初中數學的作圖,主要指以尺規作圖為基礎,包括繪圖工具作圖、網格作圖、作草圖等,其中最核心最基礎的是尺規作圖,其余的作圖,原理均來源于它。
課標中對尺規作圖的要求,用得最多的一句是“能用尺規作圖”,并在標注中寫明,學生應了解作圖的原理,保留作圖的痕跡,不要求寫作法。實際教學過程中,尤其是新授課,我們通常會詳細解讀每一步尺規作圖的操作步驟,以及背后的理由,作圖之后還要給出相應的證明,這才是一節完整的作圖教學課。
而在第一輪復習中,關于作圖如何復習,的確是個難點,因為它并不是單獨存在的一個單元,而是整合在幾乎所有的幾何單元,其實將它獨立成一個復習單元,我個人是持保留意見的,應該與教材同步,分散到各個子單元。當然,整合也有好處,可以集中練習直尺圓規等操作。
復習作圖,我在備課之初的想法是,無論尺規作圖還是網格作圖,都只是知識的載體,讓學生弄明白背后的幾何原理,并學會作圖的方法,能用這些方法去解決幾何問題,例如添加輔助線構造全等,如何添加,添加后能否得到全等,都可以在這節復習課中整合進來。
下圖為本課練習紙
設計意圖:
分為三大版塊,第一是基本尺規作圖,包括教材上的作線段、作角、作角平分線、作垂線等 ;第二是網格作圖,和基本作圖對應也有作線段、作角、作角平分線、作垂線等;第三是無刻度直尺作圖,作為本課較高要求,但和前面網格作圖又有一絲聯系。
其實整個設計中,學生如果掌握情況較好,基本上可以獨立完成全部作圖,并了解背后的作圖原理,顯然我的學情分析結果并不會如此。
實際教學中,其實每一個基本作圖,都在希沃白板5中進行了現場操作,然后一步步讓學生回憶,并動手作圖,然后以課堂提問的方式檢驗作圖原理,并在期間不斷引導,作圖過程中直尺和圓規有什么作用?
這個問題在尺規作圖基本操作完成之后,少數學生能夠回答直尺的作用主要是連接、延長、作直線,圓規的作用主要是截取,這已經很不錯了,但離我的真實目的還有一段距離。
因為他們只是看到了操作層面,沒觸及到幾何證明層面,再追問在剛才過程中,說明作圖原理時,用到最多的是什么,學生才慢慢有人說,是全等,而且多是用SSS證明全等,于是那些相等的邊是如何來的,終于閉環了,是圓規截取的,這個時候才有學生明白,圓規的作用是構造相等的邊,然后這些邊用來構造全等三角形了。
這一部分內容完成后,課堂時間已經過去了25分鐘,這么一大半時間都耗費在基本的尺規作圖中,是否有點浪費呢?
這也是當時我看了時間后,心里的一點小忐忑,且看接下來的表現是否如預期。
來到網格作圖環節,第一件事,學生非常熟練地完成了,畢竟剛剛用尺規作圖完成過類似的操作,現在換成網格,雖然不能用圓規,但網格上的格點和格線提供了線段長度,用他們的話,可以數格子。
如果只是簡單讓學生上去作圖,那再熱鬧的課堂也是浮于表面,必須讓學生說清為什么這樣作圖,在第一個圖中,線段AB=4,于是用數方格的形式,橫、豎作線段均可,且端點都在格點上;第二個圖中,線段AB=4√2,因為每個小正方形的對角線長度是√2,也同樣能“斜”著數;第三個圖,一開始學生利用矩形對角線相等作圖,然后也有學生利用平行四邊形對邊相等作圖,直到某個學生利用全等三角形來作圖,這個小題才算被挖掘完整了,而且在說明作圖原理時,很順暢。
這一版塊學生的進度明顯加快,說明前面的鋪墊是有效果的,所謂磨刀不誤砍柴工。
直到下一個作圖中,出現了這樣的結果:
左圖中,學生首先利用平行、全等、勾股定理作出了符合條件的角,然后又有“多事”的學生連接了綠色的那根線,說它看上去是個正方形,于是更“多事”的我,幫他把外圍的正方形給畫了出來,此時便有學生脫口而出“弦圖”。
下課鈴聲即將響起,順手借這個結果,引導學生回顧本節課究竟收獲了什么,零零散散地有學生歸納出了作圖最關鍵的要素,構造特殊圖形,包括全等、平行四邊形、直角三角形等,在網格作圖中,格點和格線能用于上述構造過程,代替了圓規和一些基本作圖,我覺得對于這節課,這些學生,應該是有效的。
整節課,學生動手操作時間、思考時間比我要長,個人認為,符合生動課堂要求。
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