巧用图形变换培养空间思维能力

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  摘要:本文通过初中七年级三种应用题类型的解题方法,探索方程建模的培养方法与途径,旨在多种多样的课堂教学方法中,归纳出适合学生学习实际和效果明显的教学技巧,给广大教学一线的初中数学教师提供学习和借鉴.
  关键词:初中;数学;教學
  吃透教材,探究新课程理念,加大课改力度,创设新型的教学模式,提升数学空间想象能力。
  一、背景
  2017年春季学期开始,学校委托我在3年内培养新入职的年轻教师徐花,快速成长为教学能手,2018年11月,我们师徒二人受邀参加右江区在片区龙头学校百色市五中举行的《青年教师汇报课》上亮相一节公开课。我两设计了一节“借助平移、翻折、旋转的图形变换理解三角形全等”的探究课。课前准备充分,展示课上师生互动活跃,学生的发散思维表现得淋漓尽致,得到了现场专家和教师的认可。现将本节课的设计和领悟整理成文,以便和同行们参考交流。
  全等三角形的教学是八年级上册内容,是初中生进入几何推理的入门,是几何教学中图形辨认的启蒙。
  二、目标
  本节课是在学生学完全等三角形“SAS、ASA、AAS、SSS”四个判定的基础上加以提升的综合课,其目的是培养“空间思维”这一数学核心素养的能力,让教学从感性认知提升到理性认识,挖掘、突破教学难点。
  三、教学设计环节
  1.用平移、翻折、旋转的图形变换直观识别常见的全等三角形图形,打开空间想象引入课堂。
  课堂展示方式:课堂中让学生合作讨论、口头描述变换方式,教师利用几何画板演示,在实践课中让学生动手操作体验几何画板加深理解,从感性认知中打开“空间想象思维”的数学核心素养。
  2.以条件探索的形式匡实基础,培养空间想象力。实例展示
  例1 如图,
  (1)猜猜图中可能有几对三角
  形全等;
  (2)在△ABC和△DCB中,
  AC=DB,还需增加一个
  条件,可使△ABC ≌ △DCB(不再增加任何字母与辅助线)。
  (3)用平移、翻折或旋转的图形变换描述把△ABC与 △DCB叠合的过程。
  例2 如图
  猜猜图中可能有几对三角形全等;
  (1)能用字母表示可能全等的三角形有几对?(用平移、翻折或旋转的图形变换想象并加以描述)
  (3)已知在△ABE和△ACD中,AB = AC,要使△ABE ≌ △ACD,还需添加一个条件,这个条件可以是 。
  反思:该例题设计的用意
  (1)突出几何学习的常用方法→猜测结论,再加以论证;
  (2)利用图形变换培养识图能力;
  (3)在教材传统教法上推出新的理念,利用多种手段从不同角度解决问题;
  (4)背景设计打破常规、新颖,增加课的趣味性。
  3.以尝试加实践的课堂模式,寻找证明思路,培养三角形全等证明的数学建模核心素养。示例展示
  试一试
  例:(1)利用平移、翻折或旋转的知识把两个图①拼接成图②(观察图②中两个图①所在的位置)
  (2)结合图②编写一道与
  三角形全等有关的证明题。
  仿上例:(1)例用平移、翻折或旋转的知识把两个图③拼接成图②(描述拼图过程)
  (2)结合图②再编写一道与三角形全等有关的证明题
  效果:(1)打开了学生的“发散思维”这一数学核心素养;
  (2)共享资源丰富多彩;
  (3)跃跃欲试、合作分享养成习惯;
  (4)合作、分享等德育教育融入课堂;
  (5)例题难易梯度科学合理(由直观拼图层层深入转向逻辑推理)。
  4.以动手实验操作题型收尾课堂,体现对知识的认知由感知动手实践提升到理论成果的数学核心素养。
  示例 体验、合作完成题
  将两块(含60°角)相同的三角板如图摆放,两斜边在同一直线上,60°角的顶点拼接在同一点上。
  ①:探究两直
  角顶点与60°角顶
  点所围成三角形的形状(在图中标上字母后说明理由);
  ②:将①中右边三角板沿斜边向左平移到直角顶点重合后停止,画出平移停止后的图形。判断重合部分三角形的形状(说明理由);
  ③继续探究 重合部分三角形面积与其中一块三角板面积的数量关系(说明理由)
  ②、③的图 →
  要求学生动手画图
  反思:此题设计由浅入深,知识迁移自然。第一问让学生找到解题的方向为第二问埋下伏笔;第二问难度是审清题意后准确的画出相应图形,只要图形出现,解法思路自然柳暗花明;第三问继续探究转入面积,体现了“知识多元化”的数学核心素养。
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