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准确把握学生学情 灵动生成课堂教学

2018-10-17

中国数学教育(初中版) 2018年10期
关键词:对顶角交点直线

张 锋

(江苏省无锡市滨湖中学)

初中生具有活泼好动、好奇的天性,他们正处于独立思维发展的重要阶段,对数学的求知欲较强,具有初步的自主学习、合作探究能力.教师应该在学生已有知识的基础上,遵循数学知识本身的发展规律,关注学生是否积极调动已有的认知,主动探索新、旧知识和学习方法之间的联系,从而实现学习能力的提升,促使学生站在一个新的高度来认识所学知识.

《义务教育数学课程标准(2011年版)》指出,课程应该是一种非预设的动态生成的具有多样化、个性化、特色化、真实的、鲜活的、富有生命力的课程.课堂教学是一个动态的、不断发展的过程,具有灵活的生成性和不可预测性.生成性资源以其具有的主体性、互动性、真实性、丰富性和开放性等特点逐渐被人们认识.事实上,生成性资源在课堂教学中无处不在,教师要有强烈的资源意识,珍惜真正有价值的资源,使教学活动真正为学生的学习和发展服务.课堂不是教师表演的舞台,而是学生展示自己才华、理解他人观点的场所,亦即从事数学探究、交流活动的主阵地.教师要充分抓住课堂这个主阵地,激发学生的学习兴趣,培养学生的问题意识,激活整个课堂,生成新的教学资源.

为了充分发挥学生学习数学的积极性,引发学生的数学思考,笔者以一道习题的教学为例,就如何适应学情、调整教学,谈谈自己的教学体会.

一、课例呈现

苏科版《义务教育教科书·数学》七年级上册“余角、补角、对顶角(1)”一节配套课课练中有如下一道题目.

题目如图1,3条直线AB,CD,EF相交于点O,它们一共构成几对对顶角?是哪几对?

图1

学生开始观察、讨论起来,比划着、认真地在数,最后得出共有6对.

这时笔者抓住机会,引领他们继续探究,追问:如图2,4条直线相交于一点呢?

图2

学生瞪大眼睛数起来,有的说:这怎么数?有的学生望着笔者,略显无奈.

不一会儿,有学生说:是不是12对?有学生说:肯定是12对.

于是笔者叫学生上台讲一下方法.

生1:我是这样数的,先看一条射线OA(又补充道:随便哪一条)它分别与OE,OG,OD构成3个角(去掉与它构成平角的一条射线OB),再看OE与OG,OD,OB也构成3个角,……OD与OB,OF,OH也构成3个角,所以每条射线与其他半条射线构成3对角,共有4条射线,所以共有3×4=12对对顶角.

其他学生点头表示赞同,在此之前学生就是用这个方法学习数线段和角的.

师:生1观察得很仔细,采用“数一半”的方法把问题转化为前面数角的方法,照此方法,大家再想一下,5条直线相交于一点,共构成几对对顶角呢?

笔者在图2中过点O再作一条直线.

生2:因为每条射线与剩下一半射线中的4条构成4对角,共有5条射线,故共有4×5=20对对顶角.

师:好的,从对顶角的数量特征入手,借助数角的方法,找到解决问题的办法.下面根据以上结果猜猜看:一般地,n条直线相交于一点,共有多少对对顶角?

学生立即回答共有n(n-1)对对顶角.

本以为到此结束,既解决了问题,得到一般结论,又用到转化、类比、从特殊到一般的数学思想与方法,让学生再次体会到代数式n(n-1)的含义,完成了预定的教学设计,正当大家沉浸在收获的喜悦中时,生3却发表了自己的观点.

生3:老师,我有一种更简单的办法.

怎么还会有更简单的方法呢?笔者想听听他的“高见”.

生3:由刚才的方法我想到,对顶角是由两条相交直线构成的,两条相交直线构成两组对顶角,说明对顶角的组数恰好是两直线相交时交点个数的2倍.

这时其他学生也议论起来:现在的问题是多条直线相交于一点,又怎么跟两直线交点个数有关呢?

正当学生犹豫时,生3走到黑板前,只见他在黑板上作出如图3、图4所示的图形.

图3

图4

生3补充道:把图3中的l1往上移动一下,那么3条直线相交于一点就转化为直线两两相交(图4),因为从刚才数角的方法中可以知道,对顶角是由两条直线相交而成,所以我受到启发,把其中一条直线移动一下,成为两两相交,而这样它们的对顶角组数是相同的,故只要看直线两两相交的交点个数就可以了.3条直线两两相交,有3个交点,共6对对顶角,所以3条直线交于一点共有6对对顶角.

生3居然发现了问题的本质!笔者的脑子也在高速飞转:这不正是前面研究过的“n条直线两两相交,求最多交点个数”的问题吗?

