如何讓教學回歸學科的本質屬性,從而促進有效教學?現以《圓的面積》的教學片段為例來談一談我的認識。
片段一:數形結合 建立模型
本片段是引導學生利用“數形結合”的方法建立各種解決問題的模型,進行初步猜想、實驗來發現圓的面積與半徑平方之間的倍數關系的過程。
師:這三個圓(大屏幕:半徑是4厘米、3厘米、5厘米的圓)面積有大有小,同學們來比一比,誰的面積最大?誰的面積最小?
生:半徑是5厘米的圓面積最大,半徑是3厘米的圓面積最小。
師:那你猜圓的面積與哪個有關呢?
生:與半徑有關。
生:與直徑有關。
生:與圓的半徑、直徑、周長都有關。
師:是的,半徑、直徑、周長的長短直接會影響到圓面積的大小。那究竟有怎樣的關系呢?
師:(在圓中分別畫出邊長為半徑的正方形)我們借用三個正方形分別和對應的圓比一比,在比較中研究,好嗎?
師:我們先來認識一下這些正方形。正方形的邊長與圓有什么關系?
生:圓的半徑等于正方形的邊長。
師:第一個正方形的面積是多大?
生:16平方厘米,就是4×4。
師:4×4可以用42表示。第二個正方形的面積是多少?
生:3×3也就是9平方厘米。
師:如果圓的半徑是r,正方形的面積就可以怎樣表示?
生:就可以用r2來表示。(板書:r2)
師:圓被正方形框住的部分是整個圓面積的幾分之幾?
生:一半多一些。
師:那請大家猜一猜圓的面積大約是正方形的幾倍?
生:大約三倍。
生:兩倍多一些。
生:不足四倍。
師:為什么不足四倍呢?
生:畫四個這樣的正方形肯定比圓大。
師:要把它們倍數關系說得更準確些,我們可以采用以前學過的什么辦法呢?
生:數方格的方法。
師:數出哪兩個部分的面積呢?
生:正方形和圓。
師:可以。(在已出示的三個正方形中顯示邊長是1厘米的網格圖)但我們先要了解數方格的方法。
指導:圓是曲線圖形,像對角線兩端的兩個方格,非常接近滿格的算作滿格,其余不滿一格的按半格計算。同學們分組數方格記錄下來。計算時可使用計算器。
匯報:請各小組代表上來填寫各組計算的數據。
師:根據操作結果,圓的面積大約是正方形的多少倍?
生:三倍多一點。
師:我們可以用半徑的平方替換正方形,也就是說圓的面積是半徑平方的幾倍多一些?
生:三倍多一點。
生:好像也是π倍。
【此環節從學生對圓的周長已有的知識經驗出發,借助于多媒體直觀教學,學生很容易就能感受到圓的面積會受到半徑、直徑等長度的影響。究竟存在怎樣的關系?利用“數形結合”方法在學生心中建立各種解決問題的模型,反復建構半徑的平方與對應的正方形、圓三者之間圖形的聯系、面積大小關系,感知到圓的面積比正方形面積的兩倍多一些、四倍少一些,為半徑的平方就等于正方形的面積做好充分的鋪墊,培養了學生的邏輯推理能力。在分組實驗的過程中充分讓學生合作、交流、觀察、計算,從而得出圓的面積大約是半徑平方的3倍多一些,有了較深的體驗和理解的同學,由此便會猜想出圓的面積是半徑平方的π倍。學生在主動探究和有意義的學習過程中,經歷發現的過程,捕捉發現的規律,感受數學的開放活力和神奇魅力,很自然地培養了學生分析問題、解決問題的能力。】
片段二:化曲為直 感悟極限
本片段是引導學生利用“化曲為直”方法將圓剪拼轉化成近似長方形,感悟“極限”思想的過程。
師:圓是一個曲線圖形,我們應該沿著什么來剪呢?
生:沿著半徑剪開。
師:可不可以?我們試試看。
操作:將圓片四等分后,貼在黑板上。
師:它像什么?
生:有一點點像平行四邊形。
師:有沒有辦法使它變得更像平行四邊形呢?
生:平均分的份數再多一點也許可以。
師:那我將圓平均分成8份,再來拼一拼,看看是不是更像一點。
生:更像平行四邊形了。
師:那你們想不想也來拼一拼?師在每組的材料袋里放了將圓16等分和32等分的圖片,拿出來拼一拼。
師:拼好的小組舉起來給大家看一看。請一個小組將拼成的圖形貼在黑板上。
師:從上而下觀察黑板上的這幾組(4等分、8等分、16等分、32等分)由圓轉化而來的圖形,你發現了什么?
生:從上往下看,越來越像平行四邊形了。
生:漸漸看到底和高了。
師:說得好!是啊,也就是底面的曲線看起來越來越直了。想象一下,如果照這樣再平均分下去會怎樣呢?
生:會變成一個平行四邊形。
師:我們繼續往下看,是不是這樣?利用多媒體將圓64等分。
師:當中的每一個小圖形像什么?
生:像三角形。
師:拼起來像什么圖形?
生:更像是長方形了。
師:的確,更像長方形了。那么假如再細分呢?想分成多少份?
生:200份。
師:那就200份,老師這個程序可以實現任意等分。(多媒體演示)
生:分得越細就越像長方形。
師:分得越細,底邊在變得越來越直的同時,相鄰的邊也和底邊越來越接近垂直了。
師:繼續平均分,當分的份數無限多時,就會拼成什么樣的圖形呢?
生:肯定是長方形。
【此環節是本課的重要部分,從學生的最近發展區、學習活動、情感發展等方面出發,給學生提供充分展示的機會,釋放學生的學習熱情和創造潛能,激發學生的想象力,重視學生發現和探索的過程,即學生智慧形成的過程,著力把握圖形本質,省去學生大量做手工動手剪的時間,而把重點放在拼一拼以及圓與剪拼后的長方形的關系的理解上。教學中尊重學生的真實想法,讓學生在不同等分的情況下自主對比判斷,隨著圓片等分的份數越多,學生的認識從有點像平行四邊形到像平行四邊形,有點像長方形,最終覺得能拼成長方形。通過不斷剪拼、不斷猜想、不斷否定、不斷矯正,學生的感受逐步逼近,感悟拼成的圖形最終會形成什么樣的圖形。在觀察思考的過程中,學生真切感受到了“極限”思想,讓學生通過自我的發現真切地感悟到“極限”思想是本課的一大亮點。】
片段三:文道結合 提升品質
師:看到這樣的成果,你們想說些什么?
生:古代的數學家真偉大!
師:同學們也不簡單,不到一節課時間就經歷了古人近千年的探索過程。
師:同學們,數學家們的這些思想、方法和執著的探索精神,都是人類的寶貴財富,都值得我們學習研究。
【本環節的設計努力發揮數學史料的文化傳播作用,尋找可以影響到孩子成長的文化元素,從有利于學生學習品質和改進思維習慣的角度,對我國輝煌數學史中的營養成分加以吸收,使得歷史文化教育功能明顯增強。不僅讓學生感受到今天所學的思想方法可信可靠,而且還讓學生的心靈徜徉在數學的文化氛圍中,感受數學文化的源遠流長,增強民族自豪感和責任感,激發勤奮學習的熱情。】
(作者單位:江蘇省鹽城市第一小學教育集團)