朱春雷
德國教育心理學家瓦根舍因的范例教學理論認為:要發展學生的能力,就應教給學生基本的知識,即基本概念、基本科學規律或知識結構,也就是所謂的“基本性”,要達到這一目的,就要改革教材,使學生借助精選的材料,與“范例”接觸,訓練獨立思考和判斷能力。范例教學主張使學生接受在任何地方嚴肅認真地行事的自由,以及由此出發以完美的方式找到他通向知識整體的教育通道的自由。由此可見,范例教學在內容和材料的選擇上,應當教會學生借助學到的東西,“開始”探索別的東西;讓學生了解“什么東西能提供一切”,而不是了解“所有的一切東西”。通過范例教學,學生應當了解,如果人們這樣或那樣地按照正確的方式探究的話,那么世界會怎樣“提供”各種各樣的知識。我們必須教的是這種性質的探索和揭示真理的方法,這是打開知識大門的鑰匙。這意味著教學將借助例子,通過“典型例子”起到它的最出色的作用。即通過研究樹木,來發現森林。
《圓的周長》是蘇教版數學五年級下冊中的學習內容,也是數學學習的基礎內容,因此它的學習具有典型意義。圓的周長的教學目標是,使學生認識圓的周長,認識圓周率叮r,理解和掌握圓的周長計算公式,能應用公式計算圓的周長,解決周長計算的簡單實際問題。本課在教學設計和實踐中,我運用范例教學,讓學生在研究探索的過程中,深人數學學科本質,提升數學能力。
一、設計吸引學生的問題
1.通過例題主題圖的說明和演示認識周長
讓學生觀察自行車車輪,說說知道了什么。(知道了三個車輪直徑的長度是66、60、55厘米)啟發學生,如果把這三個自行車車輪各滾動一周,想一想,哪一種車輪行駛的路程比較長?(演示滾動過程)通過追問認識圓的周長,車輪滾動一周行駛的路程是車輪什么的長度?車輪的周長是什么圖形的周長?(圓一周的長度,是圓的周長)
2.提出問題
引導學生,66厘米的車輪周長為什么會長一些?比較這3個車輪的直徑和周長,你有什么發現?追問學生,圓的直徑長,周長也長,周長和直徑到底有什么關系呢?
當學生在觀察車輪滾動的過程中,自然而然地發現并提出周長和直徑的關系問題,那么學生將會被這個問題所吸引,并將全神貫注于研究之中。
二、經歷推理和探究的過程
出示并說明例題,在圖中正方形內畫一個最大的圓,再在圓內畫一個最大的正六邊形。引導學生,先觀察三個圖形,思考哪個周長最長、哪個周長最短;再比較正方形周長、六邊形周長和圓的直徑的倍數關系,最后想一想圓的周長和直徑有什么關系,圓的周長大約是直徑的幾倍。
整理并說明,正方形周長應該是圓的直徑的幾倍?六邊形呢?說說你怎樣比較的。這樣比較,能估計出圓的周長大約是直徑的幾倍嗎?圖中可以看出,正方形周長是直徑的4倍,六邊形的周長是直徑的3倍,那圓的周長就應該是直徑的3倍多。
學生通過數學推理,根據三個圖形的周長關系,順理成章地得出“圓的周長是該圓直徑的3倍多”的結論。
三、實踐操作驗證結論
1.啟發思考
要解決圓的周長是直徑的多少倍的問題,還可以怎樣做呢?(用圓的周長除以直徑)
2.實驗操作
討論出測量周長和直徑長度的方法后,引導學生進行實驗操作,現在我們就通過測量、計算,研究圓的直徑和周長的倍數關系。同學們按要求分小組實驗,得出數據。
3.交流發現
現在請每個小組來展示你們的測量、計算結果。教師相機調整、引導后提出問題,通過上面的交流,你發現圓的周長和直徑有什么關系呢?
教師指出,我們現在發現,一個圓的周長總是直徑的3倍多一些。事實上,任何一個圓的周長除以直徑的商都是一個固定不變的數,我們把它叫作圓周率。圓周率用字母π表示,π是一個無限不循環小數,π=3.141592653……在計算時,一般取它的近似值3.14。(結合說明,逐步完成板書:圓的周長÷直徑=圓周率,π≈3.14)
當學生被數學情境所吸引,自發性地進入到探究結論的操作過程中,此時此刻學生將被思維引領著自己去創造概念。數學概念就是這樣從它的根源發生了,學生的認知結構開始逐步形成。這正是范例教學的追求。
四、抽象概括形成公式
1.抽象概括公式
啟發學生概括,根據“圓的周長÷直徑=圓周率”,想一想:圓的周長可以怎樣計算?我們可以發現:圓的周長=直徑×圓周率(板書)。如果用字母c表示周長,那么周長C跟直徑d有怎樣的關系?跟圓的半徑r又有什么關系呢?(板書:C=πd,C=2πr)
2.回顧學習過程
引導回顧一下,我們是怎樣得出這樣一個計算公式的,說說你有什么體會。
我們先觀察發現,圓的周長應該是直徑的3倍多一些,為了驗證這樣的想法,我們通過測量、計算,得出圓的周長總是直徑的3倍多一些。根據這樣的倍數關系,我們推導出了圓的周長計算公式。
五、在應用中提高數學能力
選擇典型的習題進行操練是范例教學的內在要求。在練習應用環節,我作了三點安排,一是利用原有例題的材料,讓學生去求周長,以達到課前比較的最終要求;二是通過不同的條件讓學生去求圓的周長,并歸納求圓的周長的其他公式,從而讓范例教學發揮從個別中尋求整體的作用;三是利用圓的周長公式解決實際問題,增強數學的應用性。
1.完成“試一試”
引導學生試著計算例題中三個車輪的周長大約各是多少厘米。再比較一下三個車輪周長的長短。
2.完成“練一練”
讓學生獨立完成已知圓的直徑、半徑,求圓的周長的練習。交流時向學生提出問題,你是怎樣算的?這里用的是哪一個公式?為什么用這個公式?最后師生共同明確:計算圓的周長,要根據已知條件,正確地選擇公式計算。
3.解決實際問題
“已知一輛汽車車輪的直徑是60厘米,求它轉一周前進多少米?”
學生列式計算。交流時回答,你是怎樣算的?為什么求的是車輪的周長?
通過范例教學圓的周長,學生經歷了觀察、操作、測量、計算和交流、歸納等活動過程,推導出圓的周長計算公式,積累了推導計算公式的學習經驗,發展了分析、綜合和歸納、概括等思維能力。通過體驗圖形與生活的聯系,感受到平面圖形的學習價值;積極參與實驗探究,培養了實事求是的科學態度,樹立了學習數學的自信心。
真正的學習就是學生與教師同時被一個問題,一道習題所吸引,而這個問題和這道習題將能激發人的智力,對智力提出要求,同時使人體驗到精神世界本身固有的規律性。這種學習,猶如真正的游戲一樣令人愉快,但又是那么嚴肅認真。范例教學意味著通過例子、通過典型來達到最佳的效果。數學的學習,我們可以按照這樣的路徑“提出問題——推理論證——形成概念——演繹擴展——運用中產生新的問題”,科學地實施范例教學,從而實現研究一滴水,發現一片海。