悟本质 得知识 提能力
——四年级“轴对称”教学的新探索

2022-11-29 09:53王宇燕朱海锋
教学月刊(小学版) 2022年32期
关键词:对称点对称轴连线

□ 王宇燕 朱海锋

【课前之思】

人教版教材四年级下册《图形的运动(二)》中,再次编排了“轴对称”。这一内容的教学目标是让学生在观察、操作等活动中,进一步认识轴对称及其对称轴,体会轴对称图形的特征和性质,并能在方格纸上补全一个轴对称图形的另一半。

教学目标中说“进一步认识”,是因为二年级时学生只是感性认识轴对称图形,即会用观察、对折等直观方式来判断一个图形是否为轴对称图形。而四年级的学习,则是要发现轴对称图形的性质(对称点的连线与对称轴垂直,对称点到对称轴的距离相等),并且还要利用此性质,学会画轴对称图形的另一半。

在未上这节课前,教师对四年级131个学生做了一个前测,前测中的四道题目涉及画轴对称图形的各种类型(如图1,其中③是教材上的星号题类型,④在小学阶段不作要求),前测结果的正确率为:①100%,②85.5%,③64.1%,④97%。(注:其中②的错误多是由于半格画得不太准,不是理解性错误。)

图1

“在方格纸上补全一个轴对称图形的另一半”这一教学目标在学情面前遭遇了尴尬。如果不教,学生大多也已会了,那么这节课该怎么上呢?笔者试图把教学重点放在感悟轴对称的数学本质——轴对称是图形的运动上。具体的做法就是将“翻折”引入课堂,以这种学生可观察、可操作、可描述的方式,引导学生充分感知轴对称运动,真正理解点及图形变换的原理,深刻认识轴对称图形的特征,切实掌握在方格纸上画出图形另一半的各种情况。通过这样的学习过程,培养学生的空间观念。

【课堂实践】

一、旧知引入,体会翻折

(一)揭示课题,思辨轴对称图形

师:同学们,今天我们要继续学习轴对称的知识。(出示课题:轴对称)二年级时我们已经学过相关知识,你们还记得吗?

师:屏幕上有几幅图,请你判断它们是不是轴对称图形(如图2,各图依次出现)。

图2

生(齐答):第①③⑤号图形是轴对称图形。

师:它们是轴对称图形,就会有对称轴,请你用手比画一下它们的对称轴在哪里。(学生用手比画①③⑤号图形中的对称轴,教师用课件演示)

师:谁来说一说,你们是怎么判断它们是轴对称图形的?

生:图形的左右两边是一样的。

生:沿着对称轴对折起来,图形两边是完全一样的。

师:你们的意思是,沿着对称轴将图形对折,图形两边能够完全重合的就是轴对称图形,对吗?(课件演示对折的过程,板书:对折)

(二)认识翻折,感知运动本质

师:刚才我们将图形进行了对折,老师这边还有一个新的动作(课件演示将对折的图打开,如图3),你们觉得这个动作叫什么?

图3

生:翻开。

生:展开。

师:我们把它称为“翻折”。(板书:翻折)

教师利用课件动态演示另两幅图通过翻折得到轴对称图形的过程。

师:同学们,翻折就相当于图形在运动,将半个图形翻折到另一边,和原来的图形合成了一个轴对称图形。对折和翻折是相反的过程,所以用对折可以判断一个图形是不是轴对称图形。

教师利用课件反复演示“翻折”和“对折”的相反过程。(板书:相反)

(设计意图:通过旧知的回顾引入教学内容,在唤起学生知识记忆的同时,又巧妙地引出新课的“核心话题”——翻折。通过课件的动态演示,将对折和翻折两个动作进行对比,引导学生认识翻折的含义,初步感知轴对称的运动属性。)

(三)利用翻折,创造轴对称图形

师:下面老师和大家来玩玩翻折的小游戏。以图4 为例,如果沿着右边的边翻折,翻折以后的图形和原来的图形合在一起,会得到一个什么图形呢?请你想象一下。

图4

生:一个大的等腰三角形。

师:真是这样的吗?谁能上来翻一翻?

