【設(shè)計(jì)理念】
積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)是數(shù)學(xué)課程的重要目標(biāo)?!熬C合與實(shí)踐”是一類(lèi)以問(wèn)題為載體、以學(xué)生自主參與為主的學(xué)習(xí)活動(dòng),是實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的重要和有效載體。
要使學(xué)生能充分地、自主地參與活動(dòng),選擇恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題是關(guān)鍵。本節(jié)課選擇“體積測(cè)量”為問(wèn)題載體,是基于以下現(xiàn)實(shí):
1.在小學(xué)六年級(jí),學(xué)生先后學(xué)習(xí)了幾種常見(jiàn)立體圖形的體積計(jì)算方法,并能熟練計(jì)算它們的體積。然而,這樣的學(xué)習(xí)更多的是“紙上談兵”,學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)相對(duì)比較缺乏。
2.在生活中,學(xué)生還會(huì)經(jīng)常接觸到如土豆、鐵釘、雞蛋等形狀不規(guī)則的物體,無(wú)法直接計(jì)算它們的體積,這就需要尋找其他比較方便的計(jì)算方法。
在教學(xué)設(shè)計(jì)中,我積極創(chuàng)設(shè)基于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要的活動(dòng)情境,注重?cái)?shù)學(xué)與生活實(shí)際的聯(lián)系,從貼近學(xué)生日常生活的話題——“你想了解生活中哪些物體的體積?”入手,通過(guò)層層設(shè)疑,由淺入深,激發(fā)學(xué)生探究的興趣。在實(shí)踐探究中,學(xué)生尋找到了多種測(cè)量物體體積的方法,并能在應(yīng)用中靈活選擇不同的方法來(lái)測(cè)量物體的體積,其創(chuàng)新意識(shí)、綜合應(yīng)用能力得以加強(qiáng),并深刻體會(huì)到了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。
數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生在經(jīng)歷數(shù)學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)上獲得的經(jīng)驗(yàn)。因而,我特別注重讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)活動(dòng)的完整的過(guò)程,放手讓學(xué)生自主參與。從測(cè)量方案的設(shè)計(jì)、測(cè)量工具的選擇、同伴的合作分工到測(cè)量結(jié)果的匯報(bào)和展示,引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口,經(jīng)歷“做”數(shù)學(xué)的過(guò)程和“思考”的過(guò)程,體驗(yàn)數(shù)學(xué)活動(dòng)的每一個(gè)環(huán)節(jié),獲得不同活動(dòng)階段的經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地從“經(jīng)歷”走向“經(jīng)驗(yàn)”。
在教學(xué)設(shè)計(jì)中,我有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)活動(dòng)的反思過(guò)程,及時(shí)交流體會(huì)、收獲。實(shí)驗(yàn)前的討論交流(如“你覺(jué)得操作中有什么要提醒大家的?”)意在激發(fā)學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)。活動(dòng)操作后的回顧、總結(jié)(如:“你們當(dāng)時(shí)遇到了什么困難?后來(lái)怎么解決的?”“你覺(jué)得在以后的實(shí)驗(yàn)中要注意改進(jìn)哪些問(wèn)題?”等)環(huán)節(jié)是回味、領(lǐng)悟和提升,或豐富已有經(jīng)驗(yàn),或修正原有錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)。此時(shí),不管成功還是失敗,經(jīng)歷后的經(jīng)驗(yàn)都是收獲。
設(shè)計(jì)中,我還注意兼顧數(shù)學(xué)學(xué)科視角和兒童視角的融合,困頓中借故事啟智,明晰思考方向;交流中配動(dòng)畫(huà)演示,展現(xiàn)思考過(guò)程;實(shí)踐中有多種材料,實(shí)現(xiàn)自由選擇。學(xué)生在“如何測(cè)量這個(gè)物體的體積”這一問(wèn)題的引領(lǐng)下,全程參與相對(duì)完整的實(shí)踐過(guò)程,展現(xiàn)思考過(guò)程,交流收獲體會(huì),積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),激發(fā)創(chuàng)造潛能。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)探索測(cè)量一些無(wú)法直接計(jì)算的物體體積的方法,體會(huì)測(cè)量物體體積方法的多樣性,提高綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2.培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐能力,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),感受數(shù)學(xué)知識(shí)與方法的內(nèi)在聯(lián)系,感悟轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,體會(huì)數(shù)學(xué)魅力。
【教學(xué)過(guò)程與意圖】
課前談話:播放南通師范二附小開(kāi)展的《大樹(shù)有多高》、《巧手合測(cè)園博園》等數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的鏡頭,引導(dǎo)學(xué)生交流自己參加過(guò)的綜合實(shí)踐活動(dòng)。
一、與生活“對(duì)接”,測(cè)量規(guī)則形狀物體的體積
1.談話交流:研究了立體圖形的體積,你想了解生活中哪些物體的體積?