事实上,这个规律正体现了对顶角的构成特点:对顶角是由两条相交直线构成的,两条相交直线只有一个交点且构成两对对顶角,对顶角对数当然就是直线交点个数的2倍!因此,问题就转化为“直线两两相交,最多有多少个交点?”的问题.

笔者非常佩服生3的观察力以及大胆的猜想,同时也想给其他学生提供再次探究的机会,于是笔者决定临时改变计划和大家一起继续探讨下去.

师:生3用敏锐的观察力捕捉到这个特征,到底对不对呢?下面大家用这个方法验证一下,当4条直线交于一点时,有多少对对顶角?

只见学生迅速画图(也有个别学生还在数),不一会儿,大家都计算出来了,随后笔者让生4上台解答,他画了图5,并写下6×2=12.

图5

看来学生都已经明白了n条直线相交于一点与n条直线两两相交时的对顶角组数是一样的,只需求出直线两两相交的最多交点个数即可.于是笔者继续引导学生,抛出问题“n条直线相交于一点,有几对对顶角?”这时学生很快求出正确答案(n-1) n.因为大家对n条直线两两相交最多有1+2+3+…+(n-2)+(n-1)=n(n-1)个交点不陌生,所以对顶角为2×n·(n-1)=n(n-1)对,也许是大家积极思考的氛围感染了笔者,想起前不久有学生问的“切西瓜”问题,利用刚才的图形不就解决了吗?于是有了下面新的生成.

师:如图6、图7、图8所示,直线与分割的平面之间有什么关系?

图6

图8

学生交流开了:一条直线把平面分成两个部分,两条直线把平面分成4个部分(笔者纠正应是最多被分成4个部分),3条直线……

时机差不多了,笔者让一位学生解答3条直线最多把平面分成几个部分?

生5:两条直线相交把平面最多分成4个部分,第三条直线如果与它们都相交(如图4),就多出来3个部分,所以有7个部分.

学生异常兴奋,对刚才的图形有了新的认识,完全读懂了图形所蕴含的意义,自然就知道接下来的问题:你能推导出n条直线最多把平面分成几部分吗?

师:太棒了!通过认真观察、交流和分析,我们既解决了问题,学会了从特殊到一般的数学方法,把新问题转化为我们已熟悉的问题,又明白了同一个问题可以从不同的角度去研究,通过合作、探索,我们还学到了新的知识.老师相信,只要大家认真思考、积极动脑,不囿于老师的方法,一定会有更多的收获.

二、问题分析

下课了,笔者走进办公室,回味本节课的小插曲,内心暗自佩服学生的思考能力.通过本节课的教学,笔者认为教师应该充分关注学生的学习需要,只有了解学生真正的学习需要,才会发现教师应该教什么,为教学预设的可行性奠定坚实的基础.研究学生的学习需要就要准确把握学生的学情,应该做到以下三点.

1.研究学情,关注起点,做到有的放矢

我们一直倡导有效的教学活动是教师教与学的统一,这意味着教师应该全面地了解学生,要创造性地、灵活地使用教材,积极开发、利用各种教学资源,要鼓励与提倡解决问题策略的多样化,要恰当评价学生在解决问题过程中所表现出的不同水平,要关注学生的个体差异,使每位学生都得到充分的发展.教师要关注学生已有的思维起点,只有了解学生的现实状况,才能正确估计学生的水平,准确做好教学预设,提高教学效率.如果没有生3的“创新发言”,也就没有精彩、灵动的生成,这节课就会按笔者预先的设计进行教学,失去了一次展示学生才华的机会.生1、生2的回答也正是教师想要的一般视角的方法.这也提醒笔者:教学一定要关注学生已有知识的增长点和生长点,合理设计问题,增进学生经历、体会、感悟的过程,正确发挥教师的主导作用,正如预设中生1、生2的回答.

2.关注学情,自主探究,做到因材施教

在学生合作交流的过程中,教师应该时刻关注所有学生的学情,对学生自主探究的情况进行全面了解.一方面,要重点关注优等生的做法,同时不应忽视学困生,随时指导、点拨思路、及时反馈,推广优秀做法,这样才能提高学生的学习效率.课堂要尊重学生的体验,让学生经历结论的推导(生成)过程.案例中设计的素材,引导学生经历特殊(数一半)到一般、具体(3条线到4条线)到抽象(n条线)的探究过程,从具体素材中体会对顶角的“对数”, 进而以生3的视角开展教学.生3的发言虽然打乱了笔者原本的教学思路,但也正是因为这样,笔者看到了学生的智慧.

3.顺应学情,珍惜资源,做到灵动生成

变化的课堂充满不确定性,学生的一些发人深省的问题、富有个性的理解和表达随时可能不期而至,超出教师的意料.如果教师有敏锐的洞察力和灵活的课堂驾驭能力,定会扭转乾坤,让课堂散发出无穷的魅力和生命活力.教师要充分抓住课堂这个主阵地,激发学生的学习兴趣,大力培养学生的问题意识,激活课堂.

