目前,初中數(shù)學(xué)教材的版本多種多樣。對(duì)同一知識(shí)點(diǎn),不同教材有不同處理方法,給不少一線數(shù)學(xué)教師帶來(lái)困惑。為此,筆者針對(duì)“四邊形”這一教學(xué)內(nèi)容,將不同版本教材的章節(jié)編排、增減內(nèi)容和處理手法進(jìn)行比較,旨在尋找初中幾何教學(xué)對(duì)策。
一、不同版本教材的對(duì)比
1.章節(jié)編排
第一,舊人教版教材從五個(gè)層面安排“四邊形”這一教學(xué)內(nèi)容:一是四邊形內(nèi)、外角和與多邊形內(nèi)角和,二是四邊形的性質(zhì)(對(duì)角相等、對(duì)邊相等、平行線間的距離及對(duì)角線互相平分),三是平行四邊形的判定(兩組對(duì)角分別相等、兩組對(duì)邊分別相等、對(duì)角線互相平分及一組對(duì)邊平行且相等),四是特殊平行四邊形的性質(zhì)和判定、中心對(duì)稱及梯形,五是平行線等分線段定理、三角形及梯形中位線。
第二,新人教版教材從四個(gè)層面安排“四邊形”這一教學(xué)內(nèi)容:一是平行四邊形的性質(zhì)(對(duì)角相等、對(duì)邊相等及對(duì)角線互相平分),二是平行四邊形的判定(兩組對(duì)邊分別相等、對(duì)角線互相平分、兩組對(duì)角分別相等、一組對(duì)邊平行且相等、三角形中位線及兩條平行線間的距離相等),三是特殊平行四邊形的性質(zhì)和判定,四是梯形(2013年人教版教材把這一內(nèi)容刪除)。
第三,華東師大版教材從四個(gè)層面安排“四邊形”這一教學(xué)內(nèi)容:一是平行四邊形的特征(對(duì)角相等、對(duì)邊相等、對(duì)角線互相平分及平行線間的距離),二是平行四邊形的識(shí)別(一組對(duì)邊平行且相等、對(duì)角線互相平分及兩組對(duì)角分別相等),三是特殊平行四邊形的特征和判定,四是梯形。
2.增減內(nèi)容
第一,相對(duì)舊人教版教材,新人教版教材增加了重心學(xué)習(xí)和平面直角坐標(biāo)系中的特殊四邊形的相關(guān)內(nèi)容,讓圖形與坐標(biāo)緊密結(jié)合;刪除了四邊形內(nèi)、外角和,多邊形內(nèi)角和,中心對(duì)稱以及平行線等分線段定理的相關(guān)內(nèi)容。第二,相對(duì)舊人教版教材,華東師大版教材刪除了四邊形內(nèi)、外角和,多邊形內(nèi)角和,中心對(duì)稱以及平行線等分線段定理的相關(guān)內(nèi)容。
3.處理手法
第一,舊人教版教材的處理手法是:性質(zhì)、定理都要求證明,系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性較高。第二,新人教版教材的處理手法具體包括三點(diǎn):一是通過(guò)觀察度量、圖像變換,探究、發(fā)現(xiàn)平行四邊形的性質(zhì);二是通過(guò)扭動(dòng)平行四邊形框架,得到平行四邊形、矩形和菱形的判定方法;三是利用軸對(duì)稱,探究、發(fā)現(xiàn)菱形的性質(zhì)。歸根結(jié)底,新人教版教材處理手法的最大特點(diǎn)是:大部分的性質(zhì)和判定須通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到,只有部分需要證明。第三,華東師大版教材的處理手法具體包括三點(diǎn):一是通過(guò)自己動(dòng)手畫圖、觀察,探究、發(fā)現(xiàn)平行四邊形的性質(zhì),二是圖形的變換在整章書中占有重要地位,圖形的主要特征都通過(guò)圖形的變換得到;三是教材通過(guò)設(shè)置《探索》《做一做》和《試一試》等欄目以及恰當(dāng)?shù)呐园?,給學(xué)生提供一定的探索和交流的空間??偠灾?,華東師大版教材處理手法的最大特點(diǎn)是:圖形的有關(guān)結(jié)論建立在學(xué)生的直觀感知和操作確認(rèn)的基礎(chǔ)上,特別注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,對(duì)推理的要求大大降低。
與舊人教版教材相比,新人教版教材和華東師大版教材(統(tǒng)稱“新教材”)都淡化了邏輯推理,具體包括三點(diǎn):從內(nèi)容結(jié)構(gòu)上看,新教材將初中幾何的相關(guān)內(nèi)容分為圖形認(rèn)識(shí)、圖形與變換、圖形與坐標(biāo)和圖形與證明四大模塊;從研究方法上看,新教材將初中幾何分為實(shí)驗(yàn)幾何與論證幾何。可見,邏輯推理已不再是數(shù)學(xué)證明的唯一手段,數(shù)學(xué)中的非邏輯思維,例如形象思維、靈感思維和逆向思維等不受固定邏輯模式的限制,更具有靈活性和創(chuàng)造性,成為提出數(shù)學(xué)新理論、作出新發(fā)現(xiàn)的重要工具。與之相適應(yīng),初中幾何應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)策略。
二、尋找初中幾何教學(xué)對(duì)策
1.重視體驗(yàn)學(xué)習(xí)
在初中幾何教學(xué)中,教師應(yīng)注重基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué),讓學(xué)生正確理解幾何定理,在幾何學(xué)習(xí)中感受快樂(lè),最終熱愛幾何學(xué)習(xí)。為此,教師可通過(guò)三種教學(xué)方法讓學(xué)生理解幾何定理,以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
