一般來說,數(shù)學(xué)教材中蘊含著兩條主線:一是按邏輯體系編排的知識所構(gòu)成的顯性主線,它是數(shù)學(xué)學(xué)科的外在形式,也是教師教和學(xué)生學(xué)的主要依據(jù);另一條是數(shù)學(xué)的思想方法,它蘊含于知識的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用過程中,是隱性主線,它是數(shù)學(xué)發(fā)展的內(nèi)在動力,是數(shù)學(xué)知識的“靈魂”。數(shù)學(xué)的核心要素是知識中蘊含的數(shù)學(xué)思想,不管是新授課、練習(xí)課還是活動課等,都是在單元核心思想指導(dǎo)下使不同課型體現(xiàn)不同的思想功能,體現(xiàn)不同的育人價值。在教學(xué)過程中,教師要有意識地挖掘和提煉知識發(fā)展過程中所蘊涵的這些思想和方法,有意識地運用這些數(shù)學(xué)思想和方法,使學(xué)生不僅在學(xué)知識,更是在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的思想和方法,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的本質(zhì)和靈魂,這才是真正學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的本領(lǐng)。
下面就以蘇教版五年級《圓》這個單元為例,談?wù)勛约旱囊恍┳龇ā?/p>
一、新授課,有效設(shè)計教學(xué),感受數(shù)學(xué)的思想與方法
新授課的特點是“新”,新技能、新知識、新方法等,因此,教師要采取有效的方法,讓學(xué)生能正確、清楚地感知教材,掌握知識,學(xué)會方法。《圓》這一單元蘊含的主要數(shù)學(xué)思想是無限逼近思想、運動變化思想、轉(zhuǎn)化思想等,確立了本單元的核心思想,展開的新授課《圓的認識》、《圓的周長》、《圓的面積》等就應(yīng)該圍繞這幾種思想進行教學(xué)。
在《圓的認識》新授課中,圓的定義通過用圓規(guī)畫圓,結(jié)合圓規(guī)運動的過程把圓描述為一動點以一定點為圓心,定長為距離運動一周的軌跡,也可結(jié)合操場畫圓描述為當(dāng)一條線段繞著它的一個端點在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)一周時,它的另一個端點的軌跡叫做圓,要讓學(xué)生感受到運動變化的過程。還可設(shè)計畫正多邊形的方法來探究圓的形成,滲透無限逼近的思想等。
圓周率的推導(dǎo)可以用正多邊形邊長和與外接圓直徑的比值來探究,當(dāng)正多邊形邊數(shù)越來越多時,比值越接近圓周率,這時的正多邊形越來越接近圓。這樣推導(dǎo)圓周率,滲透的是無限逼近思想。
又如圓面積公式推導(dǎo)的時候把圓轉(zhuǎn)化為近似長方形,既有轉(zhuǎn)化的思想,又滲透著無限逼近的思想,使學(xué)生認識到物質(zhì)世界是運動的、變化的、可以相互轉(zhuǎn)化的,數(shù)學(xué)就是研究這些現(xiàn)實世界的空間形式和它們之間數(shù)量關(guān)系的一門科學(xué)。
二、練習(xí)課,靈活運用習(xí)題,鞏固數(shù)學(xué)的思想與方法
數(shù)學(xué)題千變?nèi)f化,題目數(shù)不勝數(shù),如果都一一去做,既不可能也無必要,關(guān)鍵在于教給學(xué)生學(xué)會靈活分析的方法,掌握解題的規(guī)律。特別是我們平時的練習(xí)課,很多老師把它上成做作業(yè)課,做過講或講過做。這樣呆板、機械的練習(xí),只會抑制學(xué)生思維的發(fā)展。如果把靜態(tài)的習(xí)題變?yōu)閯討B(tài)的操作題,把單一解題變成靈活的問題,不但能夠提高學(xué)生的解題能力,鞏固數(shù)學(xué)的知識與思想方法,還能提高學(xué)生的綜合實踐能力。
