依靠“基本套路”,践行“单元教学”——以“矩形、菱形”第1课时教学为例

2016-04-13 08:28浙江省温州市瓯海区塘下中学陈乘风
中学数学杂志 2016年4期
关键词:对角线菱形四边形

☉浙江省温州市瓯海区塘下中学 陈乘风



依靠“基本套路”,践行“单元教学”——以“矩形、菱形”第1课时教学为例

☉浙江省温州市瓯海区塘下中学陈乘风

初二几何中特殊的平行四边形(如矩形、菱形及正方形)教学时,常常是分别研究矩形、菱形及正方形,一个一个地开展研究,而且有些教师还将矩形的性质专门安排一课时,矩形的判定再安排一课时,似乎担心学生接受不了,各个击破,然后辅之以大量的练习题美名为巩固训练.经由《中学数学》等刊物推介的李庾南老师倡导的单元教学表明,基于数学知识的前后一致、逻辑连贯而重组教材,开展单元教学是有教学可能性的.笔者在新近一次执教特殊的平行四边形的研究课时,就整合教材内容,把矩形、菱形及正方形作为一个单元,在该单元的第1课时就跟学生一起研究矩形和菱形的性质与判定,也取得了较好的教学效果.本文整理该课的教学设计,并跟进解读教学立意,供研讨.

一、“矩形、菱形”第1课时教学设计

(一)开课阶段,研究矩形

从复习平行四边形的定义、性质与判定开始,在黑板上给出四边形到平行四边形的条件,并引导学生回顾研究平行四边形的“基本套路”,即从定义、性质和判定的角度开展研究,而具体的是关注边、角、对角线三种元素.

图1

接着添加强化条件(如图1):平行四边形的一个内角为直角时,此时平行四边形成为一个什么图形?(预设:学生熟悉的长方形)

根据研究经验,请学生给出“定义”:有一个角为直角的平行四边形为矩形.

追问:矩形是一种特殊的平行四边形,它有哪些性质呢?你准备从哪些角度来研究矩形?(安排学生独立探索2分钟后再在小组内交流,然后全班汇报,最后教师参与梳理形成板书,从边、角、对角线、轴对称性质的角度概括、归纳出矩形的性质定理)

(二)例题学习,研究判定

例1如图2,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,∠AOB=60°,AB=4,求矩形的对角线的长.

图2

讲解预设:安排学生先贯通思路,然后请学生汇报自己的思路,其他学生倾听后表达各自的思考.比如有的学生可能是先证等边△ABO,再分析出矩形对角线的长;也有学生是先推出△ABC是含30°角的特殊直角三角形.

变式:在这个问题中,把目光聚焦在Rt△ABC中,如果没有∠AOB=60°这个条件,点O是AC的中点,则斜边AC上的中线BO还会是斜边AC的一半吗?

变式意图:从特殊到一般把思考引向深入,并得出性质定理:“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.”证明这个定理时,可以利用“倍长中线法”将三角形补全成一个四边形,并证出这是一个矩形,再利用矩形对角线相等且互相平分的性质证明定理.

在上述研究过程中,将会涉及矩形的判定,以此为过渡,接下来就全面研究矩形有哪些判定方法.

研究矩形判定的活动预设:先安排学生独立研究,从边、角、对角线等角度思考,可以先证平行四边形后再增加强化条件;也可以从一般四边形开始,引出三个角为直角等,最后再跟学生一起明确符号语言,便于规范和简化后续例、习题的解题过程.

例2如图2,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,且OA=OD,∠OAD=60°,求∠OAB的度数.

讲评预设:需要引导学生重视证明矩形的过程和规范步骤,并体会矩形性质、判定的灵活运用.

追问:当AD=2时,求▱ABCD的面积.

(三)类比学习,研究菱形

过渡:刚才我们对平行四边形添加一个强化条件后成为矩形,如果我们添出另外一个强化条件(如图3):有一组邻边相等,此时平行四边形又会怎样特殊呢?你准备从哪些角度来研究呢?

