运用方格图,深挖知识本质,构建高效课堂

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  教学内容:义务教育教科书人教版教材四年级上册第五单元第64页《平行四边形和梯形》的教学内容。
  设计的指导思想与理论依据:关注学生在数学活动中所表现出来的情感与态度,关注学生的需要,帮助学生认识自我,建立信心。利用已有的知识经验基础之上,应激发学生的学习积极性,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解掌握基本的数学知识与技能、数学思想与方法,获得广泛的数学活动经验。
  教学内容分析:《认识梯形》是人教版《义务教育教科书·数学》四年级上册第五单元中的教学内容。认识梯形是在学生掌握了平行四边形特征的基础上学习的。在整个小学阶段属于最后一类直线型平面图形,与前面已学的各种图形具有十分密切的联系(可以相互转化)。所以教材的设计与平行四边形的认识基本相同,也是先从具体实物中抽取出梯形的模型,然后引导学生探索梯形的特征。而梯形高的教学,因为有了平行四边形高的认识基础,教材只是一笔带过。同时教材还引导学生认识了梯形中几种特殊图形:等腰梯形和直角梯形。
  梯形虽然是学生初次接触的图形,但在实际生活中,学生已建立了一定的表象,只是很难准确地抽象出他的本质属性。而对于梯形高的概念的理解和画法上存在一定的难度。因此在教学时,教师可以结合教具或图形指出:梯形高的画法,就是相当于过直线外一点画已知直线的垂线。
  教学对象分析:认识梯形是在学生掌握了平行四边形特征的基础上学习的。一方面这些几何图形在日常生活中应用广泛,学生头腦中已经积累了许多表象,因此教材提供了日常生活中-些常见物体的图片,如伸缩门、楼梯栏杆、梯子、木马等,让学生在图中分别找出这些物体上的平行四边形和梯形,从而初步感知平行四边形和梯形的特征;另一方面 ,经过三年的数学学习,学生也具备了-定的知识基础。这些都是影响学生学习新知的重要因素。因此,教师必须关注学生已有的生活经验和知识基础,从学生出发,把握教学的起点和难点,根据学生的实际情况,增加或补充一些内容。
  教学目标:
  1.知识与技能目标:理解并掌握梯形的概念以及梯形各部分名称,了解直角梯形、等腰梯形的特征。
  2.过程与方法目标:使学生经历动手操作和自主探究的过程,加深学生对梯形特征的认识,培养学生的动手操作能力。
  3.情感态度与价值观目标:在学习的过程中,培养学生的交往能力和合作意识。
  教学重点:理解并掌握梯形的概念以及梯形各部分名称。
  教学难点:认识等腰梯形和直角梯形的特点。
  教学手段与准备:三角板、方格纸片、课件等
  教学过程:
  (一)复习旧知,导入新课
  1.旧知回顾,导入迁移。
  师:同学们,上一节课我们已经学习了平行四边形,你能用所学知识判断下面的两个图形是平行四边形吗?
  课件出示下面两个图形
  生:图①是平行四边形,图②不是 平行四边形。
  师:你是怎样判断的?有什么办法能够快速确认你们的答案是正确的呢?
  2.引出方格图,通过方格图验证学生的辨认结果。
  (1)说出第二个图形为什么不是平行四边形的原因。
  师:同学们,现在你们知道第二个图形为什么不是平行四边形了吗?
  生1:上下两条边和左右两条边的长度都不相等。
  生2:上下两条边虽然不相等,但还平行,而左右两条边不但不相等,而且还不平行。
  师:那这个是什么图形,你们见过吗?
  生:是梯形。
  (2)引出梯形,并板书。
  【评析】从判断平行四边形引入,让学生回顾平行四边形的特征,为了很快的辨别出哪个是平行四边形,引出方格图,突出方格图的作用,让学生建立更牢固的空间表象,为下一步认识梯形的特征作铺垫。
  (二)认识梯形,感知概念
  1. 课件演示:移动平行四边形的相交两条边的一个点,变成梯形。
  师:如果这个梯形的上边的长度继续缩小,猜猜会变成什么图形?
  生:还是梯形,有可能会是三角形。
  2.认识生活中的梯形。
  师:生活中,你们在哪里见过梯形?
  【评析】良好的开端是成功的一半,从学生感兴趣的图形变化出发,结合已有的知识引人新课,并通过方格图区分平行四边形和梯形的不同,将静态的图形认识转化成动态的探索活动 ,这对于学生来说是一次创造,让学生初步认识梯形。形成梯形特征认知的基础后,结合学生的生活实际经验,进一步激发学生学习的兴趣。
  (三)对比分析,建构概念
  1.认识梯形。
  师:刚才我们认识了这些梯形,那究竟什么是梯形?
  师:请四人小组合作,完成任务。
  师:哪个同学来读一读合作任务单?
  合作任务单
  (1)看一看:观察下面的方格图中的四个梯形,你发现了四个梯形有什么相同点?
