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        數(shù)形結(jié)合:讓理解走向深刻——“有多大”的教學(xué)啟示

        2016-11-24 10:06:13江蘇省鹽城市第五初級(jí)中學(xué)華云鋒
        中學(xué)數(shù)學(xué)雜志 2016年14期
        關(guān)鍵詞:平方根邊長(zhǎng)正方形

        ☉江蘇省鹽城市第五初級(jí)中學(xué) 華云鋒

        ☉江蘇省鹽城市第五初級(jí)中學(xué)華云鋒

        估算能力是運(yùn)算能力的重要組成部分,較強(qiáng)的估算能力有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)并形成便捷的運(yùn)算途徑.為了培養(yǎng)學(xué)生的估算能力,在“實(shí)數(shù)”單元中,筆者設(shè)計(jì)了一次探究活動(dòng)“有多大呢”,意在讓學(xué)生從的大小探究入手,形成估計(jì)無(wú)理數(shù)(尤其是開(kāi)方開(kāi)不盡的無(wú)理數(shù))大小的能力.由于學(xué)生剛剛接觸算術(shù)平方根,對(duì)一個(gè)正數(shù)的算術(shù)平方根的大小沒(méi)有直觀的感知,因此,想要從數(shù)的角度直接發(fā)展其估算能力絕非易事.為此,在組織這一探究活動(dòng)時(shí),筆者以形引數(shù),數(shù)形結(jié)合,將繁雜的計(jì)算與正方形的面積、邊長(zhǎng)結(jié)合在一起,使學(xué)生對(duì)估算取值的必要性和有效性有了較為清晰的認(rèn)知,推動(dòng)其對(duì)估算的理解走向深刻.現(xiàn)呈現(xiàn)這一教學(xué)片斷,并談一些個(gè)人的體會(huì),說(shuō)得不對(duì)的,敬請(qǐng)批評(píng)指正.

        一、教學(xué)背景分析

        本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了算術(shù)平方根的定義、表示方法、計(jì)算方法后對(duì)算術(shù)平方根的繼續(xù)學(xué)習(xí).雖然在學(xué)習(xí)算術(shù)平方根過(guò)程中,學(xué)生已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn),但一個(gè)新的“數(shù)種”的進(jìn)入,想要在一節(jié)課上就達(dá)到知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)化是不大可能的.因此,本節(jié)課的教學(xué)既是對(duì)新知的探究,也是對(duì)舊知的鞏固.課上,探究“有多大”之前,筆者已經(jīng)安排了“探究:能否用兩個(gè)面積為1dm2的小正方形拼成一個(gè)面積為2dm2的大正方形”,這個(gè)活動(dòng)是上一節(jié)課認(rèn)知的自然延續(xù),也是本節(jié)課新知探究的開(kāi)端,用好這個(gè)“探究”,將有利于學(xué)生體會(huì)到估算的必要性和有效性.

        二、教學(xué)片斷及分析

        1.拼圖探究,觀察邊的長(zhǎng)短

        探究:能否用兩個(gè)面積為1dm2的小正方形拼成一個(gè)面積為2dm2的大正方形?

        學(xué)生拿出桌上的兩個(gè)邊長(zhǎng)為1dm的小正方形(說(shuō)明:教師課前已經(jīng)將探究需要用到的正方形紙片發(fā)給了學(xué)生),在小組中展開(kāi)探究.教師取出一個(gè)邊長(zhǎng)為1dm的正方形紙片貼在黑板上,并寫(xiě)上邊長(zhǎng)1dm,如圖1.

        圖1

        圖2

        圖3

        3分鐘后,不少小組探究得出方法.教師讓一個(gè)小組將拼圖方法進(jìn)行了交流,并將其拼得的圖形貼在黑板上,然后在圖的下方寫(xiě)上”,如圖2.接下來(lái),教師繼續(xù)追問(wèn):你能利用面積為2dm2的兩個(gè)正方形拼成一個(gè)面積為4dm2的大正方形嗎?

        學(xué)生很快給出圖3,教師順勢(shì)在其下方將其邊長(zhǎng)“2dm”板書(shū),然后指著三幅圖,提問(wèn):從左往右,這三個(gè)正方形的面積發(fā)生了怎樣的變化?學(xué)生齊答:變大!教師又問(wèn):邊長(zhǎng)又是怎么變的呢?學(xué)生再答:變長(zhǎng)!教師繼續(xù)追問(wèn):你能總結(jié)出正方形面積變化與邊長(zhǎng)變化的規(guī)律嗎?在一番交流后,得出結(jié)論:正方形的面積的變化,會(huì)帶來(lái)其邊長(zhǎng)的變化,面積變大,邊長(zhǎng)也會(huì)變長(zhǎng).