教师拿一张三角形纸片贴在图上,请学生上台演示翻折,并和他一起描出轮廓。

师:果然是一个等腰三角形,而且这个图形就是一个——轴对称图形。

师:除了沿着这条边翻折,它还可以沿着哪条边翻折?翻折之后会得到什么图形?(先让学生想象)想得对不对呢?现在请你边翻边画,开始吧!

让学生各自动手沿着另外两条边进行翻折并描画,如图5,教师反馈。

图5

师(小结):这个三角形沿着不同的边进行翻折,可创造出不同的轴对称图形。

(设计意图:对学生而言,翻折是一个全新的概念,需要充分感知才能真正建立。创造轴对称图形的过程,让学生在观察、想象、动手操作、分享交流等活动中强化对翻折的理解,既“补教”了这个未曾学过的知识,又为之后的“翻折、找点”打下了学习基础。)

二、深度探索,感悟性质

(一)创设情境,引发探究

师:让我们继续深入研究翻折。有这样一个图形(出示图6),你觉得沿着这条线翻折后,两边合在一起是一个什么图形?

图6

生:是一个花瓶。

师:到底是不是呢?为了方便交流,给这些点标上字母ABCD,请你找出这4 个点翻折过去分别在哪里。

师:这次没有纸片了,但是老师给大家带来了另一个法宝——方格图。翻折过去的图形和原来的图形到底能不能组成一个花瓶?这些点又会在哪里呢?在你的学习单上动手试一试吧。

(二)交流汇报,总结方法

师:组成的图形是花瓶吗?你是怎么找这些点的呢?

教师将与学生学习单一样的教具板贴在黑板上,让学生上台来说如何找到各个点对应的点。结合学生的介绍,教师利用教具,翻折演示点的运动,强调在这幅图中两边的点到对称轴的距离要一样,高低也要一样(如图7)。

图7

师:同学们,刚才这个过程叫作“找点”。现在我们把这四个点连起来,就能得到一个轴对称图形,这个过程叫作“连线”。(课件动态演示连线的过程,并板书:找点—连线)

师:你做对了吗?快帮你的同桌检查一下,看他画得对不对。

(设计意图:借助简单而有趣的图形,再次引导学生玩翻折游戏。看似形式上与之前相似,但实际上已经深入轴对称的本质——图形的运动。让学生先想象,再利用方格纸,找点、连线,得到完整的轴对称图形。整个过程既是在教知识技能,又是在引导学生感知轴对称运动的本质。)

(三)深度观察,概括特征

师:这个由A点翻折过来的点,我们称为A点的对称点(板书:对称点),如果也用字母表示,你们觉得用什么比较好?

教师介绍A',让学生用字母表示出其他几个对称点。

师:把每一组对称点都连起来,请你仔细观察这些对称点的连线,你有什么发现吗?(同桌讨论)

生:连线和对称轴形成了直角。

教师引导学生观察,发现“对称点的连线和对称轴互相垂直”。(板书:对称点的连线和对称轴互相垂直)

师:除了这个特点之外,你还有其他发现吗?

生:它们到对称轴的距离是一样的。

师:为什么对称点到对称轴的距离会相等?

