【摘要】新课标的颁布标志着以核心素养为导向的教学改革成为必然,在数学教学方面更加注重章节之间的联系、前后知识的衔接,教学方式上也更注重启发、探索、参与、互动等。文章从大单元教学的角度出发,设计初中数学“锐角三角函数”这一章的章起始课,旨在提升学生串联知识的能力,促进学生数学思维的发展。
【关键词】初中数学;大单元;起始课;锐角三角函数
1起始课的概念与意义
章起始课是指在教学中,每个新的章节或单元开始时开展的第一节课,一般结合章前引言或融合第一课时来引入新的主题、概念或知识。章起始课并不是整章知识的概述,而是通过一系列教学设计激发学生对知识的自主探究兴趣,帮助学生建立对新内容的基本了解和认识,与之前的知识联系起来,并为后续的学习做铺垫,起到承上启下的作用[1]。
2大单元视域下的初中数学章起始课
《义务教育数学课程标准(2022年版)》强调培养学生的综合素养,着重培养学生的创造力、实验能力、协作能力以及终身学习能力,以适应社会发展的需求。目前的初中数学教学方式往往忽视了章节之间的联系,导致学生学习知识时总是处于被动,需要教师不停灌输,长此以往,学生很容易对学习产生抵触的情绪。大单元教学可以通过有效的方法整合各章知识,揭示单元之间的内在联系,培养学生的学习兴趣和好奇心,让学生统观全局,构建知识框架,发展自主学习能力、批判性思维能力和协作与交流能力,这对学生的学习和发展具有重要意义,能够促使他们成为积极主动、思维敏捷、合作能力强的学习者[2]。
3初中数学“锐角三角函数”章起始课设计案例
3.1教材分析
锐角三角函数作为初中阶段学习的最后一种函数,不仅是数学中的基础概念,还是研究角度和三角形相关性质的数学工具,在几何和物理领域具有广泛的应用。初中阶段的锐角三角函数只学习了定义、特殊角的三角函数值以及如何解直角三角形,与之前学习的函数相比,缺少性质与图象的相关内容,这些到高中阶段才会继续学习,因此学生可能对三角函数的认识不像其他函数那样全面。初中阶段的锐角三角函数有正弦、余弦和正切,通过它们可以描述角度与三角形的边长之间的关系。在这之前,学生已经学过一次函数、反比例函数以及二次函数,因此可以类比之前的学习过程,整合函数的知识,形成章节之间的对比与联系,为后续学习指数函数、对数函数等做铺垫。教师需要通过引导学生类比之前学过的函数,使其掌握锐角三角函数的基本定义、特殊角的锐角函数值、解直角三角形的方法以及锐角三角函数在实际生活中的应用等,让学生进一步体会到函数中包含的数形结合思想,培养学生的数理建模能力,增强学生的实践操作能力。
3.2教学目标
(1)知识和技能:探索直角三角形中任意两边的比值与角度的关系,体会其中变量间的关联,并联系之前学过的函数知识,总结锐角三角函数的概念和定义,从而形成完善的知识架构。
(2)过程与方法:通过实际操作、测量、计算,对三角函数形成初步的认识,并能形成一定的知识脉络,体会其中的模型思想。
(3)情感态度和价值观:通过独立实践与计算,发展自主学习的意识,养成独立思考的好习惯;通过小组合作,培养合作意识,有效地进行信息交流并通过协作解决问题;通过对解决实际问题过程的思考,培养创新意识。
3.3教学重难点
(1)教学重点:探索并理解三角函数的定义,能用一些常见的锐角三角函数解决一些实际问题。
(2)教学难点:建立学习锐角三角函数的一般思路,初步构建知识体系,将三角函数应用到解决实际生活问题中。
3.4教学过程
3.4.1情境导入
问题:同学们都参加过每周一学校操场上举行的升旗仪式吧!听着庄严的国歌,看着国旗缓缓升起,直到顶端。你们有思考过操场上的旗杆究竟有多高吗?假如让你用最普通的刻度尺,你能想出什么方法测量旗杆的高度呢?
学生活动:几位学生在黑板上画图展示,尽量用不同的测量方法。
设计意图:以生活中常见的情境引入,让学生意识到数学与生活息息相关,生活中处处都有数学知识的身影。同时,引导学生回忆之前在学习“三角形相似”这一章时运用的测量旗杆高度的方法,并复习“相似三角形的对应角相同、对应边成比例”这一性质。此外,引发学生思考,激发学生的学习兴趣,提高学生的数学建模能力。
3.4.2探究新知
(1)画一个含有45°角的直角三角形,并测量这个三角形的三边长度。
学生活动:学生动手操作,主要有两种画图思路,即通过边的关系(等腰三角形中等角对等边)来画以及借助直角三角板或量角器来画(等腰直角三角形的两个底角都是45°)。画好后学生通过测量自己所画的直角三角形的边,并计算任意两边的比值,得出结果并开展小组讨论,得出猜想。
设计意图:由学生所画的这个“特殊”的直角三角形得出“对应的任意两边的比值与边长的大小无关”这一结论,让学生初步认识到对角相等时对应边的比值也相等。这样的教学设计可以给学生自由发挥的空间,让其按照自己的思路作图,增强学生动手操作的能力。
(2)画一个有30°角的直角三角形。
学生活动:学生动手操作,依然有两种思路来画图,即通过边的关系(直角三角形中30°角所对的直角边是斜边的一半)来画以及借助直角三角板或量角器来画。画好后学生通过测量自己所画的直角三角形的边,并计算任意两边的比值,得出结果并开展小组讨论,得出猜想。
设计意图:通过熟悉的直角三角形回顾“30°角所对的直角边等于斜边的一半”,从而进一步验证上一个问题中得出的“对应的任意两边的比值与边长大小无关”这一结论。这次的操作还涉及之前学习的知识点,可以让学生意识到知识的关联性与应用性,也能让学生体会到知识应用的乐趣。
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