什么關系呢?先從哪一類開始研究呢?)
(4)試說明你的猜想.
(小組合作、交流,分別匯報三種不同情況下圓周角∠BAC與圓心角∠BOC之間的關系,如圖3、圖4、圖5)
(5)相等的弧所對的圓周角和圓心角也有這樣的關系嗎?如圖6和圖7,在等圓☉O和☉O′中,等弧所對的圓周角∠A與∠B相等嗎?
(6)你能用自己的語言描述該數(shù)學結論嗎?
總結歸納 同弧或等弧所對的圓周角相等,都等于該弧所對的圓心角的一半.
設計說明 探究活動分為2個層次,第一個層次讓學生畫出同弧所對的圓周角和圓心角,體會一條弧所對的圓周角有無數(shù)個,而圓心角只有一個,猜想同弧所對的圓周角相等. 第二個層次,考慮圓周角和圓心角之間的關系,先將圓周角按照與圓心的位置關系進行分類,讓學生深刻感悟到分類的數(shù)學思想,分類后自然會從最特殊的情況出發(fā),繼而探究出其余兩種一般的情況,突破本節(jié)課的難點.
4. 小結提升
(1)你是如何理解圓周角概念的?
(2)我們是如何探究出圓周角性質的?
(3)圓周角的性質有什么用處?
(4)通過研究圓周角,你積累了哪些學習的方法或經(jīng)驗?
設計說明 從知識方法、過程等方面進行課堂小結,鼓勵學生從獲取知識、形成技能、發(fā)展能力等方面談自己的收獲和體會,不僅能幫助學生整體上掌握所學的知識和方法,便于課后鞏固,而且能使學生逐步體會一些重要的數(shù)學思想方法.
教學感悟
1. 引導學生經(jīng)歷數(shù)學概念的形成過程
教學概念時,教材上更多的是概念的直接呈現(xiàn),教師需要站在思維發(fā)展的角度來鉆研教材,力求展現(xiàn)概念的形成過程,讓學生親身經(jīng)歷、體驗概念形成的過程,加深對概念的理解. 具體來說,可通過一些常用的步驟進行概念教學,讓學生體驗概念的形成過程.
(1)通過一組實例,抽象出共同的屬性,給出新概念的定義. 本節(jié)課中,類比圓心角的概念,學生猜想出圓周角的頂點在圓上,并通過自己畫圖,體驗角的兩邊可與圓都不相交,一邊與圓相交,兩邊與圓相交,從所畫圖形中的圓周角抽象出共同屬性,即角的頂點在圓上,且角的兩邊都與圓相交,從而給出圓周角的概念.
(2)深入挖掘新概念的內涵和外延,抓住本質. 圓周角的概念相對來說是具體的,學生在學習過程中會遇到更多抽象的概念,需要我們去深入挖掘,讓學生不僅知其然,更知其所以然.
(3)建立新概念和已有認知結構中適當內容的聯(lián)系,闡明概念之間的內在聯(lián)系,形成概念系統(tǒng),并且讓學生嘗試用自己的語言表述概念. 如將圓周角與圓心角相聯(lián)系,類比學習.
(4)設計練習,從不同的角度靈活訓練,甚至可以設置錯誤情境,引導學生運用已有的知識和經(jīng)驗去分析錯誤、嘗試矯正,讓學生在反思中加深對概念的理解. 如設置一組練習讓學生判斷哪些角是圓周角,從各個維度去考查,從而提煉出其必備的條件.
2. 引導學生經(jīng)歷數(shù)學規(guī)律形成的過程
重視學生數(shù)學學習的過程,讓學生真正參與進去,經(jīng)歷觀察、實驗、猜想、驗證、推理、反思、交流等過程,發(fā)現(xiàn)甚至創(chuàng)造出定理,才能促進學生完成知識的建構過程.
在設計數(shù)學活動時,要關注知識自身發(fā)展的軌跡. 如設計圓周角性質探究活動時,我們試著還原圓周角定理的發(fā)現(xiàn)過程,先發(fā)現(xiàn)同一條弧所對的圓周角有無數(shù)個,但所對圓心角只有一個,因此設計了先畫角的活動. 再發(fā)現(xiàn)圓周角有無數(shù)個,但與圓心的位置關系只有三種,因此設計了觀察圓周角,并從角的數(shù)量、大小、位置去思考. 再發(fā)現(xiàn)圓心角是唯一的,試著研究與圓周角的關系,從特殊情況入手很容易發(fā)現(xiàn)同一條弧所對的圓心角是圓周角的兩倍,同弧所對的圓周角相等,這一問題便迎刃而解.
設計時還要關注知識之間的內在聯(lián)系. 數(shù)學學習是建立在原有認知體系之上的,是對原有認知體系的不斷擴展,只有所學新知識納入原有的認知體系中,才能被學生真正理解、掌握和應用. 在研究圓周角的時候,考慮到學生已有知識經(jīng)驗和認知發(fā)展水平,已掌握圓心角的概念及相關性質,因此,在設計時采用類比學習法,能很自然地聯(lián)想到圓周角與弧、圓周角和圓心角之間的關系.
3. 引導學生經(jīng)歷思想方法的提煉過程
數(shù)學思想方法是潛藏在數(shù)學知識深層的隱性知識,直接揭示顯然不行,學生要經(jīng)歷解決數(shù)學問題的過程,親身體驗和具體操作,才能真正領悟. 教學設計時,要在概念、性質、法則、公式、定理等的形成過程中適時滲透,讓學生掌握知識的同時,體驗到深層的數(shù)學思想方法,使學生思維產(chǎn)生質的飛越.
具體來說,要通過設計一些有效的數(shù)學活動,引導學生主動參與結論的探索、發(fā)現(xiàn)過程,在解決問題的過程中對數(shù)學思想方法做深層次的思考. 如本節(jié)探究活動的設計中,學生在研究無數(shù)個圓周角的問題中,會去思考如何給這些角進行分類. 研究圓周角和圓心角時,會思考三種情況下先從哪種情況出發(fā)等,在創(chuàng)造性的思維活動中親身體驗.
關注學生的過程體驗,我們要關注的不止這三個方面,還需要結合教學實踐去不斷摸索,不斷優(yōu)化教學設計,設置有效的數(shù)學活動,讓學生操作、思考、交流,體驗數(shù)學結果的形成過程. 另外,在課堂上,應給學生提供充分從事數(shù)學活動的時間和空間,讓學生在活動中充分探索與發(fā)現(xiàn),親身體驗與實踐,真正參與到課堂中來.