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文档简介
数学优秀教学的案例
《数学课程标准》指出,数学课程不仅要考虑数学自身的特点,
更应遵循学生学习数学的心理规律,强调从学生已有的生活经验出发
数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的生活经验基
础之上。①在以课例为载体的教师行动教育中,我们通过设计折纸活
动让学生动手实践,自主探索与合作交流,丰富了学生的学习方式和
教师的教学方式,在此过程中,学生找到了学习的乐趣,而教师对数
学教与学的方式也有了新的认识。
一、设计折纸活动的背景。
三角形的中位线一直是各种版本的教材中的经典内容,很多公
开课都选了这个内容。但在大量的听课与教学中,我们发现,对三
角形中位线性质的证明,是一个教学难点,只有少数优秀学生能在
课上独立完成,大多数学生在证明中面临困难。如何有效地解决这
个教学难点是我们课例研究的出发点。众所周知,用操作、观察、猜
想、分析的手段去感悟几何图形的性质是学习几何的重要方法。由此,
我们想到了从学生已有的生活经验、数学基础出发,重新设计三角形
的中位线的教学过程。让学生从研究折纸中的图形性质探索出三角形
的中位线性质并加以说明。
一方面,折纸活动本身能唤起学生很多美好的回忆,如折纸飞机、
纸帆船、千纸鹤、宝葫芦等。另一方面,折纸活动又是一种有效的操
作活动,学生可以通过自己动手操作来感悟图形的几何性质,运用图
形运动去发现问题、分析问题。而且折纸活动本身也承载着许多重要
的几
何问题,可以提炼出更一般的几何方法,它对于培养学生的学习
兴趣、好奇心与探索精神,有重要的价值。
二、教学目标。
1.在折纸的情境中,能综合运用角平分线、线段垂线的性质及与
三角形、四边形相关的一些性质和判定。
2.建立生活世界中的一些活动(剪纸与折纸游戏)与几何世界的多
种联系,激发学习几何的兴趣。
3.建立几何与现实生活问题的联系,培养数学的思考方式(联想、
类比、直觉思维)。
4.经历数学学习过程:观察一探索一猜想一验证,体会科学发现
的一般规律。
三、教学过程。
1.创设情境。
师:同学们,你们做过折纸游戏吗?折纸飞机、纸船、纸葫芦、
纸鹤等都很有趣。我们在日常生活中接触最多的纸张是长方形的,如
把这样一张纸折起一个角,就得到了一个直角三角形(教师演示),那
么怎样用长方形的纸片折出等腰三角形呢?请同学们折一下。
(学生联想以往的折纸方式折纸。)
2.提出问题。
(1)导入问题-把一个直角三角形折成长方形。
师:我们已经知道长方形纸片能折出直角三角形。现在考虑反方
向的问题,即直角三角形纸片能否折成长方形?
(学生以小组为单位,进行观察、尝试、讨论折纸,探索折法,
表达自己的发现。)
师:(实物投影)我们展开纸片,画出折痕,并标上字母(如图Do
回想折纸过程,你有什么发现?(教师提示:注意图中线段的位置与长
度的关系,图中是否有等腰三角形?哪些三角形全等?)
A
BGC
图1
生:(教师边归纳边板书)①EF=GB=GC=BC/2.EG=AF=FC=AC/2.因此
EFIIBC,EGIIAG
②折痕将三角形ABC分成四个全等的直角三角形,两个等腰三角
形。
③连接EC,AE=BE=EC=AB/2,A+B=90°
师:通过观察我们这张纸(图1),大家知道了E是AB的中点,并
且得到三点发现,其中第三点中的两条性质我们以前证明过,今天我
们用折纸的方法又一次进行了说明。请大家过中点G、F作一条折痕,
思考这条折痕GF与斜边AB有什么关系?它能不能成为长方形的一边?
