郝勤秀
摘 要:數(shù)學(xué)教學(xué)的基本落腳點是學(xué)生的知識、技能、數(shù)學(xué)思想方法等的積累。喚醒學(xué)生的積累儲備,不僅能激發(fā)學(xué)生的探究熱情,更能誘發(fā)學(xué)生的積極思維,從而使數(shù)學(xué)推理等能力在實踐中不斷增強(qiáng)。激活學(xué)生的認(rèn)知儲備、思維方法積累,就能開啟數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的智慧之門,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加富有情趣,充滿激情。
關(guān)鍵詞:認(rèn)知儲備;活動經(jīng)驗;推理意識
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出:“學(xué)生應(yīng)通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),經(jīng)歷觀察、實驗、猜想、證明等數(shù)學(xué)活動,發(fā)展合情推理能力和初步的演繹推理能力?!睘榇?,我們的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要努力激活學(xué)生的認(rèn)知和經(jīng)驗積累,引發(fā)學(xué)生有效的聯(lián)想,促進(jìn)合情推理生成,進(jìn)而加速認(rèn)知建構(gòu),提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。在此,結(jié)合蘇教版六年級上冊《表面積的變化》教學(xué)為例,談?wù)勅绾芜B接學(xué)生已有的認(rèn)知,引發(fā)學(xué)生合情推理,發(fā)展初步的合情推理能力,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,努力打造富有靈性的高效課堂。
片段一:活動感悟,激發(fā)積極聯(lián)想
師:用2個棱長是1厘米的小正方體拼成一個長方體,算一算它的體積和表面積。
學(xué)生自主拼擺或畫出示意圖,并計算出體積和表面積。
師:計算后比一比,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生:體積都是2立方厘米,2個小正方體的表面積之和是12平方厘米,而拼成長方體的表面積是10平方厘米。
生:老師,怎么2個拼起來表面積就變了??!
師:是??!好好的2個小正方體一拼起來,表面積就變了,其中有什么規(guī)律嗎?
生:我們可以用3個再試試。
師:好方法,試試看。
生:我們發(fā)現(xiàn)2個小正方體、3個小正方體拼起來,體積沒有變,表面積變小了。
生:我發(fā)現(xiàn)2個小正方體拼在一起,表面積減少2平方厘米,3個小正方體拼起來,表面積減少4平方厘米。
生:我發(fā)現(xiàn)2個小正方體拼在一起,就是減少2個正方形的面積,3個小正方體拼起來,就是減少4個正方形的面積。
師:總結(jié)得不錯。那我們繼續(xù)用6個正方體去拼一拼,看看能拼成幾種不同的長方體?在拼成的長方體中,哪一個長方體的表面積???為什么?
學(xué)生通過學(xué)具操作,很快發(fā)現(xiàn)有兩種不同的拼法(如圖1)。第一種拼法減少了10個小正方形的面,第二種拼法減少了14個小正方形的面,所以第二種拼法得到的長方體表面積小。
師:和你的同桌仔細(xì)研究一下,表面積減少的到底在哪兒?