出示:請(qǐng)看屏幕,這些物體(桔子、蘋(píng)果、石塊、雞蛋、鐵塊、鐵釘?shù)龋┲?,你能很快測(cè)量計(jì)算出哪幾個(gè)的體積?
學(xué)生交流自己的想法。(長(zhǎng)方體、正方體、圓柱的鐵塊。)
怎樣才能算出它們的體積?(交流:量出長(zhǎng)、寬、高,計(jì)算出它們的體積。)
2.動(dòng)手測(cè)量:請(qǐng)組長(zhǎng)從1號(hào)信封里拿出鐵塊,在小組里測(cè)算出它的體積。
各組提供的鐵塊形狀和大小各不相同。
3.學(xué)生匯報(bào)測(cè)量過(guò)程、數(shù)據(jù)和計(jì)算的結(jié)果。
4.同學(xué)們測(cè)量后,能應(yīng)用公式直接計(jì)算出這些物體的體積。
【上課伊始,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注周?chē)纳钍澜?,激發(fā)起學(xué)生測(cè)量身邊各種形狀物體體積的好奇心和探究欲。學(xué)生自己從桔子、蘋(píng)果、石塊、雞蛋、鐵塊、鐵釘?shù)仁煜さ氖挛镏惺紫冗x擇長(zhǎng)方體、正方體和圓柱體的鐵塊進(jìn)行測(cè)量,既是學(xué)以致用的直接體現(xiàn),復(fù)習(xí)了長(zhǎng)方體、正方體、圓柱體的體積計(jì)算方法,同時(shí)也在相對(duì)簡(jiǎn)單的動(dòng)手測(cè)量中積累了一定的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),為后面更深層次的探究打下了基礎(chǔ)。由規(guī)則物體到不規(guī)則物體體積的測(cè)量,還考慮到數(shù)學(xué)問(wèn)題的探究需要由淺入深,遵循了學(xué)生解決問(wèn)題從易到難、循序漸進(jìn)的心理規(guī)律?!?/p>
二、設(shè)疑激思,探究如何測(cè)量不規(guī)則物體的體積
探究活動(dòng)一:測(cè)量不規(guī)則鐵螺絲的體積。
1.設(shè)疑導(dǎo)入:這個(gè)鐵螺絲,你還能用剛才的方法直接計(jì)算出它的體積嗎?
今天這節(jié)課,我們就繼續(xù)來(lái)研究如何測(cè)量物體的體積。(出示課題:巧測(cè)體積)怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢?誰(shuí)來(lái)說(shuō)一說(shuō),你想怎么測(cè)?比較學(xué)生提出的不同方法。
介紹:阿基米德的故事(第一段)。
2.討論,明確活動(dòng)方案。
(1)動(dòng)手之前,小組里先討論一下:測(cè)量中需要哪些工具?怎么測(cè)?
(2)交流:哪一組簡(jiǎn)單介紹一下,你們準(zhǔn)備選用什么容器?怎樣測(cè)?
介紹:用量筒測(cè)量,上升的水的體積就是鐵螺絲的體積;用長(zhǎng)方體或正方體容器測(cè)量,測(cè)量出上升的水的體積;結(jié)合用量筒和長(zhǎng)方體容器測(cè)量,用溢出法。
(3)為了盡可能地保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,你覺(jué)得操作中有什么要提醒大家的?
