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基于历史名“体”的高中数学复习课“四步四环”实践研究
摘要:面对新课程新教材的实施,高中的教与学面临巨大的挑战和难题,尤其是复习课。作为一线教师,如何有效引导学生搭建系统的知识体系来培养空间意识和建模思想,并实现对知识的灵活应用,是一大难题;于学生而言,不少学生在学习立体几何之初感到困难,引入空间直角坐标系后,反而觉得简单,试图用数学运算取代直观想象与逻辑推理的能力。仅满足于解题而忽视整个知识体系的建构,不形成公理化的思想,有悖于立体几何教与学的初衷。本文以“鳖臑”引领的立体几何空间垂直关系复习课为例,以问题链为明线,顺利进阶四步深度学习,以教师在学生每一步学习形成闭环的有效推进为暗线,创设四步四环课堂,达成实践课堂转型,学为中心,因材施教,实现教与学的双赢。
关键词:鳖臑;立体几何;复习课;数学文化
一.“四步四环”课堂的提出
面对新课程新教材的实施,老师的教与学生的学,没有先例可借鉴,如何在双新背景下实现课堂转型,实现教与学的转型是我们面临的重大挑战。因此在教学实践的摸索过程中,我们创设了“四步四环”课堂。
“四步四环”就是指在教师引领下,学生围绕着具有挑战性的学习主题,全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。
在这个过程中,学生掌握数学的核心知识,理解学习的过程,把握数学的本质及思想方法,形成积极的内在学习动机、高级的社会性情感、积极的态度、正确的价值观,成为既具独立性、批判性、创造性又有合作精神、基础扎实的优秀的学习者,成为未来社会历史实践的主人。
老师在课堂教学中扮演推波助澜的重要角色,帮助学生分析学生已有的知识储备和生活经验和当前的认知特点,创设知识点的逻辑联系,提炼有价值的问题,引导学生建构知识网络;教师通过分析知识与知识、知识与个人的关系,创设知识的发生过程,提炼核心概念和重要原理促使学生感受知识与知识、知识与个人的关系;教师分析重难点内容,创设梯度教学,提炼问题链,实现低级知识到高级知识的转化,知识到个人经验的转化;教师分析学生生成的认知水平,创设具体的问题,提炼思维方法,达成学生对知识的灵活应用。
四步针对学生建构-感受-转化-应用四步深度学习的进阶,四环针对教师在每一个步骤推进时完成的分析-创设-提炼闭环。
如何激发学生进入四步深度学习?本文通过数学文化的引导和浸润,点燃学生的兴趣点,助力学生逻辑思维应用。本文将以“鳖臑”引领的立体几何空间垂直关系复习课为例,来阐述如何以问题链为明线,点燃学生学习的兴趣,顺利进阶四步深度学习,以教师在学生每一步学习形成闭环的有效推进为暗线,具体阐述“四步四环”课堂。
二.“四步四环”课堂的实践
(一)以鳖臑为载体,问题链形式引发探究,建构知识网络
1.分析学生储备
基于对学生与知识之间的失联的分析,学生的低级知识不能转化为高级知识。老师在课堂中要缩短学生与教学内容的距离,帮助学生把低级知识转化为高级知识,实现知识与知识之间的转化,知识与个人之间的转化。
2.创设数学活动
创设问题引入。
第一问:三棱锥的四个面中,直角三角形的个数最多有几个?
请你画一画。
展示画出三角形个数的不同的结果,击中学生痛点,暴露学生的直观想象能力与固化思维。
3.提炼数学问题
第二问:请你用数学语言描述所画出的数学模型。
建构模型——已知:在三棱锥中,,
第三问:根据已知条件,你能得到哪些结论?
解构模型——得到二组线面垂直,三组面面垂直,四组线线垂直。
顺利引导学生建构系统的空间垂直关系知识体系。
判定定理
判定定理
判定定理
垂
直
线线垂直
线面垂直
面面垂直
定义
性质定理
依据创设的模型,公理化思想体系形成之后,点明历史名“体”——鳖臑。
《九章算术·商功》:“斜解立方,得两堑堵,其一为阳马,一为鳖臑,阳马居二,鳖臑居一,不易之率也。”
第一步,学生在问题链深层进阶中建构学习,教师推进完成分析-创设-提炼闭环。
(二)以鳖臑为载体,问题链形式引发探究,感受知识进阶
1.分析数学探究
在已有的鳖臑基础上,设置探究性问题,对空间垂直关系进行进阶的应用。
①求PB与面ABC所成角的大小;
②求PB与面ACP所成角的大小.
基于线面垂直关系,拓展应用到线面角。
A2.创设知识联系
A
O
O
B
B
如何求一条直线与平面所成的线面角,在直线上任取一点,B为斜足,O为垂足,OB是AB在面内的投影,为所求角.
学生在探究变化的过程中直观提炼数学问题,架构知识联系,进阶数学思想。
3.提炼鳖臑模型
①求证:面
②若,求与面所成角的大小.
感受加构模型,培养学生在稍微复杂的模型中化繁为简的能力,是否能够识别鳖臑模型,能否感受鳖臑中的垂直关系的应用。
第二步,学生在探究中感受知识的进
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