“勾股定理”作为人教版八年级下册第十八章的核心内容,我在多次教授该课题时始终致力于探索创新的教学策略。以下是我针对“勾股定理”(第一课时)设计并实施的两种教学方案:
方案一:文化溯源与几何探究
1. 文化导入:通过多媒体展示“2002年国际数学家大会”会徽,向学生介绍其设计灵感源自中国古代数学家赵爽的“弦图”,强调该图案作为会徽体现了国际数学界对中国古代数学成就的高度认可。
2. 探究活动一:以古希腊数学家毕达哥拉斯的轶事为切入点,展示特定砖铺地面的几何图案,引导学生观察直角三角形三边在面积上的数量关系。
(通过对比等腰直角三角形中两直角边对应小正方形面积与斜边对应大正方形面积,归纳三边间的平方关系)
3. 探究活动二:利用网格坐标系,设计任意直角三角形的三边长度测量与计算实验,探索一般性规律。
4. 定理归纳:组织学生系统总结勾股定理的表述形式,包括文字表述与符号表述。
5. 古代证明:借助赵爽弦图进行直观化证明,深化学生对定理内涵的理解。
方案二:实践操作与问题驱动
1. 旧知激活:教师提问“直角三角形具备哪些数学特性”,引导学生回顾已掌握的直角三角形知识。
(学生回答可能包括:两锐角互余、30°角所对边等于斜边一半等性质)
2. 实际应用:呈现建筑测量等生活场景中的勾股定理应用案例,增强学习的现实意义。
3. 探究活动一:
(1)指导学生制作三组不同尺寸(3-4-5、6-8-10、5-12-13)的直角三角形模型
(2)测量各组三角形斜边长度并记录数据
(3)设计数据对比表格,分析边长平方和关系
(4)组织学生猜想三边数学表达式
生:a²+b²=c²
4. 探究活动二:分组完成网格图中的直角三角形三边关系验证实验。
5. 定理建构:引导学生自主完成勾股定理的文字与符号表述。
(补充展示“勾股定理发展史”,说明该定理在中国古代的命名由来及历史价值)
6. 探究活动三:
(1)分组使用四个全等直角三角形进行拼图实验
(2)展示两种不同拼法形成的几何图形
(3)基于学生作品完成定理的代数证明
7. 文化总结:再次呈现国际数学家大会会徽,强化中国数学史的文化认同感。
本课时教学的核心目标在于探究直角三角形三边关系。两种方案均以探究式学习为主,通过网格图辅助理解,最终达成教学目标。现从以下维度进行教学设计比较——
一、教学理念框架
新课程改革强调构建以学生发展为本的互动式课堂。方案一采用教材预设型教学路径,教师主导所有教学环节;方案二则完全遵循学生中心原则,设计具有开放性的学习任务。后者通过动手操作(绘图、拼图)、猜想验证等环节,有效激发学习兴趣,促进师生平等对话。
二、教学导入策略
方案一以文化符号导入,利用国际数学家大会会徽激发学习动机;方案二通过知识关联导入,从已学内容自然过渡到新课题。实践表明,方案二导入方式更贴合学生认知实际,而方案一的文化元素在完成定理证明后呈现时更具教育意义。
三、探究活动设计
方案一采用“特殊→一般”的探究路径:先研究等腰直角三角形(毕达哥拉斯发现),再推广至任意直角三角形;方案二采用“实验→归纳”模式:通过测量数据猜想→几何验证→符号表达。新课标指出,数学学习应包含观察、实验、推理等过程,方案二更符合这一要求。
四、定理证明方式
方案一采用教师引导下的赵爽弦图证明;方案二通过学生自主拼图发现证明思路。两种方法各有优势:方案一能直观展示古代数学智慧,但可能削弱学生自主性;方案二虽操作难度较高,但能显著提升学生的数学创造力。
教学实践表明,教师应突破教材局限,根据学情创新教学方法。在当前新课程改革背景下,教师需不断探索新型教学模式,方能为学生提供优质数学教育。
《中国教师报》2021年03月31日第5版