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研发微专题课例,促进学生学深悟透

2024-12-23缪瑞华

数学教学通讯·初中版 2024年11期

[摘 要] 微专题教学作为一类新课型,在复习课、习题课教学中被很多教师积极实践. 这类课型大都是基于教学实际或学情反馈,选取一道经典习题或某个基本图形,基于变式设问、拓展追问的方式组织教学,结合学情特点,尽量采取开放设问、留白等待、铺垫问题等教学方式,帮助学生“学一题、会一类、通一片”,并教会学生“学会思考”.

[关键词] 微专题;圆;铺垫问题;变式教学;学会思考

最近一次九年级阶段检测中,我们选用了教材上一道圆的经典习题,结果得分率远低于预期,为此备课组经过集中研讨,决定围绕教材上圆的经典习题开展微专题教学,引导学生对教材上圆的经典习题“学深悟透”. 笔者分工了一个圆的微专题课例研发任务,经过深入构思、变式拓展,形成一节圆的微专题课例,组内教师一致认为这节微专题课较好地体现了“源自课本、高于课本、指向中考”的设计理念,在实际教学中也取得较好的教学效果. 本文梳理该课教学设计,并围绕微专题教学提出笔者的实践与思考,提供研讨.

圆的微专题教学设计

教学环节一:从课本题出发

问题1:如图1,☉O的直径AB为10 cm,弦BC=8 cm,∠ACB的平分线交☉O于点D. 连接AD,BD.

(1)判断△ABD的形状,并说明理由;

(2)求四边形ACBD的面积;

(3)用等式表示线段AC,BC,CD之间的数量关系,并用不同的方法进行证明.

设计意图与解法预设 第(1)问对应着课本题(求证△ABD是等腰直角三角形),属于基础热身;第(2)问有不同的算法,比如可以分别求出△ABC和△ABD面积,再相加得出四边形ADBC的面积,也可考虑(如图2)过点D分别向AC,BC作垂线段DE,DF,将四边形ADBC的面积转化为求正方形DECF的面积(这里需要安排学生证明四边形DECF是一个正方形);第(3)问,可以借助图2进行转化,正方形DECF中,对角线CD是其边长的倍,而正方形的边长等于(AC+BC),进而可求得CD=AC+BC.

教学环节二:能力提升

问题2:如图3,AB是☉O的直径,AC是☉O的弦,∠ACB的平分线CE分别交AB于D,交☉O于E,连接EA,EB.

(1)设EA=m,EC=n,试用含m,n的代数式表示△ABC的周长;

(2)试探求:当边AC,BC的长度变化时,+的值是否发生变化?若不变,请求出这个不变的值;若变化,试说明理由.

设计意图与解法预设 第(1)问可以看成是“问题1”第(3)问的运用,将AC+BC转化为CE,再将AB转化为AE,可得△ABC的周长为(m+n). 第(2)问的两个线段比值之和的探究,可以引导学生构造两条垂线段(如图4),将两个线段之比分别转化为与之相关的“+”,借助相似三角形的对应边之比相等,+=+=1,再结合CD=DG=DH,可得+的值为定值.

教学环节三:拓展挑战

问题3:如图5,锐角三角形ABC的∠A的平分线交BC于L,又交三角形的外接圆于N. 过L分别作AB和AC边的垂线LK和LM,垂足是K,M. 判断四边形AKNM的面积与△ABC的面积是否相等. 如果相等,说明理由;如果不相等,举出反例.

设计意图与解法预设 考虑到三角形面积公式与底边和高有关,结合题设“角平分线”,如图6,过点N作NG⊥AB,NH⊥AC,垂足分别为G,H,连接NC,可以证得△NCH≌△NBG,进而得到AH=AG=(AC+AB),记LM=LK=h1,NG=NH=h2,于是△ABC的面积可以表示为(AC+AB)·h1,即S△ABC=AH·h1. 四边形AKNM的面积可以用2S△AMN表示,所以S四边形AKNM=AM·h2,接下来只要沟通这两个表达式“AH·h1”和“AM·h2”相等即可,由CM∥NH,运用相似三角形的性质可贯通思路.