各小組學(xué)生提出自己的建議。
結(jié)合同學(xué)們的意見(jiàn),老師也給大家?guī)c(diǎn)提示:①理清步驟,明確分工;②數(shù)據(jù)要科學(xué)準(zhǔn)確;③及時(shí)將實(shí)驗(yàn)的結(jié)果記錄下來(lái);④保持桌面的衛(wèi)生。
3.合作測(cè)量。
現(xiàn)在,請(qǐng)組長(zhǎng)打開(kāi)器材箱,拿出鐵螺絲和測(cè)量工具,開(kāi)始實(shí)驗(yàn)吧。
學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),教師巡視。
4.小組匯報(bào)。
根據(jù)學(xué)生選擇的不同測(cè)量工具,相機(jī)利用課件演示利用量筒、長(zhǎng)方體容器測(cè)量的方法。
【獨(dú)立思考后,引入著名數(shù)學(xué)家阿基米德的故事,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究的興趣,也讓暫時(shí)還沒(méi)有想到方法的學(xué)生從故事中得到啟發(fā),尋找解決問(wèn)題的靈感。動(dòng)手之前,在小組中先討論如何設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案,再動(dòng)手實(shí)驗(yàn),保證了合作學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作的有效性?!?/p>
5.深化:同學(xué)們真是太棒了!用不同的方法測(cè)出了不規(guī)則的鐵螺絲的體積。盡管方法不一樣,有一點(diǎn)卻是相同的,都是把鐵螺絲的體積轉(zhuǎn)化為上升或溢出的水的體積。(板書(shū):轉(zhuǎn)化)
6.回顧、反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
剛才的實(shí)驗(yàn)中,我發(fā)現(xiàn)有些組好像慢了一些,你們當(dāng)時(shí)遇到了什么困難?后來(lái)怎么解決的?通過(guò)剛才的操作,你覺(jué)得我們?cè)谝院蟮膶?shí)驗(yàn)中要注意改進(jìn)哪些問(wèn)題?(方法的選擇、測(cè)量和讀數(shù)的準(zhǔn)確。)
相機(jī)介紹溢流杯的使用:到中學(xué),我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室會(huì)見(jiàn)到這樣的器材——溢流杯。(課件播放水從中溢出的畫(huà)面。)
【因?yàn)閿?shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)隱性和個(gè)體性,在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前,讓學(xué)生分享自己的“原始經(jīng)驗(yàn)”;在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)后,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)活動(dòng)的反思過(guò)程,通過(guò)反思及時(shí)提升剛才活動(dòng)中通過(guò)觀察、操作、思考形成的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),在交流中不斷積累、豐富數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。】
探究活動(dòng)二:根據(jù)物體的密度和質(zhì)量求體積。
1.引入:剛才我們借助水,巧妙地測(cè)量出了螺絲的體積。
有一位同學(xué)在健身房鍛煉時(shí),想測(cè)一測(cè)這塊鐵啞鈴的體積,可是身邊又沒(méi)有我們剛才用的這些工具,他靈機(jī)一動(dòng),竟然用秤作工具,來(lái)求出體積,你相信嗎?說(shuō)說(shuō)你的想法。
的確有些奇怪,秤測(cè)量的是鐵啞鈴的質(zhì)量,要求的是鐵啞鈴的體積,鐵的質(zhì)量和體積之間會(huì)有什么關(guān)系呢?想一想,我們可以怎么來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題?
活動(dòng)要求:①把剛才測(cè)量的鐵塊和鐵螺絲的體積記錄下來(lái);②拿出電子秤,開(kāi)機(jī)后顯示屏上出現(xiàn)0時(shí),再分別稱(chēng)出鐵塊和鐵螺絲的質(zhì)量;③用計(jì)算器分別算出質(zhì)量和體積的比值,結(jié)果保留一位小數(shù);④比較測(cè)量和計(jì)算的結(jié)果,在小組里交流你的發(fā)現(xiàn)。
2.測(cè)量。
3.匯報(bào)。
觀察這一組數(shù)據(jù),你有什么發(fā)現(xiàn)?(比值差不多。)
科學(xué)家們經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)算發(fā)現(xiàn):同一種材料,質(zhì)量與體積的比值是一定的。這就是我們以后在中學(xué)里要學(xué)到的密度。
出示幾種常見(jiàn)物質(zhì)的密度。
有興趣的同學(xué)課后可以再去了解其他物質(zhì)的密度。
4.知道了鐵的密度、鐵啞鈴的質(zhì)量,你也能很快算出它的體積嗎?
