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关注知识体系建构 打造高效复习课堂

2024-07-06高峰君

数学教学通讯·初中版 2024年6期
关键词:高效复习内在联系知识体系

高峰君

[摘  要] 在初中数学复习教学中,教师应重视挖掘知识的衔接点、生长点,有意识地引导学生将零散的知识串联起来,进而打通各章节知识间的内在联系,让学生通过经历知识、方法、思想的提炼、补充、优化,更好地建构知识体系和方法系统,提升学生的数学素养.

[关键词] 知识体系;内在联系;架构;高效复习

问题提出

复习课在数学教学中是必不可少的,其是巩固知识、强化技能、提炼数学思想方法、建构知识体系的重要途径. 在新知教学后,教师有必要通过阶段性复习、章节复习等帮助学生进行知识的梳理,以此优化学生已有的知识结构,提升学生解决问题的能力. 在复习教学中,教师习惯于进行知识的罗列和例题的强化,使得复习课堂变成了新授课、讲评课、培优课. 另外,在复习教学中,大多数教师喜欢逐章逐节复习,这样容易忽视不同章节之间的联系,影响知识体系的系统化建构,从而影响学生的长远发展. 因此,在复习教学中,教师应重视引导学生挖掘知识间的内在联系,主动建构知识体系,提炼数学思想方法,以此打造高品质的“后建构”课堂. 笔者以“由所想……”为例,谈谈对期末复习教学的一些认识和理解,以供参考.

教学实施与分析

1. 问题驱动,初步建构

问题1:看到,你能想到什么?

师生活动:教师引导学生根据进行充分的联想. 大多数学生由想到了无理数,其近似值为1.414. 在此基础上,教师顺势引导学生进行“实数”相关知识的整理与归纳. 也有学生由联想到了腰长为1的等腰直角三角形,其斜边长为. 教师引导学生将该直角三角形进行翻折、旋转等变换,由此将其与全等三角形、轴对称图形等相关知识建立联系,逐渐形成以为中心的知识框架图(如图1).

设计说明  该环节教师以为主线,让学生充分联想,积极交流,将相关知识有效地串联在一起,为后续的研究和知识体系的建构打下了坚实的基础. 同时的起点低、入口宽,符合学生的认知规律,易于调动学生参与课堂的积极性,为学生的全面发展提供了前提.

2. 活动探究,深度理解

问题2:如果用“二分法”来估算的近似值,你会吗?它的小数部分是多少?(精确到0.001)

师生活动:本环节不是考查学生是否掌握了一些常用无理数的近似值,也不是简单地考查“二分法”的概念,而是引导学生用“二分法”解决问题,提高学生分析和解决问题的能力. 教学中,教师先让学生思考的大致范围,然后呈现学生的思考过程,其过程大致如下:因为12<2<22,所以是一个大于1且小于2的数;在此基础上,进一步缩小范围,其上限与下限的平均值的平方为2=1.52=2.25,所以1<<1.5;按照该方法继续缩小范围,其取值范围的上限与下限的平均值的平方为2=1.252≈1.56,所以1.25<<1.5;以此类推,逐步缩小范围,按照要求得到的近似值为1.414,其小数部分为0.414,即-1. 利用二分法得到的近似值后,教师鼓励学生课后利用“二分法”来估算、的近似值.

设计说明  根据已有经验,学生可以直接给出的近似值,但是对其为何是1.414势必含糊不清. 要知道复习教学不是新知识教学的简单重复,而是在巩固与强化基础上的拓展与深化. 这样以学生最近发展区为出发点,让学生估算的近似值,能让他们充分感受无理数的无限性,促进原有知识的巩固、优化与发展. 教学中,教师要有意识地引导学生将的小数部分的近似值0.414与准确值-1相比较,明确两者的区别与联系,培养学生思维的严谨性与深刻性.

问题3:如何证明是无理数?

师生活动:教师让学生重新阅读教材中“证明是无理数”的相关内容,初步理解反证法的基本步骤. 学生阅读后,教师让学生简述证明过程,提炼关键点. 从学生的反馈来看,在反证过程中,学生对假设为有理数而写成的形式难以理解(m,n互质). 基于此,教师组织学生对其进行深入的探究,以此消除学生之所惑,攻克“证明是无理数”这一难题.

设计说明  教学中,教师组织学生自主阅读材料,其作用有如下几点:一是让学生初步理解反证法,掌握反证法的基本步骤;二是深化对无理数与有理数定义的理解;三是回归教材,充分发挥教材的功能,让学生通过自主阅读提炼知识与方法,培养学生良好的自主学习能力.