生:我拿A和A'举例,因为这个A'点本来就是A点翻折过去的,距离当然是一样的。

师:看来你对翻折的理解很深刻。同学们,这也是轴对称图形的重要特性:对称点到对称轴的距离相等。(板书:对称点到对称轴的距离相等)

(设计意图:这个观察与发现过程是本课的重点。首先,通过引导学生观察对称点以及对称点的连线和对称轴之间的关系,让他们自主发现轴对称图形的性质。其次,通过将轴对称图形的性质与翻折联系起来,帮助学生深刻理解特征背后的原理。)

三、熟练技能,发展能力

(一)基础练习,夯实所学

师:我们发现了轴对称图形的性质,接下来就要运用特征解决问题。有两幅图(如图8),以虚线为对称轴,你能找到每个点的对称点并画出图形的另一半吗?(让学生先想象,再在学习单上练习,完成后反馈核对,过程略)

图8

(二)提升练习,灵活运用

师:上面这道题目并不难,因为对称轴是横的或者是竖的。现在要加大难度,对称轴是斜着的(如图9)。请你想象一下,这个完整的图形会是什么样子的?

图9

生:爱心。

生:长方形。

师:有人说是长方形,有别的意见吗?(课件呈现长方形图)

师:谁能来说说为什么不对?

生:画成长方形后右边的点不是E点的对称点,因为把它和E点连起来,它们的连线和对称轴不垂直。

生:每一组对应的点到对称轴的距离也不相等。

师:你们的分析完全正确。那么,E点和F点的对称点到底在哪里?这个图形究竟是什么样的?请你在纸上找一找、画一画。

教师组织教学反馈,清晰示范对称轴倾斜的时候,如何利用轴对称图形的性质,借助三角板的直角,准确地找到对称点,并连线形成完整的轴对称图形。

(设计意图:以上练习既是在巩固双基,又是在解决本课的难点——掌握对称轴是倾斜的情况时找对称点的方法。借助学习材料,有意暴露错误认知,引导学生基于从本课获得的新知,分析产生错误的原因,掌握正确的方法,从而有效突破难点。更重要的是,在如上过程中,观察、想象、操作、分析等一系列活动,无痕地助推了学生空间观念的发展。)

四、课堂总结,思维拓展(略)

【课后有感】

上述教学过程,改变了多年来“轴对称”一课的传统教法,亮点特色明显。具体效果体现在学生如下收获上。

一、较好地感悟了运动本质

轴对称图形可以由半个图形“翻折”得到,“翻折”是图形运动的方式;翻折的时候整个图形都在运动,实则就是图形上的每个点在做运动……在本节课中,教师通过多个针对性教学环节,引导学生开展观察、想象、动手操作、展示交流等学习活动,使学生对轴对称知识的数学本质获得了深刻的感悟。这种感悟,是本课最想突显和追求的一个教学目标。

二、扎实地掌握了知识技能

本课的知识技能目标,是认识轴对称图形的性质,利用性质补全轴对称图形的另一半。在一般的课中,都是教师给出轴对称图形的典型材料,引导学生去观察和发现,然后给出半个图,让学生运用轴对称图形的性质去补全图。本课反其道而行之,先让学生经历探究活动——翻折找点(并画出另一半),再让学生借助得到的轴对称图形,观察发现其性质,并说明原理。这样的过程,使学生对知识的理解更透彻(主动关联翻折),对技能的掌握更到位(经历了自主探究、思维碰撞)。另外,点位置的精心设计、练习的有层次展开等,都让学生学得扎实,练得有效。

三、有效地提升了空间观念

图形运动的知识,是发展学生空间观念的载体。本课中,教师将观察、操作、想象这些发展空间观念的手段灵活地运用于各个环节之中,使学生对轴对称图形的特征和图形运动的过程,感知充分,表象清晰。尤其值得一说的是想象活动的设计。课中每次动手操作之前,教师都有意先让学生想象翻折后会是怎样的情况,并要求学生用语言描述出来,再动手去“验证”。行为看似微小,却能让学生更深度地思考和把握图形的运动变化,从而使图形感知能力和空间想象能力得到有效锤炼。

新的尝试,有亮点,也有很多不足,如对“翻折”与“轴对称”关系的阐述还不够明确,练习的形式和层次还不够丰富,等等。期待通过教师的共同研究,“轴对称”一课的教学能更有内涵,更富成效。

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