《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《標準》)強調,數學教學要注重培養學生的核心素養,包括會用數學的眼光觀察現實世界、會用數學的思維思考現實世界、會用數學的語言表達現實世界。在小學數學教學中,“圖形的放大與縮小”是一個重要的內容,不僅涉及圖形的變化,還蘊含著豐富的數學思想和方法。通過這一內容的教學,可以引導學生深入理解比例的概念,為后面學會用比例解決問題打下堅實的基礎,同時培養學生的空間觀念和推理能力。
一、說一說,引入探究,激活思維
先一起來欣賞一組同學們大課間活動的照片。(有的學生跳繩,有的學生踢毽子……)
師:(出示一張特別小的照片)能看清楚是什么嗎?看不清怎么辦?
生:放大。
師:關于把圖形放大,你們有什么想說的?
生1:可以把照片的長放大。
生2:照片的寬也可以放大。
師:是這樣嗎?
生:長和寬要同時放大。
師:長和寬同時放大就一定能讓照片不變形嗎?
生1:不一定,如果長放大10倍,寬放大2倍呢?
生2:長放大幾倍,寬也要放大幾倍。
師:是這樣嗎?那今天這節課,我們就來研究圖形的放大與縮小。(板書:圖形的放大與縮小。)
說明:著名特級教師于漪老師說過,課堂第一錘要敲在學生的心上,激發他們思維的火花,或像磁石一樣把學生牢牢吸引住。教學開始時,從學生喜愛的、熟悉的課間活動入手,欣賞照片時出現因照片特別小而看不清的情況,讓學生說說怎么辦,隨后引導學生描述圖形放大或縮小的直觀感受。例如:只放大長,照片比較扁,只放大寬,照片太瘦,使學生自然想到同時放大長和寬,但怎樣同時放大才能使照片不變形呢?
這一“說”的過程通過設疑,引發矛盾,促使學生主動從生活經驗出發,初步構建對圖形放大與縮小概念的理解,將抽象概念與實際聯系起來,鍛煉了學生的數學觀察與表達能力,逐步優化從形象思維向抽象思維過渡,為后續深入探究奠定基礎。
二、理一理,主動探究,優化思維
出示放大前、后一組照片,放大前長8 cm,寬5 cm,放大后長16 cm,寬10 cm。
師:觀察這兩張放大前后的照片,你有什么發現?
生1:放大前照片的長是放大后長的一半。
生2:放大后照片的長是原來照片長的2倍,放大后照片的寬也是原來照片寬的2倍。
師:這樣的關系還可以怎么說?(如果學生答不出,可適當提示:能用“比”說嗎?)
生:放大后照片的長和原來照片長的比是2∶1;放大后照片的寬和原來照片寬的比也是2∶1。
小結:把長方形的每條邊都放大到原來的2倍,放大后的長方形與放大前的長方形對應邊的長度比是2∶1,在數學上我們也可以這樣說:把原來的長方形按2∶1的比放大。
思考與交流:(1)像這樣和同桌一起說一說圖形放大前后的長、放大前后的寬之間的關系。
(2)你覺得這句話中哪些詞比較關鍵?你是怎么理解的?
(3)這里2∶1的前項和后項分別表示什么?
(4)在小組里說一說,如前項表示放大后照片的長,后項表示放大前照片的長。
師:還可以繼續把這幅圖放大嗎?可以按幾比幾放大?誰來說說你的想法?
說明:教師先出示放大前后一組照片,引導學生觀察,得出放大后照片的邊長是放大前對應邊長的2倍,接著設計“思考與交流”環節,主要有三個目的:(1)說一說圖形放大前后的長、放大前后的寬之間的關系,強化對“放大”的理解。(2)突顯關鍵詞“對應”,由此引導學生討論:什么是“對應邊長的比”?為初中繼續學習相似三角形相關知識奠定基礎。(3)強調2∶1前后項表示的意義,為接下來讓學生自學“圖形縮小”做鋪墊。最后追問:“還可以繼續把這幅圖放大嗎?可以按幾比幾放大?”教師適當地追問,可以引導學生加深對“圖形放大”內涵的理解。
這一“理”的過程,學生運用數學運算和邏輯推理,深入探究圖形變化的本質特征,構建起圖形放大與縮小較為系統的知識體系,使其思維更具邏輯性與嚴謹性,從而有效提升其數學思維素養,增強其運用數學規律解決相關問題的能力。整個過程,教師給予學生充分的時間和空間,讓其自主探索,發現問題,解決問題,培養學生觀察、分析、推理和創新能力。
三、畫一畫,深入探究,提升思維
引入:通過大家的發言,看得出大家學得都不錯。如果讓你畫出如圖1所示的三角形放大或者縮小的圖形,你會畫嗎?先按2∶1的比畫出三角形放大后的圖形,再按1∶3的比畫出原來三角形縮小后的圖形。

1.合作探究
畫一畫,在小組里交流自己的想法;想一想,三角形的斜邊發生了什么變化?你是怎么知道的?
學生匯報(請小組派2名代表),介紹自己的畫圖方法,在展示臺上邊指邊說:“先畫三角形的高,原來是3格,按2∶1的比放大,現在應該畫6格;再畫底,原來是6格,也按2∶1的比放大,現在畫12格,再畫出斜邊。三角形的斜邊擴大到原來的2倍(直尺量,原來是6乘3長方形的對角線,現在是12乘6長方形的對角線)。”
教師提問:“對于他們的匯報,你有什么建議?還有沒有需要補充的?”
2.回顧畫法
回顧畫法時,教師提出問題:“放大時,從三角形的高開始,畫幾格?是6格嗎?能畫12格嗎?為什么?長的直角邊呢?最后怎么畫斜邊?縮小時,從三角形的高開始,畫幾格?是1格嗎?能畫9格嗎?為什么?長的直角邊呢?最后怎么畫斜邊?”然后教師可以讓學生來說一說,還可繼續提問:“在畫放大或者縮小圖形的過程中有什么需要注意的地方?”最后教師進行總結,要先找出對應的邊,按相同的比放大或者縮小,確定放大或縮小后圖形對應邊的長度。
《標準》指出:學生的數學學習內容應是現實的、有意義的、富有挑戰性的。習題的設計要關注數學的本質,關注通性通法,要滿足不同學生的學習需要,滿足不同學習階段的學習需要。在教學環節,教師可以嘗試重構教材,因為學生對圖形放大與縮小的含義已經有了初步的理解,再結合學生的實際情況,不能只關注到知識性學習,更要關注到學生的思維的漸次深入,在進行例題講解時也要逐漸增加難度。在探究過程中,學生充分表達自己的觀點和想法,傾聽他人的意見和建議,從而培養學生的合作交流能力和團隊精神。通過小組合作、全班交流等形式,讓學生從不同的角度思考問題,拓展思維的廣度,提高合作意識和交流能力。
這一“畫”的實踐,深化了學生對圖形放大與縮小的空間想象能力和動手操作能力,將數學知識與技能有機結合,提升了數學抽象思維和創新思維,使學生能更好地運用數學思維和方法解決復雜的圖形變換問題,全方位促進數學素養的提升。
數學學習是循序漸進的,課堂教學中,我們不能簡單地進行知識的傳授,更要圍繞數學核心素養,把探究式教學更好地應用到教學實踐中,以任務驅動,讓學生愿意參與,也有能力參與課堂活動,促使學生思維發展從低階向高階發展,為學生的成長和發展奠定堅實的基礎。