  (2)说一说:把你观察到的结果在小组内交流。
  (3)尝试用你的结论,在下面的方格图中画出一个自己喜欢的梯形。
  2.观察、分析,合作完成任务。
  (1)师生互动交流合作成果。
  师:谁来说说这四个梯形都有什么特点?
  生1:上下一组对边平行。
  生2:左右那组对边不平行。
  师:那你们会根据梯形这两个特点在方格图上画一个梯形吗?学生在方格纸上画图形,教师巡视。
  (2)师生评价学生所画的梯形(先让学生汇报自己是怎样画出梯形的)。
  师:哪个同学说一说你是怎样画梯形的?
  生1:我先画上下两条平行线,再画左右两条不平行的线段。   师: 是的,梯形只有一组对边平行。
  师:你们都画对了吗?
  学生:(齐)对了。
  师:现在你们知道什么是梯形了吗?
  (3)提炼梯形概念:只有一组对边平行的四边形叫梯形。
  (4)学生纠正所画的梯形。
  【评析】通过方格图能让学生更直观地认识梯形的特点,从而构建出梯形的概念。而以小组合作的方式去完成学习任务,又使活动有了实践的意义和动力,也使数学课堂成为真正意义上的自主学习的课堂。
  3.梯形各部分的名称。
  师: 通过刚才的活动,我们认识了梯形,那你们知道组成梯形的各条线段叫什么吗?
  (1)继续引出方格图,认识梯形各部分的名称。
  (2)梯形有四个好朋友(四条边),你们想先认识谁?(通过学生问学生答的方式认识四条边的名称),课件演示。
  生1:平行的一组对边 叫做梯形的底,一般在上面的叫上底,在下面的叫下底,一般上底画得短些,下底画得长些。
  生2:不平行的一组对边叫做梯形的腰。
  生3:从上底的一个顶点向对边引一条垂线,这点和垂足之间的线段叫做梯形的高。
  生4:梯形有无数条高。
  师:(出示图)如果将梯形这样放,你能指出它的上底、下底和腰吗?指名口答,并在图中标出梯形的上底、下底和腰。
  师:在这个梯形中,为什么左、右两条边成了上底和下底?
  生:因為一组平行的对边是梯形的上底和下底,不平行的两条边是梯形的腰。
  【评析】这里把认识梯形的四条边生动地改成了认识四个好朋友,让学生通过方格图认识梯形各部分的名称,可以更直观的让学生记住梯形各部分的名称,不但提高了学生的学习兴趣,还让学生牢记了各部分名称,进一步加深对梯形的认识。更好地凸显学生的主体地位,有利于学习能力的提升。为了防止学生对上底和下底认识上的思维定势,教师及时呈现变式图形让学生辨认,能加深学生对梯形特征及各部分名称的理解。
  (3)指导学生画梯形的高。(课件出示如下图形)
  师:这里有两个梯形,谁来指指一指它们的 上底和下底,并说说上底和下底 分别是几格?
  生1:左边的梯形的上底是1格,下底是4格。
  生2:右边的梯形的上底是1格,下底是4格。
  师:它们的上底都是1格,下底都是4格,那它们又有什么不一样呢?
  生3:上底和下底之间的距离不一样。
  师:谁来指一指这两个梯形的上底和下底之间的距离各是哪一段?
  根据学生指出的距离,课件演示画出两条垂直线段(虚线表示)的过程。
  师:这两个梯形中画出的垂直线段有什么特点?
  生4:它们分别与梯形的上底和下底相互垂直。
  生5:它们都是梯形中一组平行对边之间的距离。
  生6:它们都是梯形的高。
  师:是的,画出的这条线段就是梯形的高。谁来说说什么是梯形的高?
  生7:从梯形一条底边上的一点到它对边的垂直线段就是梯形的高。
  课件呈现梯形的高的含义,让学生自由地读一读。
  师:认识了梯形的高,你能画出梯形的高吗?自己在下面试一试,再和同学说说你的画法。
  学生独立完成后,指名展示画出的图形,师生共同讲评。
  师:(边指边说)他是从底边上的这一点向对边画垂直线段的。如果换个位置
  能画出梯形的高吗?
  学生回答后,课件演示画出另一条高。
  师:还能继续再画吗?像这样一直画下去,可以画多少条高?
  生:可以画无数条高。
  师:说得不错!梯形的高有无数条。
  (4)想一想:能不能再梯形的腰上画高?
  引导学生明确梯形的高只能从相互平行的两条边任意一边上的点向它的对边画垂线。
  4.练习,巩固概念。
  下面哪些图形是梯形?画出梯形的高,并标出每个梯形的上底、下底和腰。
  【评析】图形的高一直是认识图形中的重点和难点。如何让学生体会到梯形的高是梯形的要素,上述环节就是一次十分有益的尝试。教学中,通过对两个上底和下底分别相等的梯形的比较,自然而巧妙地把学生的注意力聚焦到“上底和下底之间的距离”上,进而引入高的概念,并通过画高的操作,明晰梯形的高的特征。整个过程,如行云流水,浑然天成,有效突破了学生的认知难点。
  (四)延伸概念,内化理解
  1.移动梯形上底的一个端点,变化上底的长度。
  课件演示移动①号梯形变成②号图形和③号图形的过程。
  2.学生边观察,边发现梯形的特点,引出等腰梯形和直角梯形。
  (1)图①的上底缩短变成图②后,梯形的边发生了什么变化?
