圓的概念課教學反思
聽過很多次圓的概念課,自己也上過很多次,每一次聽課或上課,都覺得概念的挖掘不夠,因為在這一章節的學習中,由于概念理解不深導緻的各種解題錯誤層出不窮,甚至根本想不到去用圓的定義,這就很尴尬了。
一、概念導入
整個圓的概念教學環節,分為以下幾個部分,首先是導入,然後是建立概念,第三是深化理解概念,最後是鞏固本課知識。
在導入環節,由于是常态課,并沒有準備視頻等材料,直接采用教材上的配圖。這六幅配圖取材于生活,粗看并不覺得特别,細看之下,發現呼拉圈其實是個很特殊的存在,将人作為一個定點,呼拉圈可看作過定點的圓,顯然有無數個。
讓學生作一個圓,通過使用圓規作圓的過程體驗,直觀感受圓的特性。例如圓規的針尖與筆尖,在作圓時,先紮針尖到紙面,然後使筆尖與針尖拉開一定距離,保持這個距離作圓,同時筆尖是連續在紙上畫線條。
在實際操作基礎上,我們建立概念。
分析以上作圖細節,提出問題一,為什麼針尖要紮穩在紙上?說明這是一個定點;問題二,為什麼畫圓過程中要保持針尖與筆尖之間的距離不變?說明它們之間的距離是定長;問題三,在作圓過程中,筆尖要連續劃過紙面,因為筆尖在數學中我們看作一個點,而七年級時我們學過點動成線,因此筆尖連續劃過紙面,是無數個點的集合,并且這無數個點,到定點的距離都等于定長。
而從旋轉角度,筆尖繞針尖旋轉360°,每一對對應點到旋轉中心的距離相等,旋轉中心也是定點,距離為定長,這就可以從兩個方面強調圓概念中的兩個要素:定點與定長。
至此,圓的兩種定義,分别從集合角度和旋轉角度進行了描述,課堂中,學生提出了一個疑問值得思考,即圓究竟是指圓周還是指圓周加圓心?
二、概念辨析
我們先來看教材,如下圖:
說得非常清楚,另一個端點A所形成的圖形叫做圓。即我們的教材在對數學概念的描述中,用詞非常精準,沒有含糊。
我們仍然可以用集合定義或旋轉定義來解釋,圓即圓周。
在作圓的過程中,半徑和直徑的定義在小學理解基礎上進行升級,用旋轉來解讀,半徑是連接對應點和旋轉中心的線段,直徑是連接中心對稱點和對稱中心的連線。
三、教材例題
看上去是“四點共圓”,實質上隻是定義的初步應用,要證明四個點在以點O為圓心的圓上,我們需要證明的是這四個點到點O距離相等,即OA、OB、OC、OD相等,例題的條件給的非常明顯,矩形ABCD,對角線相交于點O,因此證明并不是難事。
問題出在作圖上,先畫矩形還是先圓?
原本這并不是問題,畢竟教材上已經給出了圖形,然而在實際教學中,要求學生根據描述作圖,差異就出來了。
一類學生是嚴格按照題目叙述順序,先作矩形,再作圓,在以對角線交點為圓心,對角線長度的一半為半徑作圓時,發現恰好畫出的圓經過剩下三個頂點。
另一類學生卻是先畫好了圓,然後在圓内作矩形,這又細分為兩種情況,先作矩形的邊,或矩形的對角線。
盡管最終學生畫出的圖形與教材上是相同的,但順序不同,這意味着幾何直觀體驗是不相同的。
如果先作圓,再作兩條相交直徑,實質上是證明圓内接四邊形的問題,并不符合例題本意。
恰恰在圓這一章中,類似這樣的情況還非常多,後面還有垂徑定理、切線定理等,作圖順序不同,條件不同,過程完全不同,這在本章一開始,就要引起重視。
四、概念深究
1、弧、優弧、劣弧、半圓
在引入直徑概念之後,它就将圓分成了兩個半圓,在這個基礎上,定義優弧與劣弧。在命名中,默認兩個字母代表劣弧,而要表示優弧,則需要三個字母或用文字說明,如果使用三個字母表示弧,弧的端點字母必須在兩頭。
2、等圓、等弧
這其實是一類“相等”,也可理解為全等,這從等圓定義中的“重合”二字可看出,而對于等弧,正如我們比較兩條線段長,需要讓端點重合,在一條直線上比較,弧是否相等,我們也需要放在同圓或等圓中進行比較,核心依然是“重合”。
典型的判斷題是,兩條長度相等的弧是等弧嗎?
這些概念,僅僅靠老師講,是不夠的,在課堂上,最好能夠進行一些實驗操作,讓學生更直觀地發現“重合”二字的含義。
五、鞏固練習
基于班級學情,課堂練習采用的是教材内容,即課後習題,其中第3題需要證明直角三角形三個頂點在同一個圓上,這和例題的思路基本上吻合的,在思考這個問題的時候,需要說明存在某個點,且這個點到三個頂點的距離相等。
因此第一步是找到這個點——斜邊中點,第二步是證明這個點到三個頂點的距離相等,所利用的定理是直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半。
将這道習題與例題相關聯,兩道題目一個是證明矩形的四個頂點都在同一個圓上,另一個是證明直角三角形的三個頂點在同一個圓上,而矩形被對角線恰好也分成兩個直角三角形,所以這兩道題目實質上是同類型,考察的核心依然是圓的定義。
考慮到在章節後還有一個數學活動《車輪為什麼要做成圓形》,此處可以進行一點拓展,地面看作一條直線的前提下,圓心到地面的距離是穩定的,那麼,其餘圖形能否保證中心到邊界各點的距離不變呢?如果地面不是平的,又有什麼圖形可以當作車輪呢?
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