學(xué)生們結(jié)合實物或示意圖,理清減少的面是什么,探尋其中存在的奧秘。
生:我們發(fā)現(xiàn)只要重合的面就是減少的面,這樣可以順利地看出每一個圖形中減少的表面積。
生:我們發(fā)現(xiàn)2個小正方體重合的是2個面,3個小正方體重合的是4個面……
生:是的!這樣拼擺只要重合1次,就是減少2個面的面積。
師:歸納得很準(zhǔn)確。請自由地選擇幾個小正方體拼一拼,并算一算表面積,再次驗證自己的發(fā)現(xiàn)。
學(xué)生們自主思考,用看、數(shù)、算等策略研究表面積的變化情況,總結(jié)對應(yīng)的規(guī)律。
數(shù)學(xué)活動是學(xué)生思考的基礎(chǔ),也是發(fā)展學(xué)生思維能力的有力支撐。為此,我們的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要讓學(xué)生動起來,讓學(xué)生在具體的實踐中獲得充分的感知,理解對應(yīng)的認(rèn)知,更要通過分析、比較等活動促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。通過一定的原型啟發(fā),促進(jìn)學(xué)生積極地聯(lián)想,并能夠通過現(xiàn)象的類比和歸納,產(chǎn)生有意義的推理,進(jìn)而提升思維活力,發(fā)展學(xué)生的猜想、歸納等推理能力。
本片段的教學(xué)主要通過活動的探索,讓學(xué)習(xí)充滿活力,也讓課堂充滿靈動。教學(xué)伊始,用2個小正方體的拼擺,讓學(xué)生在簡單的思考中獲得一些基本感知,為后續(xù)的深入和推進(jìn)提供方法、技能和思想的激活,更能激發(fā)學(xué)習(xí)的好奇心。經(jīng)過一系列的熱身活動,學(xué)生很樂意去探索活動現(xiàn)象背后的本質(zhì)問題,讓學(xué)生自己探索,既激活了學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗儲備,又增加了感悟的機(jī)會,為順利地歸納、總結(jié)打下了堅實的基礎(chǔ),促進(jìn)了推理能力的發(fā)展。當(dāng)然,我們也看到了學(xué)生的爭辯,這正是自主探索活動的挑戰(zhàn)性所帶來的力量。通過系列活動的推進(jìn),能夠調(diào)控好學(xué)生的情感,形成融洽的探究氛圍,使學(xué)生的認(rèn)知動力從內(nèi)心迸發(fā)出來,動腦、動手、動口去探索猜測,進(jìn)而真正激發(fā)起他們運用合情推理的意識,讓學(xué)生沉浸在理性的研究學(xué)習(xí)之中。
片段二:活動反思,加速推理進(jìn)程
師:我們剛才進(jìn)行了自主實驗,誰把自己的操作與思考和大家交流一下。
生:我用8個小正方體拼的,一共可以拼成2種長方體。第一種是長8厘米、寬和高是1厘米,表面積是34平方厘米。第二種是長4厘米、寬1厘米、高2厘米,表面積是28平方厘米。
生:我拼成了3種,還有一種是正方體,棱長2厘米。
生:不對,要拼成長方體,不是正方體,只能是2種。
生:3種,正方體是特殊的長方體。
師:很有意思。到底是幾種呢?
學(xué)生之間進(jìn)行了辯論,最終得出是3種拼法。
師:大家的意見統(tǒng)一了,但表面積是算出來的,還是利用規(guī)律研究得來的?
生:我是算的。
生:我是運用剛才學(xué)習(xí)的方法推算出來的。擺成一列,就是減少14個面,容易算出表面積是6×8-14=34平方厘米。擺成第二種,就是減少豎著的12個面、橫著的8個面,所以面積是6×8-12-8=28平方厘米。
生:我們思考后還有新的發(fā)現(xiàn),拼成正方體,表面積是最小的。
師:是一個新的發(fā)現(xiàn),但如果不能拼成正方體,你還能得到這樣的結(jié)論嗎?我們再用更多的小正方體去研究一下,好嗎?
學(xué)生自主擺一擺,想出對應(yīng)的方法得出表面積,并討論各自的特征,推斷出什么時候表面積是最小的。
生:12個不能拼成正方體,但是可以拼成一個比較像正方體的長方體,這時長3厘米、寬2厘米、高2厘米,它的表面積最小。
生:18個不能拼成正方體,如果長3厘米、寬3厘米、高2厘米,它的表面積最小。
生:16個不能拼成正方體,當(dāng)長4厘米、寬4厘米、高2厘米時,它的表面積最小。
……
生:我發(fā)現(xiàn)拼成的長方體的長、寬、高比較接近時,它的表面積是最小的。例如24個不能拼成正方體,當(dāng)長4厘米、寬3厘米、高2厘米時,它的表面積最小。
生:我發(fā)現(xiàn)拼成一長排,表面積最大,因為這時重復(fù)的正方形個數(shù)是最少的。
生:如果能拼成正方體,它的表面積一定是最小的。
生:老師,我還發(fā)現(xiàn),用小正方體拼長方體,與我們五年級時學(xué)的用小正方形拼長方形有相似的地方,也就是拼得的圖形越接近正方形,它的周長就越小。而這里是拼得的形體越接近正方體,它的表面積就越小。
師:剛才的研究很有水平,大家也很認(rèn)真。只不過不要忘記活動的前提條件,那就是小正方體的個數(shù)或小正方形的個數(shù)同樣多。這個你弄清楚了嗎?