3. 渗透文化,激发兴趣

简述勾股定理、商高定理和毕达哥拉斯定理的由来,让学生体验数学是一个发展变化的过程,引导学生用发展的眼光看待数学,培养学生敢于质疑、敢于探索的品质.

设计说明  数学文化是数学教学的重要组成部分,其在激发学生探究欲,培养学生创新意识等方面发挥着重要的作用. 同时,教学中通过渗透数学文化,可以很好地调节课堂气氛和课堂节奏,从而促进高质量课堂教学活动的落实.

4. 活动探究,迁移运用

活动1:如图2,将A4纸ABCD沿EC折叠,使BC边落在CD边上. 沿过点C的直线继续翻折,使CE边落在直线CD上.

问题4:如图3,若点E与点D恰好重合,且BC=1,求CD的长.

活动2:用直尺测量A4纸的长和宽.

问题5:计算A4纸长与宽的比. (精确到0.001)

师生活动:教学中,教师预留时间让学生动手操作,不难发现若按活动1步骤操作,则当点E与点D恰好重合,CD与CE恰好重叠,可知A4纸的长与宽之比为:1. 按照活动2步骤操作,通过测量可得A4纸的长和宽分别约297 mm和210 mm,由此得到A4纸的长与宽之比约为1.414. 这样通过具体操作,不仅让学生发现了A4纸中蕴含着的秘密,而且可以让学生更好地感悟近似值与准确值的区别与联系. 在此基础上,教师还可以让学生通过折叠和测量探索A3纸中蕴含的秘密,然后顺势介绍A系列纸的共同特点,即其长和宽之比为 ∶ 1. 根据A系列纸的这一共同特征,引导学生与相似建立联系,由此为后续学习埋下伏笔.

设计说明  教学中,教师让学生通过动手折、动手量等活动经历A4纸长宽比的探究过程,充分挖掘A4纸中蕴含的秘密,进一步理解近似值与准确值之间的区别与联系. 在动手折的过程中,将全等三角形、轴对称、勾股定理等相关内容融于一体,充分展现了数学的探究性、趣味性,有效地激发了学生的学习兴趣. 同时,在此过程中,教师有意识引导学生探究A3纸的长宽比,由此引出相似的相关特征,为接下来探索相似做好充足的知识储备. 另外,以生活实例为切入点,让学生深刻体会数学无处不在,充分感知数学在生活中的价值,提高学生的学习积极性.

5. 深度探究,拓展延伸

问题6:如图3,当点E与点D恰好重合时,若BC=1,AG是否可求?

师生活动:教学中,教师预留充足的时间让学生思考,并鼓励学生尝试应用不同的方法解决问题.

解法1:根据翻折性质易得△CEF是等腰直角三角形,∠CEF=45°,由对称性可得四边形AECG与四边形A′DCG完全重合,所以∠A′DC=∠AEC=135°,从而得到∠A′DG=45°,因此△A′DG是等腰直角三角形,有DG=A′D=AE=(-1)=2-. 所以AG=AD-DG=1-(2-)=-1.

解法2:设AG=x,则DG=1-x. 在Rt△A′DG中,由勾股定理得x2+(-1)2=(1-x)2,解得x=-1.

呈现两种解决问题的方法后,教师预留时间让学生对以上两种方法进行对比分析,寻找最优解题方法,培养学生的最优意识. 学生理解并掌握以上两种方法后,教师引导学生进行变式探究,以此提高学生解决问题的能力.

变式:如图4,在图3的基础上延长CG交BA的延长线于点M,求AM的长.

师生活动:教学中,教师鼓励学生从不同角度分析,通过互动交流得到如下解法.

解法1:如图4,连接DE,则CM垂直平分DE,易证△ADE≌△AMG,故AM=AD=1.

解法2:由折叠可得∠ECG=∠AMC,故△ECM是等腰三角形,于是有AM=EM-AE=EC-AE=-(-1)=1.

解法3:如图5,以BC所在直线为x轴,以BA所在直线为y轴建立平面直接坐标系,则C(1,0),G(-1,),根据待定系数法易得直线CG的函数关系式为y=-(+1)x++1,从而求得M(0,+1),所以AM=OM-AO=+1-=1.