以蘇教版《圓的面積》練習(xí)課為例,107頁的練習(xí)十九第7題:下圖(圖1、圖2、圖3)“三個正方形的邊長都是3厘米,涂色部分的面積相等嗎?為什么?”本題的設(shè)計意圖是通過計算或觀察,總結(jié)出三個圖形的涂色部分面積相等。學(xué)生通過計算或觀察都能夠總結(jié)出涂色部分面積相等,但是解決問題的策略往往只知道用正方形面積減去空白面積,只停留在表層,沒有深入到解決問題的本質(zhì)上去,也沒有得出規(guī)律性的東西。
我是這樣教學(xué)的:只出示圖1,讓學(xué)生求出陰影部分的面積,然后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律:你能在這個正方形中畫出比這個圓更大的圓嗎?學(xué)生怎么也畫不出比這個圓面積更大的圓了,最后得出:正方形中最大的圓是直徑等于正方形邊長的圓。
規(guī)律得出來以后,我并沒有就此罷休,把它作為解決下面問題的依據(jù)。要求學(xué)生發(fā)揮各自的想象力,動手設(shè)計出正方形減去一個最大圓面積的圖形,并要說出是怎么畫出來的。學(xué)生們興致盎然,積極性非常高漲,畫出了十幾種美麗的圖案(從圖2往后的都是學(xué)生自己設(shè)計出來的),
不少孩子是用 整個圖形的1/4進行旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、平移、對折等變化而來,這里運用了轉(zhuǎn)化的思想、運動變化的思想、等級變形的思想、求同思想、求異思想等,收效很好。
通過這樣的教學(xué),學(xué)生學(xué)到的何止是探討三個圖形涂色部分的面積相等,更有如何去探索數(shù)學(xué)規(guī)律,如何應(yīng)用數(shù)學(xué)規(guī)律去創(chuàng)造數(shù)學(xué),去創(chuàng)造數(shù)學(xué)美。所以,抓住本單元的核心要素有效開發(fā)習(xí)題,靈活運用習(xí)題進行鞏固練習(xí),可以鍛煉孩子的靈活性思維,孩子們學(xué)到的是數(shù)學(xué)思想和方法,學(xué)到的是數(shù)學(xué)能力、空間想象能力、動手操作能力、手腦并用能力,感受到的是幾何世界的多彩性、豐富性,享受著數(shù)學(xué)世界的的美。
又如,第110頁的第10題:
劉大爺用15.7米的籬笆靠墻圍一個半圓形的養(yǎng)雞場(如左圖)。這個養(yǎng)雞場的面積是多少平方米?
本題的設(shè)計意圖是運用圓周長解決生活中的實際問題,根據(jù)書上提供的信息學(xué)生很容易解答出來,但是學(xué)生解答完這個題目以后,并不會留下深刻的印象,并無利用圓周長解決生活中的實際問題的意識。
于是我進行了改編:抽象的的文字全部刪除,題目中的數(shù)字和圖結(jié)合起來,變成數(shù)形結(jié)合,把數(shù)字15.7改為18.84,這樣便于計算,原來完整的雞圈圖拆成兩部分。
教學(xué)時,先出示第一部分小雞和墻的圖,緊接著出示18.84米長的籬笆。
師:同學(xué)們,劉大爺要用竹籬笆把這些雞圍起來,你能想到哪些數(shù)學(xué)問題?
生1:雞圈圍成什么形狀的?
生2:怎樣圍最美觀?
生3:怎樣圍雞圈面積最大?
師:能否給老大爺提些有益的建議呢?
生4:我想建議老大爺把雞圈圍成長方形,并且盡量長一些,這樣墻可以盡可能多地占用,面積也許會大一些。
生5:我反對,墻被占用得多,圍的長方形越長,面積會越小,應(yīng)該是正方形的時候面積最大。
師:這就是剛才一個同學(xué)提出的怎樣圍面積最大的問題,等會兒我們具體研究圍成什么形狀面積最大。
生6:我想建議老大爺把雞圈圍成正方形,這樣方方正正的,很漂亮。
生7:我覺得,如果地方很大的,就把雞圈圍得盡可能大,這樣小雞在里面活動也自由;如果地方較小,靠近路邊,就盡可能圍成長方形,不影響路邊行人走路;如果老大爺愛美,就圍成正方形,這樣美觀。
師:你考慮問題很全面,很周到。
生8:我想建議劉大爺圍成半圓形,半圓形也很漂亮,面積不是太大,也不是很小。
師:呵呵!你肯定圍成半圓形面積不大也不???
生8:我想是的。
師:那就請同學(xué)們拿起筆來,算一算,到底怎樣圍面積最大?圍成半圓形時面積是不是不大也不???