图3

预设:安排学生独立研究3分钟后,小组内交流,再全班汇报.在汇报过程中,教师可通过引导、追问,把问题研究的角度丰富起来,具体来说,如何定义菱形?怎样研究菱形的性质?怎样反过来研究菱形的判定?如何使得判断的条件最简化?最后在黑板上形成板书,梳理出相关知识要点.(限于篇幅,这里不给出相关性质和判定定理)

例3如图4,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,且AB=5,AO=3,BO=4.求证:▱ABCD是菱形.

图4

预设:安排学生利用勾股定理的逆定理证明AC⊥BD之后,再结合菱形的判定方法证出菱形.教学对话时关注学生的表达,特别是几何语言的组织是否准确、简洁.

追问:你有哪些不同的方法求菱形ABCD的面积?

预设:可以作出BC边上的高,也可根据菱形两条对角线互相垂直,直接用对角线乘积的一半;或者求出△ABO的面积,再乘以4等,暴露学生的思维过程,展示不同解法.

(四)练习与“生长式”小结

练习:如图5,两张等宽纸条交叉叠放在一起,重合部分构成的四边形ABCD是一个什么图形?为什么?

预设:学生首先会发现这是一个平行四边形,但还不彻底,需要发现这是一个菱形,并追问判定菱形的依据.

图5

图6

变式:将其中一张纸条继续旋转,如图6,四边形ABCD中有一个直角时,此时四边形又是一个什么图形呢?

预设:这时成为一个正方形了,而本节课由于教学时间所限,课堂上已没有继续研究的时间了,就把正方形作为特殊的矩形或特殊的菱形留给学生课后自主研究,并在黑板上形成四边形与平行四边形之间的知识结构.

附:板书设计

特殊的平行四边形:矩形、菱形、正方形

二、教学立意的进一步阐释

1.基于知识的前后一致、逻辑连贯规划教学单元

由李庾南老师倡导的单元教学可知:单元的划分是第一位的,即根据知识的整体结构,“前后一致、逻辑连贯”(章建跃语)整体规划教学单元,像本文课例规划在矩形、菱形及正方形这一单元中,而本课作为第1课时,第2课时可以继续研究正方形,第3、4、5课时建议安排相关习题课的教学.值得一说的是,根据学情,如果第1课时的教学内容偏多,还可在整个框架之内做灵活的处理,比如只探究到了菱形的性质教学时间就到了,那么就在第2课时继续菱形的判定研究,并后续开展正方形的研究,这样在整个单元的知识体系都构建起来之后,再进入本单元的习题教学.

2.基于学生最近发展区,用好学生已有“研究套路”

最近发展区理论是新世纪课改以来一个普遍得到传播的教学理解,从本质上说就是要基于学情,也是“三个理解”(章建跃语)中的“理解学生”.对于本课例来说,学生的最近发展区有多个理解的角度或层次,比如学生已有四边形、平行四边形的知识储备,同时有了研究三角形、四边形的很多“研究套路”,比如新接触一种图形,则需要研究它如何定义、性质怎样、如何判定等,具体来说,又需要从边、角、对角线、对称性等角度开展深入、细致的研究和概括.

3.重视教材例、习题的变式追问,让教学环节关联呼应

数学教学离不开例、习题的训练,而例、习题的选择首先要关注的是教材,这也是“以本为本”的重要内涵.本课例中一些例、习题均选自教材,但又不止步于教材例、习题的照搬呈现,而是加强了变式与追问,使得这些例、习题的功能得到充分发挥,特别是通过一些变式与追问使得教学环节之间充分关联与呼应.比如,在例1的变式中,把矩形“截去”一半得到直角三角形后,把问题的思路过渡到矩形性质的一个推论(直角三角形斜边上的中线的性质).再比如,例3选自教材,但不止于判定菱形,而是进一步整合教材内容,把菱形面积融合进来,使得例题的功能得到丰富,追求了成果扩大,实现了“做一题,会一类”的教学效果.

参考文献:

1.汤志良.步步有据:推导幂的运算性质——李庾南老师“幂的运算性质”课例赏析[J].中学数学(下),2015(5).

2.钟启泉.新旧教学的分水岭[J].基础教育课程(上),2014(2).

3.李庾南.自学·议论·引导教学论[M].北京:人民教育出版社,2013.

4.仇锦华.从数学整体观看单元教学[J].中学数学教学参考(中),2015(11).

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