        評(píng)析:裁剪正方形,再進(jìn)行拼圖,學(xué)生是有這方面的經(jīng)驗(yàn)的.以這樣一則探究引入,教者順應(yīng)了教材的編排,從學(xué)生的已有“認(rèn)知水平”展開(kāi)“可能的教學(xué)”.圖1至圖3的逐步呈現(xiàn),為的是讓學(xué)生明晰“正方形的面積與邊長(zhǎng)之間有著對(duì)應(yīng)的大小關(guān)系”,這是學(xué)生探究“有多大”的知識(shí)基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ).教者基于圖形的一問(wèn)一答,讓學(xué)生腦海中與正方形相關(guān)的形的知識(shí)得以回顧,同時(shí)對(duì)邊長(zhǎng)的標(biāo)注,又讓形與數(shù)產(chǎn)生了聯(lián)系,這對(duì)下面的探究是十分重要的.

        2.數(shù)形結(jié)合,感知數(shù)的大小

        教師指著圖1和圖3說(shuō):這兩幅圖中,正方形的邊長(zhǎng)為1dm和2dm,邊長(zhǎng)都是整數(shù).請(qǐng)你也用一個(gè)整數(shù)來(lái)表示圖2中的邊長(zhǎng)!

        原本熱鬧的教室立即安靜下來(lái),很多學(xué)生陷入沉思.

        教師再度發(fā)問(wèn):這樣的整數(shù)有嗎?

        學(xué)生齊答:沒(méi)有!

        教師立即追問(wèn):為什么?

        一名學(xué)生給出了十分準(zhǔn)確的理由:根據(jù)剛才的拼圖,我發(fā)現(xiàn)面積越大,邊長(zhǎng)越長(zhǎng);邊長(zhǎng)越長(zhǎng),面積也就越大,正方形的邊長(zhǎng)的大小與其面積有直接的關(guān)系.所以,邊長(zhǎng)為dm的正方形的面積為2dm2,而邊長(zhǎng)為1dm的正方形的面積為1dm2,邊長(zhǎng)為2dm的正方形的面積為4dm2.三個(gè)面積(單位:dm2)由小到大排序?yàn)?<2<4,所以其邊長(zhǎng)(單位:dm)的對(duì)應(yīng)排序?yàn)?<<2,在1和2之間是不存在整數(shù)的.因此,沒(méi)有這樣的整數(shù)邊長(zhǎng),使其面積為2dm2.

        教師笑問(wèn):那就不是整數(shù)嘍?

        再?gòu)臇|晉臣民的官方學(xué)校教育來(lái)看,其官學(xué)教育也主要是儒學(xué)教育,這與南朝官學(xué)的儒、玄、文、史四科的分設(shè)與對(duì)立有很大的不同。

        學(xué)生再次齊答:不是整數(shù)!

        學(xué)生紛紛給出自己的猜想,有說(shuō)1.1的,有說(shuō)1.2的,也有說(shuō)1.3、1.5的.

        學(xué)生說(shuō):從面積的角度,也就是算出邊長(zhǎng)為1.2、1.3、1.4、1.5、…的正方形的面積,誰(shuí)最接近2,誰(shuí)的邊長(zhǎng)就最接近.

        教師讓學(xué)生自己去算一算這些邊長(zhǎng)下的面積,很快有學(xué)生說(shuō)出,應(yīng)比1.4大,比1.5小.其理由為1.42= 1.96,1.52=2.25,因?yàn)?.96<2<2.25,所以1.4<<1.5.

        接下來(lái),教師追問(wèn),邊長(zhǎng)為1.4幾的正方形面積與2更接近呢?學(xué)生分組探究,每人從1.41~1.49中分別挑選出兩個(gè)數(shù),并計(jì)算它們的平方,進(jìn)而交流得出“1.41<<1.42”……

        3.拓展應(yīng)用,探究經(jīng)驗(yàn)再用

        評(píng)析:通過(guò)上面兩個(gè)活動(dòng)的探究,學(xué)生已經(jīng)積累下了估算的經(jīng)驗(yàn).在經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)向能力轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,適量的練習(xí)是不可缺失的.教者這里安排的探究“有多大”,難度不大,問(wèn)題解決的過(guò)程僅實(shí)現(xiàn)了剛剛獲得知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的簡(jiǎn)單應(yīng)用,當(dāng)然,在這樣的簡(jiǎn)單重復(fù)中,不少同學(xué)會(huì)自覺(jué)地將其與已有的知識(shí)比如“結(jié)果精確到0.01”等產(chǎn)生聯(lián)系,使之轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)網(wǎng)絡(luò)的一部分.

