顧文露
一、背景
在現(xiàn)行的高中數(shù)學(xué)教科書(人教A版)中,每一章的開頭處都安排了一個簡明扼要的章引言;有的還配有與本章內(nèi)容配套的圖片——章頭圖.章引言通常是對本章所涉及的內(nèi)容、思想方法做一個簡要的介紹,章頭圖往往是展示本章內(nèi)容在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用,傳播數(shù)學(xué)文化等.但在平時教學(xué)中,一方面,由于教材內(nèi)容相對簡單,言簡意賅,感覺沒什么好講;另一方面,由于課時的限制,感覺直入正題更加有效,因此,這塊內(nèi)容不為人們重視,忽略它的教學(xué)也并不少見.基于此,寧波市在高中數(shù)學(xué)城區(qū)教壇新秀的課堂教學(xué)評比環(huán)節(jié)中,打破傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式,要求參賽教師上一堂章引言的微課,時間不超過18分鐘.筆者有幸參加本次比賽,執(zhí)教必修2第一章“空間幾何體”章引言一課,受到評委的一致肯定,現(xiàn)將此微課整理成文,供同行參考.
二、課堂實錄
(一)美景共賞、由建筑學(xué)引出幾何學(xué)
師:大家好!首先,請大家欣賞美景(PPT展示):古老的埃及鐵塔、金碧輝煌的法國羅浮宮、獨具一格的悉尼歌劇院、神工意匠的帆船酒店、宏偉壯觀的美國國會、美輪美奐的印度泰姬陵、五彩斑斕的水立方.
生:好漂亮,很想去.
師:經(jīng)典的建筑總給人以美的享受,令人神往的同時,也不禁讓人感嘆建筑師們的偉大.記得偉大的美國建筑師賴特曾經(jīng)說過:“設(shè)計是自然的提煉——以一種純幾何方式出現(xiàn)的因素.”這一語道破了建筑學(xué)與幾何學(xué)的關(guān)系.那么,幾何學(xué)到底是什么呢?
(二)幾何學(xué)知識介紹
(請學(xué)生一起朗讀.)
知識小貼士(一):什么是幾何學(xué):幾何學(xué)是研究現(xiàn)實世界中物體的形狀、大小與位置關(guān)系的數(shù)學(xué)學(xué)科.
師:點明了幾何學(xué)的研究內(nèi)容.
知識小貼士(二):幾何學(xué)發(fā)展簡史:幾何,英文為Geometry,其原意是土地測量.由于尼羅河經(jīng)常泛濫,沖毀界限,這樣測量變成了必要的工作,因此,幾何起源于埃及,并且產(chǎn)生于土地測量.無可置疑,這類科學(xué)和其他科學(xué)一樣,都源自于人類的需要.大約在公元前七、八世紀(jì),幾何學(xué)由埃及傳入希臘,幾何學(xué)得到迅速發(fā)展.公元前338年,希臘人歐幾里得,把幾何學(xué)知識加以系統(tǒng)的總結(jié)和整理,寫下《幾何原本》一書,建立了歐式幾何.《幾何原本》是幾何學(xué)史上有深遠(yuǎn)影響的一本書.現(xiàn)今我們學(xué)習(xí)的幾何學(xué)課本多是以《幾何原本》為依據(jù)編寫的.在十七世紀(jì)初期,法國數(shù)學(xué)家笛卡爾和費馬分別將坐標(biāo)引入幾何,創(chuàng)立了解析幾何學(xué).到十七世紀(jì)后期,在法國數(shù)學(xué)家笛沙格、帕斯卡、彭賽列等人的努力下,創(chuàng)立了射影幾何學(xué).
師:幾何學(xué)作為一門古老的數(shù)學(xué)分支,它內(nèi)涵豐富,源于生活的同時,又服務(wù)于生活.
(三)觀察、抽象,由建筑引出空間幾何體
師:剛才那些偉大的建筑中就蘊(yùn)含了很多空間幾何體,如,水立方中蘊(yùn)含著長方體,埃及金字塔中蘊(yùn)含著棱錐.不僅如此,我們身邊的事物中就有很多常見的空間幾何體,如小時候玩的陀螺中蘊(yùn)含著圓柱和圓錐.
請你找找生活中常見的空間幾何體.
生:籃球中蘊(yùn)含著球、日光燈的燈管不考慮兩頭蘊(yùn)含著圓柱、書本中蘊(yùn)含著長方體.
師:很好!空間幾何體是幾何學(xué)的重要組成部分,它在土木建筑、機(jī)械設(shè)計、航海測繪等大量實際問題中都有廣泛的應(yīng)用.
(四)典例分析、揭示主題
師:這是什么結(jié)構(gòu)?(展示帶蓋餅干盒)
生:圓柱.
師:直觀感受,脫口而出,但它是圓柱嗎?請跟圓柱模型比較一下(展示圓柱模型)
生:哦,不是.多了上面部分.
師:那怎么操作就可以了?
生:把蓋子拿掉.
師:(拿掉蓋子)拿掉蓋子后一定就是圓柱了嗎?
生:不知道,因為不知道圓柱的定義是什么.
師:很嚴(yán)謹(jǐn),在操作確認(rèn)后,還得用圓柱的定義進(jìn)行思辨論證.如果我告訴你這個就是圓柱,你能把這個空間幾何體畫出來嗎?
生:不能.
師:表示空間幾何體的方式有兩種:三視圖和直觀圖.(ppt展示)
生:這個三視圖和直觀圖以前見過,但不知道怎么畫.
師:學(xué)完本章內(nèi)容,你就會畫了.假如你是一位老板,對這個圓柱形餅干盒投入生產(chǎn),你還得關(guān)心哪些方面?
生:面積、體積,但是不會算.
師:這是度量計算.正常,學(xué)了本章的知識你就能算了.
(五)類比平面、提煉升華
師:對于幾何我們是不陌生的,因為我們在初中時就系統(tǒng)地研究過……
生:平面幾何.
師:平面圖形是平面幾何的重要組成部分.研究平面圖形,我們主要研究其形狀(三角形、四邊形、圓……)、表示(字母、圖形)、大?。ㄖ荛L、面積),這是一個從定性到定量的過程.
那么,類比平面幾何,結(jié)合剛才過程,我們首先研究立體幾何中的……
生:空間幾何體:結(jié)構(gòu)(長方體、圓柱……),表示(字母、三視圖、直觀圖),大?。娣e、體積).
師:這三塊內(nèi)容共同組成了必修2第一章“空間幾何體”.明確了學(xué)習(xí)內(nèi)容后,我們該想想怎么學(xué)了.回顧剛才判斷餅干盒是否是圓柱的過程,發(fā)現(xiàn)對一個一般的幾何體我們往往運用……
生:直覺.
師:直觀感知去判斷幾何體的結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)有問題了,我們再進(jìn)行……
生:操作確認(rèn).
師:然后運用定義進(jìn)行……
生:思辨論證.
師:最后是度量計算.事實上,這個過程就涵蓋了學(xué)習(xí)空間幾何體的一般方法.在本章的學(xué)習(xí)中,大家要深刻體會.
(六)反思小結(jié)、完善認(rèn)知
師:通過今天的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?
生:知道了幾何學(xué)的定義、起源與發(fā)展;知道了本章的內(nèi)容.