案例中生3发现3条直线交于一点时,对顶角组数转化为3条直线两两相交最多交点个数问题,这是笔者没预料到的,他抓住了对顶角的本质特征,从而发现了相交直线的本质所在,为探究带来了方便.同样,正是顺应了学生的学习需求,充分暴露他们对问题的思考过程,才会自然生成“切西瓜”的模型问题,进一步拓展了学生的思维,解决了“一类”问题.特别是生5的回答“第3条直线只要和它们都相交,多出来3个部分,所以有7个部分”,说明他们真的会“看”图了,水到渠成的得出n条直线最多把平面分成几部分,在解决问题的过程中领悟到问题的本质.

三、教学感悟

课堂教学是一个动态的、不断发展的过程,具有灵活的生成性和不可预测性,变化的课堂充满不确定性.教学中要鼓励学生敢于质疑、大胆尝试,要用欣赏的眼光和赞赏的态度,鼓励提出疑问的学生,引导学生动手操作验证,让学生充分交流,培养学生动手操作的能力和勇于探究的能力.教师要拥有一双“慧眼”,学会敏锐捕捉课堂情境中闪现的思维灵感和稍纵即逝的教育契机.综观本节课教学,有以下四点感悟.

1.课堂教学中,教师在做什么

在数学学习过程中,教师的地位与角色是由学生决定的,学生是学习的主人,教师不应该把教学当成展示自我才华的机会,使整个教学过程充满了严谨、抽象的数学概念,工整规范的书写格式,环环相扣的逻辑论证,令人眼花潦乱的奇思妙解.教师的课堂教学应该是一个能促进学生学习,展示其才华的舞台.教师的重要职责就是创设宽松的学习环境,利于学生主动建构对数学的理解,因此我们可以选取一些合适的学习素材、设计一些有效的数学活动过程,去组织数学教学,给学生提供充分从事数学活动的机会,引导他们在自主探索、合作交流的过程中理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法,获得广泛的数学活动经验.教师在教学中不是一味地讲解、示范或做自我解释,而应当更多地在学生从事数学活动时,倾听、了解他们对数学的理解与感受.如果本课中不倾听生3的发言,怎么会收到如此效果?恐怕学生的思维也只会停留在教师设置的层面,更谈不上促进学生的学习.细想之下,的确如此:对顶角的本质特征是什么?两条直线相交于一点构成两组对顶角,抓住了交点个数,对顶角组数也就明晰了.n条直线相交于一点时,可将这个交点“放大”,转化成n条直线两两相交时最多交点个数,问题就明确了.

2.该出手时就出手

教师是学生学习的组织者、引导者、合作者.课堂教学中,教师应该提供合适的问题,促使学生进行有价值的数学探究活动.教师的作用应该是发起并组织学生的学习活动,并且要能娴熟地运用它来促进学生的学习,在学生需要的时候给予恰当的帮助,该出手时就出手,能根据课堂现状及时调整教学进程,使教学活动对每位学生都有帮助.通过本节课,笔者意识到,教师在做出教学决策(行为)方面的实际“自由度”,是在实践中有效体现自我价值的前提.

3.教师的探究应该走在学生前面

我们都知道,课堂教学是动态生成的,我们的教学又是预设的,当预设与动态生成发生碰撞时如何处理?是回避,还是按照预设进行教学?这就需要教师在备课时必须对每个问题有清醒的认识,并做深层次的思考,以便当学生站在知识的十字路口时,能够及时引导他们做出正确选择.其实在笔者备课时也想过本例中最后的结果n(n-1)与前面研究过的n条直线两两相交时最多交点个数n(n-1)有一点相似,但并没有进一步探究下去.因此,本节课给笔者最大的体会就是备课时应做深层次思考,认真分析每个环节和问题.要做到这一点,就要求教师的探究应该走在学生前面,提升自己的数学素养.

4.捕捉契机,有效利用生成资源

每位学生都是鲜活的个体,都带着自己的知识、经验、思考和兴趣来参与课堂活动,对同一个问题有着不同的思考.在课堂教学中,学生的各种信息会在不经意间传递给教师和同伴.这些信息,有些是教师在备课时已经预料到的,有些却是教师根本无法想到的.因此,教师要有足够的教学机智,果断进行决策,随时对生成的信息进行取舍,及时捕捉生成性资源,做一个有心人,将意外点石成金,让学生在不知不觉中感知、体验和创造,灵动生成课堂教学新的生长点.

课堂教学是师生、生生之间有效互动的生成过程,其价值就在于每节课都是不可预设和复制的生命历程,追求生命的意义应成为数学教学的起点和归宿.教师只有不断提升自己的教学智慧,准确把握学生的学情,从学生已有的知识经验出发,创设宽松的教学氛围,深入研究课堂教学,学生才会积极地表达他们对问题的思考和想法,使教学进入灵动生成的境界.

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