核心素养背景下问题引领数学教学的研究

作者: 张海珍

核心素养背景下问题引领数学教学的研究0

[摘  要] 问题作为数学的心脏,在课堂中具有举足轻重的作用. 核心素养背景下的复习教学,该如何应用问题启发学生的思维,发展学生的数学能力呢?研究者以“全等三角形”的复习教学为例,分别从“并列式问题回顾旧知,引出新知”“递进式问题梳理方法,拓展策略”“探索式问题提升能力,激活思维”三方面展开教学与分析,并谈几点思考.

[关键词] 问题;全等三角形;复习

《义务教育数学课程标准(2022年版)》对义务教育阶段学生需要掌握的核心素养做了新的阐释. 问题作为数学的心脏,对教学具有导向作用. 如何以问题为基础,通过不同形式问题的设置启发学生的数学思维,发展学生的核心素养呢?这是笔者近年来一直在探索的话题,在此以“全等三角形”的复习教学为例,具体谈谈问题导学提升复习成效的主要措施.

教学简录

1. 并列式问题回顾旧知,引出新知

如图1,已知△ABC与△FDE全等.

问题1 观察图1,可初步获得哪些结论?

生1:结合题设条件可知AB=FD,BC=DE,AC=FE.

师:很好!根据题设条件与图示除了知道几组相等的线段之外,还可获得什么结论?

生2:还可以从角去分析,如∠ACB=∠FED等.

生3:还可以从平行的角度发现AC∥FE.

生4:我还发现AF=BD.

师:非常好!你们是以什么为依据分别获得以上结论的?

生4:从全等三角形相对应的边、角均相等的定理而得.

(板书:全等三角形的性质)

设计意图 此问意在引发学生对旧知(全等三角形的性质)的回顾,学生通过对问题1的分析,从已有的认知体系中提取了全等三角形的性质,为接下来进一步深入复习奠定基础. 同时,低起点的问题有效激活了学生的思维,让全体学生都积极地参与到课堂中来,使得每个认知水平层次的学生都从简单问题中获取了学习信心,为整个复习奠定了良好的基础.

问题2 我们该如何发现全等三角形对应的边与角呢?

生5:从题设条件△ABC≌△FDE可以发现两个全等三角形所对应的边和角,如AC边与FE边相对应.

师:不错,从数学符号语言出发可以探寻到全等三角形所对应的边,还有其他不同的探寻方法吗?

生6:也可以通过对三角形的平移,获得相应的边、角相等.

师:以上两种方法均能发现全等三角形相对应的边和角,我们在解决实际问题时,可结合题设条件灵活变通,从便捷的角度发现边、角对应相等的条件或结论.

(板书:找对应——方法点)

问题3  关于AF=BD,AC∥FE的结论,是否也能应用以上两种方法直接获得?

生7:不行,这两个结论需要经过转化才能获得,如AF=BD需结合全等三角形的性质,先获得AB=FD将这两条线段分别减掉公共线段BF,可得AF=BD.

师:不错,这位同学将直接的量,即相等的边AB=FD转化成间接的量线段AF=BD,充分体现了数学学科中转化思想的灵活性.

设计意图 此问意在帮助学生提炼常见的数学思想——转化思想,为后续解题奠定基础. 当然,这也是发展数学核心素养的体现.

效能分析 复习需遵循由浅入深的过程,学生在之前对全等三角形的性质已经有所了解,但由于间隔了一段时间有所遗忘. 教师借助一组并列式的问题引导学生重构知识,让学生在自然的状态下勾起对旧知的回顾,而后通过直接量与间接量的转化,有效提炼了转化思想与技能. 整体来说,这种并列式的问题从对知识与技能的梳理、整合与重组方面启发了学生的思维,激活了学生的认知,为帮助学生构建完整的知识网络奠定了基础.

2. 递进式问题梳理方法,拓展策略

问题4 如图1,已知△ABC与△FDE,若想确定这两个三角形为全等的关系,需添加几个条件?依据是什么?

生8:需添加三个条件,依据为SAS,ASA,SSS,AAS.

师:所添加的条件中,有一组什么条件是必备的?

生9:“一组对应边相等”的条件必不可少.

设计意图 此为判定三角形全等条件的梳理过程,引发学生对全等三角形的判定定理(SAS,ASA,SSS,AAS)产生回顾,尤其关注到不论用哪种方法判定两个三角形全等,少不了一组对应边相等的支持.

问题5 如图1,若想判定Rt△ABC与Rt△FDE为全等的关系,需添加几个条件?为什么?

生10:仅需添加两个条件,虽然图形没有发生改变,但题设条件中出现了“直角三角形”的条件,可知这两个三角形中,有一对对应的角相等.

师:很好!虽然还是同一幅图,但题设条件发生了改变,那么对问题的分析同样要从新的角度去思考,如此来看,题设条件信息对结论具有决定性作用. 在已有条件的基础上,给题目添加了BC=DE这个条件,想要确定△ABC≌△FDE,还需增加什么条件?

生11:可增加AB=FD.

师:说说为什么增加了AB=FD这个条件后就能确定△ABC≌△FDE?

生11:通过题设条件来分析,已知“BC=DE”“∠ABC=∠FDE=90°”,即存在一组对应边与对应角相等,结合三角形全等“SAS”的判定法,添加AB=FD即可.

师:本题除了添加这个条件之外,还存在其他方法吗?

生12:还可以从“ASA”的角度出发,添加∠C=∠E;从“AAS”的角度出发,添加条件∠A=∠EFD;从“HL”的角度出发,添加条件AC=FE.

生13:还可以添加AC∥FE或AF=BD.

师:很好!谁来说说AC∥FE或AF=BD的理由.

生14:根据AB=FD,可知添加AF=BD亦可;根据∠A=∠EFD,可知添加AC∥FE亦可.

设计意图 将AF=BD转为AB=FD,可得△ABC≌△FDE;根据AC∥FE,可得∠A=∠EFD,可确定△ABC≌△FDE. 这两种情况都体现了数学转化思想的应用,即将间接的量转化成直接的量.

问题6  如图2,已知Rt△ABC与Rt△FDC中的BC=DC,若想确定△ABC≌△FDC,需添加几个条件?

生15:仅需添加一个条件即可.

生16:我认为不需要添加任何条件,结合“ASA”判定法,根据∠CDF=∠CBA(直角),∠C=∠C,BC=DC,就能获得△ABC≌△FDC.

师:很好!显然∠C为题中的隐含条件,除此之外,图形中常见的隐含条件还有哪些?

生17:如公共角、公共边、对顶角等,都可作为隐含条件使用.

效能分析  全等三角形的新知授课时,不少学生就存在一些易错点. 此环节,教师将三角形的条件进行了微调,即以直角三角形作为条件呈现,意在引发学生关注文本中的隐含信息,而后添加条件BC=DC,将认知性问题逐渐推向方法性问题,学生结合条件自主确定全等三角形的判定方法,进一步强化了转化思想的应用. 随着图形的变化,又将问题转化成策略性问题,引发学生关注隐含信息而提升解题策略. 这一系列递进式问题的引导,将知识、方法与策略有机地融合在一起,让学生自主发现自身的不足,有效完善了学生的思维,提升了解题能力.