  生:从方格图中我看到②号梯形两条腰是相等的。
  师:很好! ②号梯形的两条腰是相等的。像这样两条腰相等的梯形叫做等腰梯形。
  (2)图①的上底延长后变成图③后,梯形四个内角发生了什么变化?
  生:我觉得③号梯形中有2个直角。
  师:真善于观察!像这样有2个直角的梯形叫直角梯形。
  【评析】通过移一移,改变上底的长度,使梯形形状和内角发生变化,从而引出等腰梯形和直角梯形,经历由一般到特殊,进一步感知等腰梯形和直角梯形的特点,培养学生的观察能力,深化对梯形的认识。
  (五)练一练
  1.下面图中有几个梯形,把它们指出来,并说说都有什么梯形。
  先让学生自己找一找,再组织交流,并表示出图中的3个梯形。
  师:你怎么肯定这些都是梯形?(下转第14版)(上接第11版)   生:图中只有一组相互平行的直线,所以,只要找出的是四边形,它就一定是梯形。
  师:这3个梯形有什么相同的地方?
  生:它们的高相等。
  2.在平行四边形上画一条线段,使平行四边形分成两个等腰梯形或两个直角梯形。
  【评析】本环节是在巩固学生已学知识的基础上,满足不同思维水平的学生的需要,补充一些综合练习,训练与提高学生灵活掌握知识、运用知识。
  (六)全课总结,分享收获
  师:通过今天这节课的学习,你有哪些收获?
  小结:今天我们认识了梯形,知道只有一组对边平行的四边形叫做梯形。梯形中有直角梯形和等腰梯形,还学会了画梯形的高。
  板书设计:
  认识梯形
  只有一组对边平行的四边形叫做梯形。
  【总评】
  1. 运用方格图,搭建直观到抽象的桥梁
  高效课堂是新课改实施以来,所有教师共同追求的目标。对于小学数学的教学而言,亦是如此。作为一名小学数学教师,首先要做的就是了解小学生的发展特点,知道小学生喜欢什么,对什么有兴趣。所以在图形的教学过程中,要想提高学生的学习兴趣,就要处理好直观到抽象的过渡。这里的直观到抽象,就是通过具象的事物,激发学生的好奇心,使学生能够通过直观的图象,一步步将知识迁移到学习之中。其次是引导学生从多角度观察,综合运用知识,从而帮助学生对所学内容进行深入的探究与分析。因此,在教学的过程中,教师利用方格图对边平行,邻边垂直及其直观表示数量的特征,引导学生从多角度进行观察、分析、判断和推理,让图形的形状直观化,图形的本质特征显性化,实现从直观到抽象的过渡,学生对梯形的本质特征有清晰的认识。这样的活动,无论是对学生体验的深刻程度,还是数学思维的发展,都有着十分重要的促进作用。
  2.运用方格图,探究发现,揭示概念的本质
  发现学习最本质的特征是强调探究的过程,学生的主要任务不是接受和记忆现成的知识,而是参与知识的发现过程;教师的任务不是向学生传授知识,而是为学生发现知识创造条件和提供帮助。本节课教学中 ,老师在不斷地为学生创造探究发现的机会。梯形的概念和梯形的高学习中,以小组合作形式,通过在方格纸上画一个自己喜欢的梯形,从而探究发现梯形的特征,归纳出梯形的概念。
  3.运用方格图,巧妙变式,沟通图形的联系
  变式教学是指在教学中用不同形式的事例说明事物的本质属性,或变换同类事物的非本质特征以突出事物的本质特征。老师在教学中多处用到变式,例如,认识梯形各部分名称时,通过呈现变式图形,使学生明确不管如何改变梯形的位置,互相平行的一组对边都是梯形的上底和下底,使学生自然把梯形的认识纳入已有的认知结构之中,既加深了学生对图形本质特征的理解,又发展了学生的空间观念,预防学生思维定势。在启发学生想象只沿底边所在的直线移动梯形的一个顶点会出现什么情况时,利用方格图的内在特征,通过移动一个一般梯形的一条边变成特殊的梯形,让学生初步发现等腰梯形和直角梯形这两种特殊梯形的特征,从而更加深入掌握梯形只有一组对边平行的本质特征。在巩固练习,设计在平行四边形上画一条线段,使平行四边形分成两个等腰梯形或两个直角梯形,学生借助方格图的特征,能很快地划分出来,从而进一步巩固梯形的特征,沟通图形间的联系。
  【本文系广州市增城区教育科学“十三五”规划2019年度课题“运用方格图培养小学生几何直观的实践研究”‘zc2019072’的研究成果】
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