淺議勾股定理的教學反思

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一、“勾股定理”教學設計說明

在數學教學過程中，而是通過數學活動，讓學生渴望新知識，經歷知識的形成過程，體驗應用知識的快樂，從而使學生變被動接受為主動探究，增強學好數學的愿望和信心。為此，本節課主要設計了三個活動。活動一：喚起學生對新知識的渴望。學生為了解決現實生活中的一個樸實、可親、有趣的問題，不斷碰到困難，并不斷在發現中解決，思維探究活躍，好奇心和探索欲望被激起。活動二：學生在探索中體驗快樂。探索“勾股定理”是本節課的重點和難點。在整個探索過程中教師只是一個引導者、啟發者，引導學生動手、觀察、思考、實驗、探索與交流；學生在整個活動中切身體驗到發現“勾股定理”的快樂。從而培養了學生的探索精神和合作交流能力?；顒尤簩W生在問題設計中鞏固勾股定理。本節課是勾股定理的第一課，知識的應用比較簡單，學生設計問題有一定的可行性。引導學生在掌握勾股定理的基礎上自己設計問題，完善問題，并從老師的高度進行變題，學生的主體性得到了充分的體現。整個教學設計遵循“重視預設、期待生成”的原則。

二、教學過程與反思

1.第一次試上，由我獨立備課，從開始備課到上課結束，始終有兩個疑問沒有得到很好解決。一是如何引出勾股定理。教學過程是讓學生在正方形網格上畫一個兩條直角邊a、b分別是3厘米和4厘米的直角三角形，量一下斜邊長c是多少?緊接著讓學生觀察直角三角形的三條邊在大小上有什么關系。事實上，由于缺乏足夠的材料，而且量得的結果可能不一定是整數，因此很難得出正確的結論。另外，也有學生在探究時，根據兩邊和大于第三邊得出a+b>c這個結論，認為這也是直角三角形三條邊之間的關系，這便偏離了教師預先設定的學習目標。二是勾股定理的證明。解決的方案:采用教材提供的方法，即教參上所說的數形結合的方法。通過恒等變形（a+b）2=4×12ab+c2，在教師的引導下作出聯想，將四個全等的直角三角形拼在邊長為（a+b）的正方形當中，中間又是一個正方形，而它的面積正好是c2，從而得出a2+b2=c2。其中的難點在于，讓學生自己很自然地想到用拼圖證明，對于大多數學生來講，做到這一點幾乎是不可能的。教師只能帶領學生進行變形、聯想、拼圖等一系列的教學活動。教師的講授時間明顯多于學生的探究時間，盡管教師一直在講，但是其中的來龍去脈還是很難交代清楚。第一次反思：（1）教師的講授時間多于學生的探究時間原因在于：憑學生已有的知識尚無能力探究這個問題，學生“一路走來”只能回答“是”“對”，思維屢屢受阻，心智活動暴露在無所依托的危機之中。（2）備課時，教師就發現了難點所在，但直到具體實施時仍束手無策，心有余而力不足，無法引導學生進行有意義的自主探究，這與教師自身的經驗不足有很大關系。（3）教師不僅要抓住教學中的難點，更要找到化解難點的辦法。為學生向既定的探究目標邁進鋪設適當的知識階梯，當憑自己的能力無法做到時，應向專家請教，及時有效地解決教學中存在的問題，使自己在教法上能有所改進。2.第二次上課通過集體備課，大家集思廣益，針對前面兩個難點重點設計，基本上解決了原有的問題。設計方案是:將整個教學過程分成八節，每一節都清晰地展現在學生面前。（1）創設問題情境，設疑鋪墊。情景展示：小強家正在裝修新房，周日，小強家買了一批邊長為2.1米的正方形木板，想搬進寬1.5米，高2米的大門，小強橫著放，豎著放都沒能將木板搬進屋內，你能幫他解決這個問題嗎？（2）以1955年發行的畢達哥拉斯紀念郵票為背景，觀察圖形，你發現了什么？并說說你的理由。圖一圖二（3）以小方格背景，任意畫一個頂點在格點上的直角三角形，并分別以這個直角三角形的各邊為一邊向外作正方形，剛才你發現的結論還成立嗎？其中斜放的正方形面積如何求，由學生探討。（介紹割與補的方法）（圖一）（4）如圖二，任意直角三角形ABC為邊向外作正方形，上面的猜想仍成立嗎？用四個全等的直角三角形拼圖驗證。（5）介紹一些有關勾股定理的史料（趙爽的弦圖、世界數學家大會會標、華羅庚建議用“勾股定理”的圖作為與外星人聯系的信號等），讓學生感受到勾股定理的歷史之悠久，激起學生的民族自豪感。（6）應用新知，解決問題。①解決剛才“門”的問題，前后呼應；②直角三角形兩邊為3和4，則第三邊長是%%。例：一塊長約120步，寬約50步的長方形草地，被不自覺的學生沿對角線踏出了一條斜路，類似的現象時有發生，請問同學們回答：①走“斜路”的客觀原因是什么？為什么？②“斜路”比正路近多少？這么幾步近路，值得用我們的聲譽作為代價換取嗎？（7）設計問題，揭示本質。請學生概括用上述勾股定理解決問題的實質：已知兩邊求第三邊長，并請學生設計能用勾股定理解決的簡單問題。（8）感情收獲，鞏固拓展。①本節課你有哪些收獲？②本節課你最感興趣的是什么地方？③你還想進一步研究什么問題？說明:（1）通過具體的生活情景，激起了學生對本節課的學習興趣，使他們急于想知道直角三角形的三邊到底存在著怎樣的數量關系，激發了他們的好奇心和求知欲。（2）學會了在小方格的背景下，用割補法求出郵票中斜放的正方形R的面積，同時為勾股定理的引出做好了充分的準備，為學生進行有意義的探究做好了鋪墊。（3）證明方法可以說已經擺在這里，但由于前面的教學中計算強調過多，而忽略了計算原理，致使撤去小方格背景時，學生在證明時出現障礙，想不到補4個直角三角形，或割成四個直角三角形和一個正方形計算斜放的正方形面積。為了解決這個問題，本節課在定理證明時有意用拼圖的方法再次驗證勾股定理。（4）由于是勾股定理的第一課，應用較簡單，學生設計具有一定的可行。引導學生在掌握定理的基礎上自己設計問題，完善問題，并從老師的高度變題，學生的主體性得到了最好的發揮。第二次反思：（1）當猜想出直角三角形三邊數量關系時，是不足以讓學生信服的，因為猜想時直角三角形的三邊均為整數，學生可能還存在疑慮：當直角邊的長不是整數時，情況又如何呢？所以讓學生從理性上確信這個猜想是必不可少的環節。為此，設計了任意三邊的直角三角形是否存在這個問題。（2）去掉背景和具體數值，在證明字母為邊的直角三角形的勾股定理時，主要是沒有了正方形網格作背景，學生不能快速產生正確的思維遷移，不易想到用割補法證勾股定理。但是前面有了郵票問題做鋪墊，學生很自然地會聯想到用割或補的方法計算以斜邊為邊長的正方形的面積，從而得出了一般的直角三角形的情況，獲得了勾股定理。如此設計，對于執教者來講，最大的好處在于可以使學生的思維過程顯性化，有利于教師對學生進行過程性評價，有利于及時指導學生在思維過程中存在的細節問題，還有利于教師進行教學過程的改進。（3）在做勾股定理練習時，采用開放式教學法，由學生自己出題自己解決，既鞏固新知識，又提高他們的學習興趣。但由于學生在已知直角三角形的任意兩邊，求第三邊時，不知道一個數開平方這一知識，會出現第三邊不會算的情況。關于這點，我課前早有預料：如果有這種情況出現，就為下堂課做好鋪墊；如果沒出現這種情況，老師上課時也不提。（4）在課堂小結時一改先前一貫做法，三個問題結束本節課。特別是后兩個問題，當時學生是這么回答的：我最感興趣的地方是割補法證明勾股定理；畢達哥拉斯怎么會從地磚上發現勾股定理的，我們平時也要多觀察生活；我想知道勾股定理還有哪些證明方法；我想知道我的這副三角板中，如果已知一條邊，能不能求出另外兩條邊。聽課的老師們深深地被學生的這些問題感染了，情不自禁地給予了贊揚。這樣的總結設計，把所學的知識形成了一個知識鏈，為每位學生都創造了獲得成功體驗的機會，并為不同程度的學生提供了充分展示自己的機會，尊重了學生的個體差異，滿足了學生多樣化的學習需要。特別是最后一個問題，把本課知識從課內延伸到了課外，真正使不同的人得到了不同的發展。（5）學生在學習過程中舊問題解決，而新問題產生，使我真正認識到上好勾股定理這一堂課是不容易的。課改幾年來雖然理念上有所轉變，但要真正在課堂上能運用自如，還需要不斷實踐。幾個問題間的過渡語言，也是不斷地修改，甚至一個問題要怎么問，問了后學生可能會出現哪些想法都做好了預設準備，更制定了應急方案。

