圆的概念课教学反思
听过很多次圆的概念课,自己也上过很多次,每一次听课或上课,都觉得概念的挖掘不够,因为在这一章节的学习中,由于概念理解不深导致的各种解题错误层出不穷,甚至根本想不到去用圆的定义,这就很尴尬了。
一、概念导入
整个圆的概念教学环节,分为以下几个部分,首先是导入,然后是建立概念,第三是深化理解概念,最后是巩固本课知识。
在导入环节,由于是常态课,并没有准备视频等材料,直接采用教材上的配图。这六幅配图取材于生活,粗看并不觉得特别,细看之下,发现呼拉圈其实是个很特殊的存在,将人作为一个定点,呼拉圈可看作过定点的圆,显然有无数个。
让学生作一个圆,通过使用圆规作圆的过程体验,直观感受圆的特性。例如圆规的针尖与笔尖,在作圆时,先扎针尖到纸面,然后使笔尖与针尖拉开一定距离,保持这个距离作圆,同时笔尖是连续在纸上画线条。
在实际操作基础上,我们建立概念。
分析以上作图细节,提出问题一,为什么针尖要扎稳在纸上?说明这是一个定点;问题二,为什么画圆过程中要保持针尖与笔尖之间的距离不变?说明它们之间的距离是定长;问题三,在作圆过程中,笔尖要连续划过纸面,因为笔尖在数学中我们看作一个点,而七年级时我们学过点动成线,因此笔尖连续划过纸面,是无数个点的集合,并且这无数个点,到定点的距离都等于定长。
而从旋转角度,笔尖绕针尖旋转360°,每一对对应点到旋转中心的距离相等,旋转中心也是定点,距离为定长,这就可以从两个方面强调圆概念中的两个要素:定点与定长。
至此,圆的两种定义,分别从集合角度和旋转角度进行了描述,课堂中,学生提出了一个疑问值得思考,即圆究竟是指圆周还是指圆周加圆心?
二、概念辨析
我们先来看教材,如下图:
说得非常清楚,另一个端点A所形成的图形叫做圆。即我们的教材在对数学概念的描述中,用词非常精准,没有含糊。
我们仍然可以用集合定义或旋转定义来解释,圆即圆周。
在作圆的过程中,半径和直径的定义在小学理解基础上进行升级,用旋转来解读,半径是连接对应点和旋转中心的线段,直径是连接中心对称点和对称中心的连线。
三、教材例题
看上去是“四点共圆”,实质上只是定义的初步应用,要证明四个点在以点O为圆心的圆上,我们需要证明的是这四个点到点O距离相等,即OA、OB、OC、OD相等,例题的条件给的非常明显,矩形ABCD,对角线相交于点O,因此证明并不是难事。
问题出在作图上,先画矩形还是先圆?
原本这并不是问题,毕竟教材上已经给出了图形,然而在实际教学中,要求学生根据描述作图,差异就出来了。
一类学生是严格按照题目叙述顺序,先作矩形,再作圆,在以对角线交点为圆心,对角线长度的一半为半径作圆时,发现恰好画出的圆经过剩下三个顶点。
另一类学生却是先画好了圆,然后在圆内作矩形,这又细分为两种情况,先作矩形的边,或矩形的对角线。
尽管最终学生画出的图形与教材上是相同的,但顺序不同,这意味着几何直观体验是不相同的。
如果先作圆,再作两条相交直径,实质上是证明圆内接四边形的问题,并不符合例题本意。
恰恰在圆这一章中,类似这样的情况还非常多,后面还有垂径定理、切线定理等,作图顺序不同,条件不同,过程完全不同,这在本章一开始,就要引起重视。
四、概念深究
1、弧、优弧、劣弧、半圆
在引入直径概念之后,它就将圆分成了两个半圆,在这个基础上,定义优弧与劣弧。在命名中,默认两个字母代表劣弧,而要表示优弧,则需要三个字母或用文字说明,如果使用三个字母表示弧,弧的端点字母必须在两头。
2、等圆、等弧
这其实是一类“相等”,也可理解为全等,这从等圆定义中的“重合”二字可看出,而对于等弧,正如我们比较两条线段长,需要让端点重合,在一条直线上比较,弧是否相等,我们也需要放在同圆或等圆中进行比较,核心依然是“重合”。
典型的判断题是,两条长度相等的弧是等弧吗?
这些概念,仅仅靠老师讲,是不够的,在课堂上,最好能够进行一些实验操作,让学生更直观地发现“重合”二字的含义。
五、巩固练习
基于班级学情,课堂练习采用的是教材内容,即课后习题,其中第3题需要证明直角三角形三个顶点在同一个圆上,这和例题的思路基本上吻合的,在思考这个问题的时候,需要说明存在某个点,且这个点到三个顶点的距离相等。
因此第一步是找到这个点——斜边中点,第二步是证明这个点到三个顶点的距离相等,所利用的定理是直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
将这道习题与例题相关联,两道题目一个是证明矩形的四个顶点都在同一个圆上,另一个是证明直角三角形的三个顶点在同一个圆上,而矩形被对角线恰好也分成两个直角三角形,所以这两道题目实质上是同类型,考察的核心依然是圆的定义。
考虑到在章节后还有一个数学活动《车轮为什么要做成圆形》,此处可以进行一点拓展,地面看作一条直线的前提下,圆心到地面的距离是稳定的,那么,其余图形能否保证中心到边界各点的距离不变呢?如果地面不是平的,又有什么图形可以当作车轮呢?
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