通過計算驗證,圍成半圓形的時候,面積最大。
緊接著,我相機引導(dǎo)學(xué)生總結(jié):由此,你們還能聯(lián)想到什么?能夠得到什么規(guī)律?學(xué)生通過討論、猜想、驗證得出:在周長一定的時候,圍成的圖形中圓面積最大。
這樣的練習(xí)課,學(xué)生不僅鞏固了運用圓周長和圓面積公式解決生活中的實際問題,而且數(shù)學(xué)應(yīng)用意識得到了真正的提高,更重要的是問題意識的提高,解決問題能力的發(fā)展,同時通過這樣的靈活改變,對學(xué)生進行了數(shù)學(xué)思想和方法的教育,例如,極值思想、運動變化思想(一根繩子可以圍成長方形、正方形、圓等)、由分到合的思想、數(shù)形結(jié)合的思想、數(shù)學(xué)美的思想、人文思想等等。這樣的練習(xí)課,使數(shù)學(xué)知識得到了升華,數(shù)學(xué)能力得到了提升,數(shù)學(xué)思想與方法得到了靈活運用和鞏固。
三、復(fù)習(xí)課,舊知翻版變新知,升華數(shù)學(xué)的思想與方法
一般的復(fù)習(xí)課,就是回憶知識、結(jié)構(gòu)整理、查漏補缺,用孩子們的感覺是“燙餿飯”,沒有新鮮感,很少新收獲。而抓住核心思想進行復(fù)習(xí),復(fù)習(xí)課承擔(dān)的功能就是溫故而知新,舊知翻版變新知。
本單元復(fù)習(xí),我設(shè)計了三個問題:1.通過下面的填空,你發(fā)現(xiàn)了什么?2.圓是怎樣形成的呢?以前哪些地方也用到運動變化的思想?3.圓的面積是怎樣推導(dǎo)出來的?以前還有哪些地方用到過轉(zhuǎn)化的思想和無限逼近的思想?
第1題,復(fù)習(xí)圓的一些基本知識如半徑、直徑、周長、面積的計算,然后讓學(xué)生觀察它們之間的變化,引導(dǎo)學(xué)生用擴大、縮小等知識說出半徑、直徑、周長、面積之間的變化關(guān)系,這個變化關(guān)系就是本節(jié)課的一個新知點,讓學(xué)生在溫故中知新。
第2題,復(fù)習(xí)圓的特征,讓學(xué)生復(fù)習(xí)畫圓的過程,體會圓是一個動點以定長繞一個定點運動后形成的軌跡,復(fù)習(xí)運動變化的思想,同時告訴學(xué)生點通過運動可以形成線(這里是曲線)。再讓學(xué)生回憶,以前還有哪些地方也有運動變化的思想,引導(dǎo)出兩直線位置關(guān)系結(jié)構(gòu)的運動變化:兩直線平行,如其中一條開始旋轉(zhuǎn),其位置關(guān)系結(jié)構(gòu)立即開始變化,平行→相交、交角從略小于180°開始連續(xù)減小→垂直→相交、交角繼續(xù)減小直至略大于0°→平行。幾種基本幾何圖形形狀結(jié)構(gòu)的運動變化:長方形一邊向?qū)吰揭疲瑢⒆兂稣叫?,接著變回長方形,如該邊繞某頂點向?qū)呅D(zhuǎn),逐漸變出梯形、三角形;平行四邊形某銳角逐漸增大(想象著擠壓它),將變出長方形,接著變回平行四邊形,如某邊繞某頂點旋轉(zhuǎn),將變出梯形;菱形可壓縮成正方形,正方形可拉伸成菱形。
讓某一個面平移,正方體可變出長方體、長方體可變出正方體??s小圓柱某底面面積至0,可變出圓錐。正方體、長方體和圓柱的側(cè)面展開后變成長方形,圓錐的側(cè)面展開后變成扇形。
某一面進行旋轉(zhuǎn)或平移后的軌跡,如果是正方形,旋轉(zhuǎn)后的軌跡可以得到圓柱體,如果平移得到的軌跡可以是正方體也可是長方體;如果是圓面,平移后的軌跡是圓柱,如果繞直徑旋轉(zhuǎn)后的軌跡就是球體等等。
第3題,復(fù)習(xí)圓面積公式的推導(dǎo),把圓分割成越來越多等面積的近似三角形、再拼成近似的長方形,滲透了極限運動、轉(zhuǎn)化的思想方法。接著引導(dǎo)回憶在我們學(xué)過的內(nèi)容中,哪些地方運用過這些思想,如一年級的湊十計算法,小數(shù)、分?jǐn)?shù)之間的互相轉(zhuǎn)化、分?jǐn)?shù)除法的計算轉(zhuǎn)化為乘法計算、小數(shù)乘法轉(zhuǎn)化成整數(shù)乘法計算、除數(shù)是小數(shù)的除法轉(zhuǎn)化為除數(shù)是整數(shù)的除法、平行四邊形面積公式推導(dǎo)、三角形面積公式推導(dǎo)、梯形面積公式推導(dǎo)等等都應(yīng)用了轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想。
