鄒國星
《義務教育數(shù)學課程標準》提出:通過義務教育階段的數(shù)學學習,使學生能獲得適應社會生活和進一步發(fā)展所必需的數(shù)學的基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗?;净顒咏?jīng)驗已單獨成為一項重要的教學目標,引起了數(shù)學教育工作者對數(shù)學活動經(jīng)驗相關(guān)問題的思索和探究。
一、什么是學生數(shù)學活動經(jīng)驗
孫宏安教授在概括了關(guān)于經(jīng)驗的各種解釋后給出定義:“經(jīng)驗指的就是個人所獲得的感性知識,及在感性知識基礎(chǔ)上,經(jīng)過自己系統(tǒng)整理和由實踐反復檢驗了的科學知識,以及個人經(jīng)歷對個人身心發(fā)展產(chǎn)生的影響。”學生數(shù)學活動經(jīng)驗就是學生在經(jīng)歷數(shù)學活動的過程中獲得的關(guān)于數(shù)學活動目的、數(shù)學內(nèi)容意義、數(shù)學活動行為及其方式的轉(zhuǎn)換,以及數(shù)學活動環(huán)境等方面的感受、理解、領(lǐng)悟、體驗,以及由此獲得的數(shù)學知識、技能、智慧、情感與觀念等內(nèi)容組成的有機組合性經(jīng)驗。
二、如何基于學生已有經(jīng)驗,開展數(shù)學課堂教學
教師在教學時一定要尊重學生,盡可能從學生已有的知識經(jīng)驗出發(fā),滿足學生學習的心理需求,尊重學生的學習規(guī)律,符合學生的個性特點,激發(fā)學生的學習愿望。下面我以自己上的一節(jié)公開課“圓的面積”為例談談想法。
“圓的面積”是小學數(shù)學課本五年級下冊的教學內(nèi)容,這部分內(nèi)容是在學生學習了圓的認識和圓的周長的基礎(chǔ)上教學的,是幾何知識的一項重要內(nèi)容,為以后學習圓柱、圓錐等知識和繪制扇形統(tǒng)計圖做鋪墊。教學重點是掌握圓的面積公式的推導,難點是滲透轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想。對教材進行深入分析之后,我決定在導入時利用學生的已有知識經(jīng)驗,在探索圓的面積公式時讓學生根據(jù)他們已有的基本活動經(jīng)驗,自主探究、動手操作,讓學生在課堂上充分參與,經(jīng)歷圓的面積公式推導的全過程。
1.巧用已有經(jīng)驗,自然導入。
師:看到老師手中的圓,你能想到有關(guān)圓的什么知識?(事先準備一張圓形紙片)
師:你知道什么是圓的面積嗎?(讓學生到講臺前比劃)
師:你會計算哪些平面圖形的面積?
師:以前我們研究一個圖形時,用到過哪些好的方法?你還記得平行四邊形、三角形、梯形的面積公式的推導過程嗎?(學生回答,教師用課件演示。)
師:這些圖形的面積公式的推導過程有什么共同特點?(引導學生說出運用拼湊、割補等方法轉(zhuǎn)化為學過的圖形推導。)
“圓”是一種由曲線圍成的圖形,與學生熟悉的由直線段圍成的長方形、正方形、平行四邊形等圖形有一定的差距。如果在導入時,直接問學生“怎么求圓的面積”,學生就會感到很茫然。所以要引導學生從頭腦中檢索已有的知識和方法——“以前我們研究一個圖形時,用到過哪些好的方法”,既在學生迷茫時指明思考的方向和方法,又讓學生把“圓”(用曲線圍成的圖形)跟以前學過的圖形(用線段圍成的圖形)有機地聯(lián)系起來。讓學生在回顧舊知識的過程中領(lǐng)悟以前學過的平面圖形的面積公式的推導都是通過拼擺的方法,把要學的圖形轉(zhuǎn)化為已學的圖形,從而滲透轉(zhuǎn)化思想,為自主探究推導圓的面積做鋪墊。
2.深化已有經(jīng)驗,逐步推導。
師:圓能不能轉(zhuǎn)化成我們學過的圖形?請大家利用手中的圓紙片和工具先想一想怎么轉(zhuǎn)化,再動手做一做。
生1:我們把圓紙片對折兩次后得到4個扇形,求出扇形的面積,再乘以4就得到整個圓的面積。
生2:扇形的面積我們不會求。
生3:但扇形像我們學過的三角形。
生4:不行,這樣求出的面積比圓的面積小。
師:雖然我們折出的扇形不太像三角形,但老師覺得這種方法給了我們一個重要的啟示,那就是把圓通過折一折轉(zhuǎn)化成學過的三角形求圓的面積。那怎樣讓扇形和三角形的面積更接近些呢?