⑵一般问题-把一个任意三角形折成长方形。
师:现在,我们考虑更一般的问题,即一般三角形的纸片能否折
成长方形?请同学们折一折。
(学生尝试用任意三角形折长方形。教师巡视中指导:同学们可
以回想刚才是怎样折的。活动进行得差不多时,学生在投影仪上演示:
用高线转化成两个直角三角形的折叠过程。)
师:我们打开纸片展平,画出所有折痕,并标上字母(如图2)。
从刚才的折纸活动中,你发现了这个图形中线段、角和三角形之间存
在哪些位置、形状、数量关系?请各小组的同学讨论一下,发表小组
讨论结果。
A
BGDHC
图2
(教师边归纳边板书学生讨论的结果。)
①关于中点:AE=BE=AB/2,AF=CF=AC/2.BG=DG=BD/2.CH=DH=CD/2;
②斜边上中线:DE=AB/2,DF=AC/2;③关于中位线:EF=BC/2,GE=AD/2。
FH=AD/2o
3.提出猜想。
师:你认为在什么条件下才能得到一条线段是另一条线段的一半
长?
学生发现:①线段的中点;②直角三角形斜边上的中线;③三角形
两边的中点连线。
师:我们实际上是找到了aABC两条边上的中点E、F,我们把连
接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。现在你们猜测一下这
个中位线与第三边有什么样的关系?
(学生提出猜想:三角形的中位线平行于第三边,并且等于它的
一半。)
4.说明结论。
师:刚才大家猜出了三角形中位线的性质,现在你是否能验证这
个性质并加以说明。
(学生折纸,用折纸比较各条边长及各个角的大小。)
师:小组内讨论一下,如何验证?如何说明?(教师巡视中指导:
你的说明要让别人相信你是正确的。)哪位同学愿意来这里(讲台)向大
家说明!你们还有什么疑问提出来。
(学生相互说明与辩论。在实物投影仪上说明①A+B+C=180。;②
四边形EFHG是长方形。)
师:我们一起发现了三角形中位线的性质:三角形的中位线平行
且等于第三边的一半,并通过折纸方法进行了验证与说明,以后我们
还要进一步证明与应用这个性质。
5.交流体验。
师:这节课你知道了什么?学会了什么?有什么发现?有什么体会?
还有什么问题与困惑?
生1:这节课使我知道了折纸中也有数学道理,感觉到生活中处
处有数学,今后要多观察,多思考。
生2:我在用直角三角形折长方形时,与组里其他同学的折法不
一样,经比较发现折的长方形没有其他同学的大。我又折了几次发现
这样拆(手举如图1方式的折纸)面积是最大的,是三角形面积的一半。
生3:我觉得用折纸比较线段和角的关系很方便,比如说可以同
时折两个一样的图形比来比去容易通过做产生出猜想,今后学几何要
多用这种方法。
师:同学们,我们在折纸操作中,通过观察,发现关系,形成猜
想,并证明我们的猜想,得出结论。这是人们发现新知识的重要方法。
6.布置作业。
师:今天课后的作业是用正方形的纸片折叠图形,按工作单进行
操作与探究,从中发现问题。
四、教学活动后教研
从上述过程可以看出,教学活动的过程经历了创设情境、提出问
题、提出猜想、说明结论、交流体验与布置作业6个环节。在随后的
教研活动中教师们对如下几个问题进行讨论,引发了我们更多的思
考。
1.关于活动式教学。
活动教学方式,主要强调学生从已有生活经验出发、在动手操作
的活动过程中学习,进而完成对知识的主动建构。但是数学探究活动
的发生又不同于科学探究活动,具体实物材料的摆弄和操作(折纸活
动)只是外在的活动,而实质性的数学探究往往发生在学生的头脑里-
教师的任务就是使学生经历直观一感性认识一理性思考的活动过程,
同时体验和感受数学发现过程(从猜想到说明/证明)的欣喜和挑战。而
折纸中的图形性质这一课例无疑关注了学生对过程性知识的学习并
增强了学生对数学学习过程的情感体验。布鲁纳也指出:我们教一门
科目,并不是希望学生成为该科目的一个小型书库,而是要他们参与
获得知识的过程。学习是一种过程,而不是结果。②可见,让学生在
活动中学会学习本身比学会什么更重要。
2o关于问题情境的设计。
杜威的教学五步③反映了他做中学的教育思想,具体地体现为教
师在教学中要为学生准备一个应用经验的真实情境-与学生现实生活
经验相联系的情境;与此同时给予一些暗示,使学生有兴趣了解某个