(1)多畫,在線條中得到答案
初中幾何的定理有很多,最好的辦法就是讓學(xué)生通過(guò)畫圖驗(yàn)證幾何定理。例如,在學(xué)習(xí)“三角形中位線平行于第三邊,并且等于第三邊一半”時(shí),教師可讓學(xué)生自己動(dòng)手畫一個(gè)三角,然后畫出它的中位線,最后讓學(xué)生利用尺子度量中位線是否等于第三邊的一半。通過(guò)畫圖證明幾何定理往往比繁瑣的幾何證明更易于學(xué)生接受。
(2)多做,在操作中尋找答案
一些教師在平時(shí)教學(xué)中,常常為了節(jié)省教學(xué)時(shí)間,把公式、定理的推導(dǎo)過(guò)程省略掉,雖然展示了公式、定理產(chǎn)生的過(guò)程,但還是以教師的講授為主,學(xué)生沒有真正參與公式、定理發(fā)現(xiàn)的全過(guò)程,導(dǎo)致學(xué)生缺乏必要的學(xué)習(xí)能力。因此,教師應(yīng)讓學(xué)生動(dòng)手多做,在操作中尋找答案。例如在教學(xué)“圓柱、圓錐側(cè)面積”這一內(nèi)容時(shí),教師可讓學(xué)生在前一天先準(zhǔn)備好一個(gè)圓柱體、一個(gè)圓錐體(可以是自己動(dòng)手做的,也可以是食物的包裝盒,如薯片罐、可樂(lè)罐等)和剪刀,讓學(xué)生自己動(dòng)手剪一剪、擺一擺,最后得出結(jié)論。當(dāng)學(xué)生把圓柱體、圓錐體剪開后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)并清楚地記得:圓柱體的側(cè)面展開圖是一個(gè)矩形,圓錐體的側(cè)面展開圖是一個(gè)扇形;矩形的一邊是圓柱體的高,另一邊是圓柱體底面圓的周長(zhǎng);扇形的半徑為圓錐體的母線,弧長(zhǎng)為圓錐體底面圓的半徑。通過(guò)這樣的操作,學(xué)生就會(huì)牢牢記住公式都與底面圓有關(guān),從而避免記錯(cuò)公式的現(xiàn)象。
(3)巧用,在觀看中尋找答案
多媒體技術(shù)可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容真實(shí)、生動(dòng)地再現(xiàn)事物發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程,具有直觀、靈活和立體化的優(yōu)勢(shì),在教學(xué)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。因此,在初中幾何教學(xué)中,教師可巧用多媒體技術(shù),助力初中幾何教學(xué)。一方面,教師采用PPT課件上課,這樣既可省去上課作圖的時(shí)間,又能有效關(guān)注學(xué)生幾何學(xué)習(xí)的過(guò)程;另一方面,教師可通過(guò)下載相關(guān)教學(xué)視頻,在課上讓學(xué)生觀看,以吸引學(xué)生的注意力。例如,在教學(xué)“勾股定理”這一內(nèi)容時(shí),教師可讓學(xué)生觀看一個(gè)實(shí)驗(yàn)視頻:通過(guò)水的流動(dòng)過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生猜想兩個(gè)小正方形的面積之和剛好等于一個(gè)大正方形的面積。然后,要求學(xué)生用字母表示三個(gè)正方形面積之間的數(shù)量關(guān)系。接下來(lái),讓學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行交流。這樣,學(xué)生通過(guò)正方形面積之間的關(guān)系很容易發(fā)現(xiàn)對(duì)直角三角形而言滿足兩直角邊的平方和等于斜邊的平方。
2.重視語(yǔ)言轉(zhuǎn)化
數(shù)學(xué)表達(dá)需要文字語(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言和圖形語(yǔ)言。為了讓學(xué)生順利進(jìn)入推理之門,在平常的教學(xué)中,教師應(yīng)重視訓(xùn)練學(xué)生文字語(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言和圖形語(yǔ)言之間相互轉(zhuǎn)化的能力。這種訓(xùn)練不僅有助于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念、公式和定理的理解和記憶,更有利于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的準(zhǔn)確性和靈活性,使學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的方法和能力,實(shí)現(xiàn)提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的最終目標(biāo)。
3.重視知識(shí)總結(jié)