三、教學理念的升華

開設一堂公開課，對我來說是提升教學水平的極好機會，也可以說是完成了一次認識的飛躍。1.問題情境的創設，是引起學生興趣的關鍵。數學源于問題，源于實際問題解決的需要，學習也是如此。正如張奠宙先生所言：“沒有問題的數學教學，不會有火熱的思考?！眴栴}是思維的起點，任何有效的數學教學必須以問題為起點，以問題為驅動，激發學生學習的欲望。2.探究式學習是教學的最高境界。傳統的教學方法是灌輸，是牽著學生的鼻子走。民族創新精神的形成，就要從青少年抓起。從這點上說，讓學生自己學會探究知識的方法，養成探究的習慣，關系重大，教育者責任重大。3.學會鋪墊是教學藝術的精華所在。對學生而言，學習是不斷地從已知到未知的過程。從已知到未知之間存在一個“潛在距離”，如何把握這個“潛在距離”，并且為學生走過這個距離設置合適的階梯，讓學生“跳一跳”就能摘到“果子”，這是教學藝術的精華所在。本堂課“郵票中正方形的面積的計算”這一情境設計，就是十分成功的鋪墊。4.教學工作是一項創造性勞動。要讓學生進行探究性學習，首先教師要有對教材的再創造意識。在第一次上課時，我雖然努力“吃透教材”“緊扣教材”，但仍然上得很別扭，很吃力。在以后的開課中，我對教材作了大膽的變革，上課一次比一次順手，效果一次比一次好。在今后教學中，我們要牢記以學生發展為本，關注學生能力的提高，在學生促進發展的同時也實現教師自身的發展。

本文作者：馬長明工作單位：蘇州高新區文昌實驗中學