數學思想方法是對數學知識及其探索過程理性反思的結果,是數學活動中最為本質的內核,也是我們實施數學教學的最終追求。數學思想方法離不開數學知識,它形成于數學知識的深化以及知識向能力轉化的過程中。因而在教學中我們應引導學生經歷數學知識的發生和發展過程,在獲得知識的同時不斷豐富學生對相關數學思想方法的體驗,提升對數學思想方法的認識,進一步感受數學思想方法的價值。而《圓的面積》一課為我們提供了很多實踐的機會。
一、巧設問題情境,感受轉化思想的價值
【教學片段一】
課堂伊始,教師課件出示某公園草坪上自動旋轉噴水器的圖片。
師:這種自動旋轉噴水器你們見過嗎?要求它旋轉一周后噴灌的草坪有多少平方米,就是求什么?
生:就是求面積,求圓形的面積。
師:你說得真好,可是圓形的面積如何計算我們還沒有學過,怎么辦呢?
生:我們可以把圖形放在方格紙上去數一數,不滿一格的算半格。
師:同學們,如果每個圓的面積都用這種方法計算,現實嗎?回憶一下,我們在研究平行四邊形、三角形、梯形的面積時,是怎么想的?
生:我們是把新的圖形轉化為舊的圖形去研究的,然后推導出圖形的計算面積的公式。
師:你說得真好!剛才你說了一個非常重要的思想,那就是轉化的思想。那么,我們今天要學習計算圓形的面積,是不是也可以用這種思想去解決呢?
我的思考:這個環節的設計目的是讓學生明白當我們面臨一個新問題時,可以運用轉化的數學方法,把新知識轉化成舊知識來解決,這是一個重要的數學思想方法,也是一個實用的生活經驗。
二、組織動手操作,領略極限思想的神奇
【教學片段二】
師:我們用數方格的方法可以求出圓的面積,但是你們覺得這種方法好嗎?如何尋找一個既方便又準確的計算方法呢?
生1:我們可以去研究圓面積的計算公式,如果用公式來計算就簡單省事了。
生2:前面我們想到了用轉化的思想來研究圓面積。
師:非常好!那么,你有什么辦法將一個圓轉化成我們學過的平面圖形?請大家用手中的材料去試一試,仔細想一想,并在小組里交流,看有什么發現。
學生用學具去動手操作,嘗試把圓轉化成其他圖形,并在小組內討論。完成后組織匯報……
師:先閉上眼睛想象一下,平均分成16份,還有32份后剪拼成的圖形會是什么樣呢?
生1:越來越接近長方形了。
生2:如果再平均分下去,幾乎就是長方形了。
師:說得真好!讓我們來看看是不是這樣的。課件演示把圓平均分成64份,還有128份后剪拼成的圖形。你真是太厲害了,真的越分下去就越像是長方形了!
我的思考:因為有以前的平行四邊形、三角形等圖形面積的推導經驗,學生能自然而然地想到用轉化的思想來考慮,這也是轉化思想不斷滲透的結果。但是,圓又有其特殊性,它不像那幾種圖形直接可以轉化成其他已學圖形,而圓是一種曲線圖形,把它轉化成什么樣的熟悉圖形學生不太容易想到,怎么辦?遇到難題從簡單想起是探索發現的突破口。于是,我讓學生去動手操作,通過剪一剪、拼一拼、想一想、說一說等活動,使學生不斷地感知圖形的變化過程,并進行分析推理和無限想象,這樣,在有限的操作中得出了極為抽象的數學結論。實際上,學生在這些動手操作的過程中,形象直觀地體驗到“極限思想”的神奇,同時也滲透了化圓為方的數學思想,學生的智慧在手指尖上自然地流淌出來,想象力更是發揮得淋漓盡致。
三、小組合作交流,感受思辨思想的魅力
【教學片段三】
師:通過剛才的動手操作,剪一剪、拼一拼,我們發現,把圓平均分成的份數越多,拼成的圖形就越接近長方形,這樣,我們就可以把圓形轉化為長方形來探索出它的面積計算的方法了。
師:那么,大家想一想,拼成的長方形和原來的圓形有什么聯系?把圓形轉化成了長方形后,什么變了?什么沒變呢?如何求長方形的面積?怎樣計算圓形的面積呢?請在小組里交流。
我的思考:讓學生通過動手操作去感知是圓面積推導的基礎,而在合情推理中去思辨卻是圓面積推導的關鍵。因而我在這一環節中,設計了讓學生在小組合作中去探討,通過同伴間的相互交流,能夠相互得到啟迪,從而更好地得出結論。正是有了這個環節的鋪墊,所以在全班交流的過程中,學生的思維非常活躍,發言自由而積極,真可謂是精彩不斷,掌聲不斷,時時凸顯出思辨帶來的歡欣和魅力!
對于數學教學而言,在一節課中,重視知識技能的掌握和重視思想方法的滲透同樣重要,而在一些重要的教學內容上,后者的意義更為凸顯。因而教師應站在著眼于學生終身發展的高度,深入研究教材,挖掘出蘊含其中的數學思想方法,進行巧妙的、有機的滲透,并且在不斷的實踐、探究、體驗和感悟的過程中逐步提升學生的數學素養,為學生獲得長足的、可持續的終身發展奠定良好的基礎。