        三、三點(diǎn)感悟

        1.估算能力培養(yǎng)應(yīng)向四基借力

        估算能力的培養(yǎng)是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(下稱(chēng)《課標(biāo)(2011年版)》)提出的“新要求”.對(duì)估算能力的培養(yǎng)離不開(kāi)四基教學(xué),我們應(yīng)將其融入到常態(tài)教學(xué)之中,以數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想和基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)教學(xué)為抓手,不斷提升學(xué)生的估算能力.以本節(jié)課為例,探究“有多大”是課堂教學(xué)的一個(gè)小的環(huán)節(jié),除了這個(gè)探究活動(dòng),全課還有拼圖探究和用計(jì)算器求值及規(guī)律探究等活動(dòng),如此大的課堂容量,對(duì)“有多大”的探究顯然不能成為核心活動(dòng).因此,在我們的教學(xué)中,把握好估算能力培養(yǎng)的“度”,就顯得十分重要了.在這節(jié)課上,我們僅能將這一探究作為學(xué)生獲得四基的一個(gè)中間環(huán)節(jié),將其“嵌入”到算術(shù)平方根的計(jì)算及性質(zhì)認(rèn)知?dú)v程之中,花個(gè)五、六分鐘就可以了.

        2.實(shí)數(shù)教學(xué)依托數(shù)形結(jié)合給力

        實(shí)數(shù)是學(xué)生進(jìn)入初中后數(shù)域拓展的結(jié)果,由于沒(méi)有太多的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)作為認(rèn)知的基礎(chǔ),學(xué)生獲得這一知識(shí)是較為困難的.為此,我們經(jīng)充分調(diào)用學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),將數(shù)與形結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生在形的辨析中感知實(shí)數(shù)及其相關(guān)概念的內(nèi)涵,進(jìn)而體會(huì)到實(shí)數(shù),尤其是無(wú)理數(shù)的大小.正是基于這樣的考慮,在引入算術(shù)平方根和探究“有多大”之前都安排了一個(gè)與正方形有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,在接下來(lái)學(xué)習(xí)立方根和探究立方根的性質(zhì)前,同樣安排了一個(gè)與正方體有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,兩個(gè)與實(shí)數(shù)相關(guān)的概念的引入都是從形開(kāi)始的,所以,我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)重視形向數(shù)的轉(zhuǎn)化,更要將數(shù)與形聯(lián)系起來(lái),在數(shù)形結(jié)合與形數(shù)轉(zhuǎn)化中揭示實(shí)數(shù)相關(guān)的概念及其性質(zhì).

        3.經(jīng)驗(yàn)固化需要反復(fù)實(shí)踐發(fā)力

        數(shù)學(xué)基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)是《課標(biāo)(2011年版)》提出的“四基”之一,它是學(xué)生獲取數(shù)學(xué)知識(shí)、形成基本技能的重要源泉.在初中階段的教學(xué)中,類(lèi)比認(rèn)知是較為常見(jiàn)的獲取新知的途徑,因此,我們要高度重視數(shù)學(xué)基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的延續(xù)和應(yīng)用.這種經(jīng)驗(yàn)的延續(xù)和應(yīng)用,應(yīng)該建立在學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)之上的自然生長(zhǎng),必要的反復(fù)實(shí)踐將有利于新生經(jīng)驗(yàn)的固化,使之與學(xué)生的固有經(jīng)驗(yàn)融合,嵌入到已有的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中去.以本文案例中的估算為例,學(xué)生獲取估算方法“逼近法”的過(guò)程積累下很多探究與應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn),這些經(jīng)驗(yàn)在接下來(lái)的學(xué)習(xí)中將會(huì)通過(guò)不定期的實(shí)踐反復(fù)鞏固,每一次對(duì)新數(shù)據(jù)的估算都將是對(duì)這次探究所“誕生”經(jīng)驗(yàn)的回顧與矯正,必將會(huì)推動(dòng)這些與估算能力養(yǎng)成息息相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)化建構(gòu).

        1.印冬建.培養(yǎng)運(yùn)算能力推動(dòng)“四基”教學(xué)——以人教版教材七年級(jí)上冊(cè)教學(xué)為例[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育(初中版),2014(11).

        2.中華人民共和國(guó)教育部制定.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.

        3.林群.義務(wù)教育教科書(shū)·數(shù)學(xué)(七年級(jí)下冊(cè))[M].北京:人民教育出版社,2012.

        4.林群.義務(wù)教育教科書(shū)教師教學(xué)用書(shū)·數(shù)學(xué)(七年級(jí)下冊(cè))[M].北京:人民教育出版社,2012.

        5.馬君琴.立足思維習(xí)慣訓(xùn)練強(qiáng)化運(yùn)算能力培養(yǎng)——以“1.4.2有理數(shù)的除法(2)”為例[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2014(12).H

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