问题。本课例中把三角形折成一个长方形是以折纸情境中产生的真实
问题作为思维的刺激物,来激发学生迈向几何性质的学习。教师不是
把现成的教材提供给学生,而是要学生参与到活动中去,启发与引导
学生从自己的生活经验以及折纸活动中自然产生出方法(实际上是学
生已有生活经验的有效运用),来应对折纸情境中所产生的问题、考
虑从前没有认识到的事物,使经验有真正的增长,形成新性质的经验。
而且在情境的实践活动中存在着大量的默会知识,所以实施有效的活
动式教学的关键在于处理好显性知识与默会知识学习的四种关系-即
言传、内化、外显、意会的有机整合;O④并在此基础之上,有效地
进行知识的传承与创新。⑤
3.关于培养学生数学地思维。
数学的特点之一是高度抽象。如抽象的概念、抽象的关系,但它
们都有非常多的现实背景。该课例在教学设计中关注了这个特点,力
图体现数学事实的现实背景,并从中选取与学生生活世界密切相关的
情境,使学生思维的抽象过程犹如自然发生。这样,学生感受到了鲜
活的数学而不仅仅是它冰冷的美丽。数学的另一特点是严密性,表现
为逻辑严格与计算精确,这种严密过程正体现了人类认识的逐渐深
化。在课例中,我们也注意了学生的认知特点,在直观几何到证明几
何的严谨化过程之中做一过渡,进行几何说明,即要求学生做到让别
人信服你是正确的。以此启蒙证明与反驳的思维方式。同时,这反映
了一个逐渐追求严谨的过
程。在课例设计的问题解决活动中,体现了一些数学家常用的思
想方法:(1)思考问题的逆(反方向)问题,以提出新问题(如从用常见的
长方形纸折出三角形问题到反过来的用三角形纸折长方形问题);(2)
从一般问题的特例(直角三角形折为长方形)人手,寻找问题解决的思
路乂3)把一个一般性问题(一般三角形折为长方形)转化为解决过的问
题(直角三角形折成长方形)的转化与化归思想乂4)归纳与分类的思想
(把折纸中发现的诸多关系归纳出来,并进行分类);(5)从变化中寻找不
变性的思想(折纸中变化的线段长度与长度的倍半关系)。
4.关于活动课过程的展开。
活动课中学生的数学活动如何展开?这取决于多种因素,主要有
教师特点、学生基础、内容水平、方法运用与情境引入,等等。毫无
疑问,学生的主动探索与尝试是活动课展开的核心,这里教师如何引
导是非常关键的。在设计教师的引导活动时,我们经历了验证学过定
理(复习)还是发现(数学)问题,以知识结构组织方式作为主要路线还
是以认知活动序进为主要线索及活动中默会层面的知识如何感悟等
问题的困扰,曾几易教学设计,几次实践探索。如,在第一稿的设计
中教师打算通过折纸活动复习本学期学过的线段垂直平分线、角的平
分线、直角三角形斜边中线等定理及含30o角的直角三角形性质定
理,还探究以前没有学过的三角形中位线定理。这实际上是通过折纸
验证定理,折纸活动把定理的复习与发现贯穿起来,课堂的容量自然
就不小了。但在后来学习共同体的研讨中,大家认识到通过折纸操作
验证已学过的几何定理,失去了操作的意义,也会占用较多的课堂时
间,教学重点要定位于学生通过折纸操作来发现新知识,为学生提供
更多机会和时间,让学生提问与质疑、尝试与探究、讨论与交流、归
纳与总结。促使学生思维开放,在积极探索中形成创新性的思考与看
待问题的方式,并藉此获得知识。又如,在第一次上课之后,执教老
师反思道:以往教学中注重的是几何论证,讲究的是逻辑推理的严密
性,不太关注知识是如何产生的;而折纸活动是操作几何,教师和学
生都一时难以适应从折纸的角度去探究、去发现、去验证。大家仔细
观察课堂录像后认为,要创设与学生实际生活经验密切相关的情节,
激活学生原有的经验,体现循序渐进和学以致用。又如,在后来的一
次平行班上课中,我们发现学生在折纸活动中思维放开了,有了多种
尝试和结果,能够较好地体现学生的主体性,但是操作与尝试的方向
不够明确,深度上也有欠缺。仔细观察课堂录像使我们认清了教学中
的另一主体⑥-教师的作用,教师如何点拨、引导使学生在多种尝试
和结果中提炼出关键问题与有用的知识,不仅是教学设计中要讲究
的,也是教学实践中师生智慧的体现,也与默会层
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