生:是的。老師,我還想起來了一個有趣的問題。如果有一桶沙子,它是由許多小沙粒組成的,每個小沙粒也有體積,我們把這些沙子堆成怎樣的形體,它的表面積最小?堆成怎樣的形體,它的表面積最大?
學(xué)生們積極地研討著,最終達(dá)成共識:這桶沙子堆成正方體的沙堆,它的表面積最?。欢堰@些沙子平鋪在地面上,盡可能的薄,它的表面積就會越大。
生:我也有一個有趣的問題“冬天小狗、小貓在睡覺時總喜歡把身體蜷縮成一團(tuán),這是為什么?”
生:這樣暖和??!自己可以給自己取暖。
師:為什么蜷縮成一團(tuán)睡覺就更暖和呢?能否聯(lián)系我們今天學(xué)的表面積變化規(guī)律想一想?
學(xué)生們進(jìn)行熱烈的討論,得出這些小動物們蜷縮成一團(tuán),身體更接近于一個球體,表面積最小,所以熱量不容易散發(fā)出去。
……
“用教材教”是課程改革的一種趨勢,也是我們廣大數(shù)學(xué)教師提高教學(xué)實效,改善學(xué)習(xí)質(zhì)態(tài)的有力舉措。案例就給我們最好的啟示,不拘泥于教材,我們不僅能開啟學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的活力,更能拓展學(xué)生的視野,誘發(fā)創(chuàng)新,發(fā)展學(xué)生的推理意識。
案例中適度地改編了書上原來的問題,收獲的是無限的精彩。學(xué)生大膽地實踐,勇敢地提出質(zhì)疑與思考,這些不正是我們所要追尋的有效教學(xué)與高效課堂嗎?對教材內(nèi)容做適當(dāng)拓展,看似會多費一些時間和精力,但我們卻能看到學(xué)生的熱情、超群的想象以及超乎預(yù)設(shè)的精彩。學(xué)生大膽的聯(lián)想,小貓、小狗的蜷縮,一桶沙子等問題的呈現(xiàn),不僅有趣,更重要的是,學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識與生活聯(lián)系起來,為未來的有效探索、創(chuàng)新提供一些智能儲備,更為學(xué)生問題意識、推理意識的發(fā)展注入源源不斷的動力。
充分利用教材提供的素材,適度拓展,引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識經(jīng)驗,探索富有數(shù)學(xué)內(nèi)涵的規(guī)律。在這一過程中,學(xué)生經(jīng)歷了觀察、比較、歸納、概括的過程,初步體驗了從簡單的數(shù)學(xué)現(xiàn)象出發(fā)探索一般數(shù)學(xué)規(guī)律的方法。應(yīng)該說,在這一過程中,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的奇妙和數(shù)學(xué)的樂趣。合情推理是學(xué)生終身學(xué)習(xí)、大膽創(chuàng)新的基本素養(yǎng)之一,這就需要我們廣大小學(xué)數(shù)學(xué)教師善于把握教學(xué)資源,努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,營造思考問題、解析問題的氛圍,喚醒學(xué)習(xí)認(rèn)知和技能,讓合情推理變得更加合理、更加科學(xué),使之成為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的金鑰匙。