教学环节四:回顾小结

小结问题1:本课是从一个圆的教材习题出发,变式、拓展出一些较难问题,你对其中哪道问题留下了较深的印象?说说你是如何理解的.

小结问题2:围绕这道圆的经典习题,你还能提出怎样的问题?可先在小组交流,然后全班汇报展示.

作业:如图7,AB为☉O的直径,∠ACB的平分线交☉O于点D. 连接AD,BD. 作∠ABC的角平分线BI,交CD于点I.

(1)补全图形,求证:DI=BD;

(2)设AB=2r,分析CI的最大值(用含r的式子表示).

解法预设 这里第(1)问也源自一道教材习题,关键步骤是证明∠DIB=∠DBI,可利用三角形外角性质得出∠DIB=∠ICB+∠IBC,而∠DBI=∠DBO+OBI,再结合∠DBO=∠ICB=45°,∠ABI=∠CBI可以连通思路. 第(2)问是对第(1)问的“再深入”,发现点I在以点D为圆心、DI为半径的一段圆弧上,如图8,当DC′经过圆心O时,此时C′I′取得最大,即CI的最大值为(2-)r.

关于微专题教学的实践与思考

第一,预设开放问题,促进学生提出问题

宁连华教授及其团队在文[1]中指出“教师在备课时应根据课型、教学内容、学生情况等因素对课堂留白进行预设”.事实上,重视预设开放问题也是课堂留白的一种设问追求. 在上文课例中,我们在“问题1”第(1)、(3)问,“问题2”第(2)问以及“问题3”中都没有使用“封闭式设问”,而是以开放式的“结构不良问题”为呈现方式,这样的设问方式也是促进学生善于提出问题的学法指导. 考虑到解题教学的效率与学情关系密切,如果学情较好,我们在课堂小结阶段还安排了更加开放的问题,让学生围绕圆的基本图形自主提出问题并研究解题思路.

第二,预设铺垫问题,促进学生学会思考

涂荣豹教授指出:“数学解题教学的任务,学生的主要任务并不是解题,而是‘学解题’. 并且通过学解题‘教学生学会思考’.”[2]以上文关注的圆的微专题教学为例,我们从一道教材经典习题出发,通过变式拓展,以三个“主问题”层层递进,在前两个“问题组”内部,设置了铺垫式问题,以帮助学生在这些铺垫问题的引导下,自主获得后续问题的解题思路. 这样的设计立意,不但促进学生学会解一类圆的经典题组,同时也是促进学生“学会思考”. 具体来说,就是要让学生通过学习解答圆的系列习题,掌握如何分析较难问题,比如先回到题设想清能得到哪些信息,由题设中给出的一些基本图形想到哪些重要定理或性质,并围绕解题目标(求解方向)尝试转化、贯通思路.

第三,预设变式问题,促进学生学深悟透

解题教学中重视变式教学是很多教师的自觉追求,这在微专题课例研发中也是非常必要的. 比如,微专题教学选定某个主题或某个基本图形之后,各个教学环节、系列问题都要围绕主题进行变式设问,切不可离开主题或偏离基本图形“太远”,否则会影响教学目标的达成,也会使得全课教学的“内容效度”不高. 只有精准选题、恰当变式、融入微专题的教学主线,才能促进学生将一类问题学深悟透,达到深刻理解的程度. 顺便指出,就微专题课例研发的不同类型来看,“一图一课”“一题一课”等,都是基于变式教学的处置方式,能促进学生对一个图形、一个主问题的丰富变式或拓展方向深度思考,以达到“做一题、会一类、通一片”的深度学习效果.

参考文献:

[1]蔡甜甜,刘国祥,宁连华. 数学课堂留白艺术的理论探析与实践反思[J]. 数学教育学报,2018,12(6):29-32.

[2]涂荣豹. 数学教学设计原理的构建:教学生学会思考[M]. 北京:科学出版社,2018.