生:我們先把圓沿著半徑剪成4個扇形,把這些扇形重新拼一拼,拼出的圖形有些像平行四邊形。
師:(把學生拼的圖形貼在黑板上)很好,求出這個圖形的面積也就求出了圓的面積。現(xiàn)在同學們想出了兩種方法,一種是把圓折一折轉(zhuǎn)化成三角形,另一種是通過剪拼把圓轉(zhuǎn)化成平行四邊形,你們發(fā)現(xiàn)這兩種方法有什么共同點嗎?
生:轉(zhuǎn)化。
師:不管是把圓折成三角形,還是剪拼成平行四邊形,都不是很像,那怎樣才能更像呢?請同學們在這兩種思路中選擇一種繼續(xù)研究。
生:我們把圓對折平均分成16份,折出的形狀很像三角形。用一個三角形的面積乘以三角形的個數(shù)就能得到圓的面積。
師:如果把圓平均分成64份、128份……分得的份數(shù)越來越多,那其中的一份是什么形狀?
生:分的份數(shù)越多,其中的一份越像三角形。
師:三角形的底可以看成這段弧,三角形的高可以看成是圓的半徑,能求出圓的面積嗎?
生:能。
師:還有不一樣的方法嗎?
生:我們把圓平均分成8份,剪下來是8個近似的三角形,拼在一起是個近似的平行四邊形。
師:能讓拼成的圖形更接近平行四邊形嗎?
生:可以把圓分的份數(shù)再多一些。
教師在電腦上把這個圓平均分成32份、64份、128份,然后拼成新的圖形。
生:拼成的圖形越來越像長方形。
師:是的,這樣我們就把求圓的面積轉(zhuǎn)化成求長方形的面積。我們把圓轉(zhuǎn)化成了長方形,形狀變了,什么沒變?
生:面積。
師:很好。同學們想到了可以將圓轉(zhuǎn)化成長方形求面積。屏幕上是老師準備的將圓拼接成長方形的示意圖,請大家對照示意圖把圓的面積公式的推導過程寫在圖的下方。
生:長方形的長相當于圓周長的一半,用C÷2=πr表示,寬相當于半徑,用r表示,長方形的面積=長×寬,所以圓的面積=πr×r=πr■。
師:說得太好了!現(xiàn)在我們要求圓的面積,只要知道什么條件就可以了?
生:圓的半徑。
引導學生主動探究時,通過讓學生剪、拼、擺,把圓轉(zhuǎn)化成學過的圖形。學生邊操作邊思考,找出拼成的新圖形與原來的圓之間的聯(lián)系。學生自己也察覺到,將圓繼續(xù)折下去或者剪拼下去,得到的圖形只是越來越像“三角形”或“平行四邊形”,但能不能說就是“三角形”或“平行四邊形”呢?此時,教師有效利用學生探究出來的寶貴資源,圍繞“怎樣更像”進行一次又一次的追問,同時引導學生在操作的基礎(chǔ)上進行想象,再充分利用課件的優(yōu)勢,讓學生真切地看到了“自己的想象過程”,充分地體驗了“極限思想”。最終根據(jù)長方形的面積公式推導出圓的面積公式,讓學生在親自參與推導的過程中體會成功的喜悅。
3.強化已有經(jīng)驗,延伸鞏固。
師:剛剛我們同學自己推導出了圓的面積公式,如果老師手里的圓形紙片的半徑是5厘米,面積是多少呢?請大家寫在練習本上。
師:知道圓的半徑可以求出圓的面積,那么,知道圓的直徑和周長能不能求出圓的面積呢?
生:可以。將圓的直徑除以2就是圓的半徑。將圓的周長除以2π就得到半徑。所以,知道圓的直徑或周長都可以求出圓的面積。
師:非常棒!請大家看屏幕上的兩個圓,第一個圓的直徑是8厘米,第二個圓的周長是18.84厘米,分別求出這兩個圓的面積。
此環(huán)節(jié)先練習了圓的面積公式,然后引導學生推導出圓的面積公式的變式,目的在于檢驗學生對圓的面積的理解和掌握程度。
三、結(jié)語
在數(shù)學課堂教學中,如果教師充分發(fā)揮學生已有經(jīng)驗的作用,讓學生親歷教學過程的每一個環(huán)節(jié),給學生提供廣闊的探索空間和足夠的思考機會,那么教學效果將事半功倍。學生收獲的不僅是數(shù)學知識,更多的是數(shù)學思維、數(shù)學方法、數(shù)學思想,他們對數(shù)學的興趣將會更濃厚,對以后的學習也將會產(chǎn)生深遠影響。