數(shù)學(xué)知識(shí)要靠平時(shí)積累,只有積累到一定程度才能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。因此,在平時(shí)的教學(xué)中,教師要重視知識(shí)的總結(jié),讓學(xué)生清楚地知道每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的用途,以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握書本中的重點(diǎn)和難點(diǎn),加深對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解,為日后的運(yùn)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。例如,在教學(xué)“四邊形”這一內(nèi)容時(shí),各種四邊形之間的聯(lián)系和區(qū)別是這一章的難點(diǎn),因?yàn)楦拍罱诲e(cuò),所以容易混淆,如果教師通過(guò)一個(gè)關(guān)系圖(如圖1所示),明確各種四邊形的從屬關(guān)系,那么學(xué)生就會(huì)建立比較清晰的概念。
4.重視邏輯推理能力的培養(yǎng)
數(shù)學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué),重在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。雖然邏輯推理已不再是初中數(shù)學(xué)證明的唯一手段,但邏輯推理能力的培養(yǎng)對(duì)學(xué)生的思維發(fā)展尤為重要,有助提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。
(1)重視分析,培養(yǎng)思維
幾何證明是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的一大難點(diǎn)?;诖?,教師應(yīng)在幾何教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,且務(wù)必把幾何證明的基本方法教給學(xué)生。幾何證明的基本方法一般有三種:“綜合法”“分析法”和“綜合分析法”。針對(duì)比較簡(jiǎn)單的題目可采用“分析法”或“綜合法”解題;針對(duì)相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題,采用“分析法”更有利于解決問(wèn)題。“分析法”不是從已知條件著手,而是從問(wèn)題的結(jié)論出發(fā),尋求其成立條件的方法,即一步步尋求上一步成立的充分條件,直到完全與已知條件相符為止。因此,加強(qiáng)“分析法”中分析圖的教學(xué)很有必要。“分析圖”的特點(diǎn)是從未知看須知,逐步靠近已知。
例如:在四邊形ABCD(如圖2所示)中,AB=CD,BC=AD。
求證:四邊形ABCD是平行四邊形(提示:連接AC)。
本題的“分析過(guò)程”如圖3所示。
(2)分層練習(xí),強(qiáng)化方法
要培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,就要遵循“從簡(jiǎn)到難,由淺入深”的原則。例如,在教學(xué)“全等三角形判定”這一內(nèi)容時(shí),教師可先準(zhǔn)備一些條件足夠的題目讓學(xué)生判斷用哪一個(gè)判定定理(如圖4),以便讓學(xué)生盡早形成知識(shí)結(jié)構(gòu),然后依次讓學(xué)生接觸需要尋找一個(gè)條件證明的題目(如圖5),需要尋找兩個(gè)條件證明的題目和需要尋找三個(gè)條件證明的題目。這樣,學(xué)生學(xué)起來(lái)比較輕松,更易掌握幾何證明的方法。
如:
(3)一題多解,一題多變
“一題多解”,即同一題目從不同的角度分析,隨之得到不同的解法。“一題多解”的訓(xùn)練有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,有利于訓(xùn)練學(xué)生思維的靈活性,有利于開拓學(xué)生的思路,有利于提高學(xué)生綜合運(yùn)用幾何知識(shí)的能力。
“一題多解”,既可充分展示題目涉及的知識(shí),又能尋找同類題目的解題方法,既可讓學(xué)生把知識(shí)融會(huì)貫通,又能培養(yǎng)學(xué)生選擇簡(jiǎn)便解題方法的能力。
“一題多變”可從兩個(gè)層面解釋:一是條件不變,還可以推出哪些結(jié)論,這些結(jié)論之間有什么聯(lián)系;二是條件改變,原結(jié)論還成不成立,能推出怎樣的新結(jié)論,推導(dǎo)的途徑與原來(lái)的方法有什么不同。
“一題多變”通過(guò)縱向?qū)Ρ?,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,使學(xué)生通過(guò)一道題懂得一類題,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)幾何的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在初中幾何教學(xué)中,教師應(yīng)采取適合學(xué)生的教學(xué)方法,循序漸進(jìn)地進(jìn)行教學(xué)。首先,讓學(xué)生打好幾何學(xué)習(xí)的基礎(chǔ);其次,讓學(xué)生在輕松、愉快的環(huán)境下學(xué)習(xí),使學(xué)生對(duì)課堂學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣,以實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)的目的;最后,讓學(xué)生分清圖形,記住定理、公式,靈活運(yùn)用知識(shí)。
(作者單位:廣東省廣州市番禺區(qū)南村中學(xué))
(責(zé)任編輯:梁金)