2022版新课程标准在“图形与几何”领域“图形的认识与测量”主题内容下新增了“尺规作图”,以此培养学生的几何直观及推理意识。在第二学段中要求“经历用直尺和圆规将三角形的三条边画到一条直线上的过程,直观感受三角形的周长”,在第三学段要求“用直尺和圆规作三角形,直观感受三角形的三边关系”。随着“尺规作图”编入新课程标准,逐步被广大一线教师所关注。本文将结合近期三年级《长方形和正方形》的单元教学,分享我对“尺规作图”的一些认识及尺规作图开启课的实践与思考。
课标活动例29的设计重在突破周长的本质,也就是我们常说的“周长一条线”,通过尺规作图将不在同一条直线上的三条线段作到同一条直线上,深化学生对周长的理解。在之前听的《周长》课例中,有位老师将新课标例29搬进了课堂,让学生利用尺规进行操作,但课堂反馈却不尽人意。究其原因,我发现学生之前对“尺规”的认知经验是缺失的,他们没能认识和使用圆规,一下子课堂上让他们去操作,肯定是事半功倍的。例29活动得以实践的重要前提便是“尺规作等长线段”,可以说例29是“尺规作等长线段”的应用,而例32则是“尺规作图”的一节拓展提升课。所以,“尺规作等长线段”是小学数学尺规作图一节重要的开启课。
《尺规作等长线段》这节课作为“图形的认识与测量”主题下的一节起着关键作用的种子课,何时走进学生的课堂合适呢?我想在三年级《长方形和正方形》单元起始便要走进学生的学习视野。在“长方形和正方形的特征”探究中,学生可以利用尺规说明长方形和正方形“边”的关系,既直观形象又富有数学研究的严谨性,对于拓展学生的思维,深化学生对四边形特征的理解具有重要的作用,有了前两课时学生对尺规的操作经验的积累,到第3课时“周长的认识”例29的活动就能水到渠成,学生对周长本质的理解才能更加透彻。
1.认识圆规,了解圆规的使用方法,体会圆规两脚间距离与线段长度之间的关系。
2.能够利用尺规作给定线段的等长线段,并比较出两条线段的长短。
3.经历尺规作等长线段的操作过程,积累尺规作图活动经验,培养学生的推理意识和几何直观。
重点:用尺规作等长线段
难点:理解尺规作等长线段的原理
一、认识圆规,初步感受尺规作线段
师生共同认识圆规,知道圆规是由两“臂”和一个“转轴”组成,师生共同操作圆规,重点感受圆规两臂之间的距离是可以随着作图的需要进行调节的。
活动1:请学生在纸上以一个点为中心,任意长度为“两臂间距离”画弧,并将中心点与弧上的点进行连线,形成线段。
师:这些线段在长度上有什么关系吗?(预设:长度相等)你能验证你的猜想吗?
学生动手拿直尺进行测量,师生共同演示发现:作出的这些线段长度都是相等的。
师追问:为什么它们的长度都是相等的呢?是什么决定了它们的长度?
在同桌交流,师生互动中得出:在作图时,圆规两臂间的距离没有发生变化,所以作出的线段都是一样长的,而且都等于圆规两臂间的长度。
二、利用尺规,亲身体验作定长线段
师 :同学们都已经会用圆规作线段了,真了不起!大家能用直尺和圆规作一条3厘米长的线段吗?
学生动手作图,教师巡视指导,再请学生汇报。
师:大家作出来了吗?谁来分享一下你的作法?
师生、生生交流中共同得出画定长线段的方法:先定长,即使圆规两臂之间距离为3厘米,再画弧,后连线,将中心点与弧上一点相连形成线段。
师:回顾二年级我们用直尺画线段的过程,你认为尺规画线段给你什么样的感受?
三、巧用尺规,过一端点作等长线段
请学生在作业单上用尺规作与线段AB等长的线段CD。
学生动手操作,教师巡视后展出学生作品,并请学生说一说是如何作出来的。
追问:这样的线段有几条?如果一直画下去会形成什么图形?
四、活用尺规,比较两条线段的长短
出示两条不同长度的线段(一眼观察不能确定长短),请学生在作业单上利用尺规判断出两条线段长短。
师:同学们,只用圆规你能判断出两条线段的长短吗?赶紧试试吧。
生1:我是用圆规两臂之间的距离去进行比对的,以线段AB的长度为两臂间的距离,然后将圆规针尖对准线段CD的一个端点,看另一个手臂的位置在哪来判断的,
师:如果要你留下一点“证据”,让人一眼就能看出它们的大小,你能做到吗?
生2:我们可以以点C或者点D 作与线段AB等长的线段。
五、善用圆规,尺规作图创造美
出示一些尺规作出来的精美图案,师生共同欣赏,感受几何世界中的数学美。在学生欣赏之余,鼓励学生课下勇于创作,用尺规设计出属于自己的图案,下节课共同交流设计的方法。
六、课堂小结
课堂小结:同学们,本节课我们可以说是收获满满,学会了用直尺和圆规共同协作来画线段,今后我们还将会利用尺规来进行很多几何知识的探究学习。