设计说明  以A4纸折叠为线索,引导学生从不同角度分析,寻求不同的解决问题的方法,通过一题多解、一题多变有效地开阔了学生的视野,发散了学生的数学思维,同时促进了对轴对称、全等三角形、勾股定理、一次函数等相关知识的强化,这样通过对A4纸中蕴含的秘密的深入探究,将看似相互独立的知识建立起了联系,充分展示了数学知识间的关联性,有利于学生认知结构的优化和数学迁移能力的提升. 另外,教师有意识地告诉学生在解决此类问题时,还可以运用相似的知识来求解,以此为后续相似知识的学习留下悬念,激发学生的求知欲.

6. 整体建构,编织成网

问题7:结合以上探究过程及相关板书,请大家想一想,本节课我们主要复习了哪些内容?你能概括本学期各章节主干知识的结构图吗?

问题8:从以上章节内容的分析来看,是基于哪些数学思想的整体建构?

问题9:通过本课的复习,你有哪些收获?谈谈你的心得体会.

师生活动:教师让学生以小组为单位进行知识的总结归纳,在图1的基础上进行进一步的拓展延伸,以此逐渐完善学生的认知体系. 当然,在学生互动交流过程中,教师应充分发挥其启发者和指导者的作用,根据课堂生成进行适时补充与调整,以此帮助学生将零散的知识串联成线,编织成网,逐渐形成整册教材内容的知识结构图. 在此基础上,教师引导学生从整体的视角进一步分析,将不同章节划分为不同的领域,体会“数”“形”结合思想方法在解题及知识整体建构中的价值,提高学生的数形结合意识. 另外,在此环节,教师将主动权交给学生,让学生提出自己的所思、所想、所惑,以此让学生更好地了解自己,促进学生认知结构的优化和解决问题能力的提升.

设计说明  教学中,教师预留时间让学生思考交流,引导学生将与相关联的内容罗列出来,组织学生进行知识的梳理与方法的提炼,充分发挥“后建构”课堂的优势,帮助学生建构有逻辑、有联系、承前启后的整体结构体系,提高复习教学的有效性.

教学思考

1. 化零为整,建构知识网络

复习教学中,教师应将课堂教学内容置于整体知识体系当中,让学生充分感受知识的结构与关联,从而促进知识网络的建构. 要实现这一目的,教师应认真研究教材、研究学生,寻找知识的衔接处及生长点,从而将那些独立的、零散的、碎片化的知识串联起来,建构整体知识网络. 如在本课教学中,教师给出后,学生首先从“数”的角度出发,联想到了无理数、近似数等与“实数”相关的知识;紧接着,学生又从“形”的角度认识,联想腰长为1的等腰直角三角形的斜边长,在此基础上,通过翻折、旋转等变换得到边长为1的正方形的对角线长;然后,教师引导学生探寻A4纸中蕴含的秘密,学生通过动手折、动手量、用心算等活动发现其中蕴含的秘密后,教师又给出相应的练习和变式题进行深入的探究,以此通过问题的解决将全等三角形、轴对称、勾股定理、一次函数等知识建立了联系. 这样通过对的深入探究,打通章节间的内在联系,逐渐形成系统化、条理化的整体结构体系.

2. 关注过程,发展数学思维

数学知识既是一种传承,又是一种发展. 教学中教师不仅要关注结果,而且要关注过程,要让学生知道知识从哪里来,又到哪里去,让学生通过经历知识的形成、发展、关联、衔接等过程发展数学思维,提高自主探究能力. 如在本课教学中,教师引导学生利用“二分法”推导的小数部分,让学生通过经历其推导过程感受无理数的无限性,体会近似值和准确值的区别与联系,促进知识的巩固、优化和发展,提高学生的数学水平.

3. 以生为主,提升学习能力

在传统复习教学中,部分教师过度强调练习的价值,常常将复习课上成练习课,这样的复习课容易增加数学的枯燥感,降低学生的学习兴趣. 其实,在复习课前,学生已经掌握了一定的知识与方法,因此教学中教师应学会放手,为学生预留一定的思考与探究的时间,引导学生经历问题发现、提出、分析和解决的过程,以此促进知识的深化和能力的提升. 在本课教学中,教师没有直接进行知识的罗列,而是从学生熟悉的无理数出发,预留时间让学生联想、交流、梳理、建构,引导学生逐渐形成解决问题的数学思想和关键能力.

总之,期末复习课中,教师要以学生已有认知为起点,重视揭示知识的内涵与本质,善于挖掘知识间的内在联系,通过恰当的引导帮助学生形成完善的知识体系,切实提高期末复习的效率.

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