學(xué)生計(jì)算,匯報(bào)。
對(duì)一種材料,當(dāng)我們不方便測(cè)體積時(shí),也可以把求體積的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成測(cè)質(zhì)量,再根據(jù)這種物質(zhì)的密度算出它的體積。
5.聽(tīng)阿基米德故事的第二段。(課件播放)
皇冠和金塊放下去,比較他們的體積可能會(huì)有幾種情況出現(xiàn)?(一種是體積相等,說(shuō)明皇冠沒(méi)有摻假;一種體積不相等,說(shuō)明皇冠摻假了。)
根據(jù)畫(huà)面比較現(xiàn)在它們的體積,學(xué)生說(shuō)明結(jié)果。(說(shuō)明摻了假。)
【通過(guò)生活中一個(gè)熟悉卻讓人費(fèi)解的“用秤得出啞鈴體積”的問(wèn)題引發(fā)學(xué)生探究的興趣。學(xué)生在猜想——驗(yàn)證中解開(kāi)了心中的疑團(tuán),發(fā)現(xiàn)了一種新的測(cè)量物體體積的方法。此時(shí),繼續(xù)聽(tīng)阿基米德的故事,學(xué)生站在一個(gè)新的高度,從體積、質(zhì)量、密度的角度去重新解讀,讀出了故事背后的深意?!?/p>
三、回顧提升
同學(xué)們,剛才我們測(cè)量了3塊鐵塊的體積,回顧一下,這樣的鐵塊(出示:長(zhǎng)方體、正方體、圓柱體),我們是怎樣得到它們的體積的?直接應(yīng)用公式計(jì)算出體積。(應(yīng)用公式)
對(duì)于鐵螺絲的體積,我們又是怎樣知道的?以水為媒質(zhì),巧妙地把螺絲的體積轉(zhuǎn)化為水的體積。(利用媒質(zhì))
而這個(gè)鐵啞鈴的體積我們又是怎樣得出的?利用鐵的密度,測(cè)體積的問(wèn)題通過(guò)測(cè)質(zhì)量解決了。(巧用密度)
在測(cè)量這些物體的體積時(shí),運(yùn)用了轉(zhuǎn)化的思想。
【組織學(xué)生回頭看,反思自己是怎樣發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題的,既是對(duì)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的及時(shí)提煉、分類(lèi)整理,讓學(xué)生體驗(yàn)測(cè)量物體體積方法的多樣性,也促使學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)悟轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想?!?/p>
四、鞏固應(yīng)用
1.如何測(cè)心臟的體積。
心臟是我們?nèi)梭w最為重要的器官之一,怎樣才能知道自己心臟的大小呢?(生物學(xué)研究表明,人體的心臟大約和自己的右拳差不多大。)
把心臟的體積轉(zhuǎn)化為可以測(cè)量的拳頭的體積,真會(huì)活學(xué)活用。
2.測(cè)量生活中一些常見(jiàn)物體的體積。
(1)實(shí)驗(yàn)袋里有這樣一些物體(出示圖片:鵝卵石、鐵釘、桔子、雞蛋、U形鐵)。下面,請(qǐng)組長(zhǎng)帶領(lǐng)組員選擇你們感興趣的物體開(kāi)始測(cè)量。注意先討論好再實(shí)驗(yàn)。
(2)學(xué)生測(cè)量、匯報(bào)。
3.面對(duì)具體的問(wèn)題要靈活選擇測(cè)量方法。
討論上浮物體體積的測(cè)量:剛才,他們一組用水測(cè)桔子的體積時(shí),發(fā)現(xiàn)這時(shí)桔子怎樣?(沒(méi)有完全沉下去。)怎么辦呢?
【呼應(yīng)上課一開(kāi)始學(xué)生想要了解生活中自己感興趣的物體的體積,活動(dòng)中學(xué)生自主選擇測(cè)量對(duì)象,靈活選擇測(cè)量方法,綜合應(yīng)用本課的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題。數(shù)學(xué)走向生活,讓學(xué)生充分感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值和數(shù)學(xué)探究、實(shí)踐的樂(lè)趣?!?/p>
五、總結(jié)拓展
1.今天這節(jié)課,我們動(dòng)腦、動(dòng)手探尋如何巧測(cè)物體的體積。在今天的探究實(shí)踐中,你一定有許多感受吧,誰(shuí)先來(lái)說(shuō)一說(shuō)?
2.課后作業(yè)單:
(1)請(qǐng)你再選擇一個(gè)你感興趣的物體,測(cè)算它的體積。
(2)親自動(dòng)手,測(cè)一測(cè)上浮的乒乓球的體積。
(3)想一想,如何比較準(zhǔn)確地測(cè)量出較小物體(如一粒黃豆)的體積呢?如何測(cè)算超大物體(如地球)的體積?
除了我們課上用的水測(cè)法,還有一種測(cè)量的方法——沙測(cè)法。為了拓寬大家的視野,老師還為大家設(shè)計(jì)了一份閱讀作業(yè),請(qǐng)同學(xué)們課后去閱讀。
【課堂通過(guò)課外作業(yè)有效地向課外延伸,引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)、解決新的問(wèn)題。課已畢,思猶在!】
(作者單位:江蘇省南通師范第二附屬小學(xué))