這樣的復(fù)習(xí)課,由一個知識點鏈接成了一棵知識樹,把點變成了線,把線變成了體,把散亂變成有序,把舊知變成了新知。不僅復(fù)習(xí)了基本知識與技能,還運用本單元的核心思想把整個小學(xué)階段的知識進行了一次梳理。很多知識孩子們以前只知道用來做題解題,但不知道其中蘊含的數(shù)學(xué)思想,通過復(fù)習(xí),這些數(shù)學(xué)思想以及相關(guān)知識在孩子們的頭腦中栩栩如生,運用起來更是游刃有余,真正讓學(xué)生在溫故中知新。
四、活動課,開放自主揚個性,熔化數(shù)學(xué)的思想與方法
通過新授課、練習(xí)課、復(fù)習(xí)課的學(xué)習(xí),學(xué)生對本單元主要數(shù)學(xué)思想的內(nèi)核已經(jīng)掌握得比較牢固,運用這些思想解決數(shù)學(xué)問題也比較熟練了。但是要把這些思想轉(zhuǎn)化為生活運用能力、綜合實踐能力,轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)素養(yǎng),還有一定的困難,因為這是由知識轉(zhuǎn)化為能力,由量變到質(zhì)變的過程,也正是當(dāng)前新課程改革棘手的問題。蘇霍姆林斯基說過:要想使知識不再成為死的行囊,使它們自覺地周轉(zhuǎn)起來,只有到實踐中去,才能使其轉(zhuǎn)化為孩子們自己的東西。
本單元的綜合實踐活動主題是圍繞幾種數(shù)學(xué)思想搜集生活中的格言、警句、成語、名人名言等,只要能夠體現(xiàn)本單元極限思想、運動變化思想、轉(zhuǎn)化思想等方面的都可以,不拘形式、不限字?jǐn)?shù)。于是孩子們八仙過海各顯神通,搜集的情況如下:
體現(xiàn)事物都是運動變化的:“年年歲歲花相似,歲歲年年人不同?!薄笆縿e三日將刮目相看?!薄吧傩‰x家老大回,鄉(xiāng)音未改鬢毛衰”等等。
體現(xiàn)極限思想的:喬維泰利的《零極限》心理小說、“若不好到至極,就不算偉大。”“每一種事物都有一種極限,超越極限可能帶來的是升華或者是滅亡?!薄跋嘈抛约?,堅持自己,極限將被突破,卓越就在眼前,人生終將輝煌?!薄坝麩o極限,禍亂生焉。”“明知不可而為之的干勁可能會加速走向油盡燈枯的境地,努力挑戰(zhàn)自己的極限固然是令人激奮的經(jīng)驗,但適度的休息絕不可少,否則遲早會崩潰?!薄皠?chuàng)新無極限!只要敢想,沒有什么不可能,立即跳出思維的框框吧”等等。
體現(xiàn)轉(zhuǎn)化思想的:窮則思變,因禍得福,物極必反,虛心使人進步、驕傲使人落后等等。
這樣的數(shù)學(xué)綜合實踐活動課,是語文和數(shù)學(xué)的融合,是科學(xué)和哲學(xué)的融合,是社會和學(xué)校的融合,是知識和能力的融合,是教書和育人的融合。學(xué)生體會到數(shù)學(xué)不僅可以用來表達和研究科學(xué),用來解決問題,還可以用來描寫人生,感悟做人的準(zhǔn)則,激起孩子們對數(shù)學(xué)的熱愛,對生命價值的追求。
長期以來,人們總是視數(shù)學(xué)為工具性學(xué)科,只重視數(shù)學(xué)的工具性價值,把訓(xùn)練學(xué)生的基本技能、基礎(chǔ)知識作為數(shù)學(xué)教學(xué)的唯一目標(biāo),有時竟變成一種空洞的機械解題訓(xùn)練,把學(xué)生的生活空間擠壓在分?jǐn)?shù)的爭奪上,學(xué)生的情感和精神生活在機械訓(xùn)練中逐漸萎靡,創(chuàng)造性退化。這種工具性教學(xué),忽略了數(shù)學(xué)的文化教育價值。如果我們抓住數(shù)學(xué)的核心思想,不同的課型承擔(dān)著不同的功能,就能使數(shù)學(xué)課堂從多側(cè)面多視角展現(xiàn)數(shù)學(xué)文化的魅力,用數(shù)學(xué)的思想提升學(xué)生的文化素養(yǎng),從科學(xué)的數(shù)學(xué)走向文化的數(shù)學(xué),使數(shù)學(xué)課堂折射出數(shù)學(xué)之美,折射出人生價值。
(陳家梅,泗陽雙語實驗學(xué)校,223700)