劉菊
中圖分類號:G623.5 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2018)24-0023-02
極限思想是一種重要的數(shù)學思想,靈活地借助極限思想,可以將某些數(shù)學問題化難為易,避免一些復雜運算,探索出解題方向或轉化途徑。那么,在小學數(shù)學教學中如何去挖掘并適時地加以滲透呢?以下根據(jù)自身的數(shù)學教學實踐談談自己的粗淺見解。
1.在數(shù)學公式推導過程中滲透極限思想
片段一:
在教學“圓面積公式的推導”一課時,我是這樣設計的。
師:(課件出示一個圓)要知道這個圓的面積,怎么辦?
生1:可以把它轉化為我們學過的圖形。
師:怎么轉化?
生2:把圓平均分。(大屏幕上演示把圓平均分成了2份,把兩個半圓使勁的拼,結果還是一個圓。)
師:轉化不成已經(jīng)學過的圖形,怎么回事?
生2:平均分的分數(shù)不夠多。
師:是這樣嗎?那我們分得多一些,請大家仔細觀察。(演示把一個圓分割為完全相同的小扇形,并試圖拼成長方形。從平均分成4個、8個到16個。)
師:你們發(fā)現(xiàn)什么嗎?同桌輕輕交流一下。
生3:16個拼起來,比較像長方形。
生4:分的份數(shù)越多,拼成的圖形就越接近長方形。
師:你們都同意他的看法嗎?(學生表示同意)那我們再來分一分這個圓。
(課件演示把圓平均分成32個、64個……完全相同的小扇形。)
師:大家仔細看一看,想一想,如果一直這樣分下去,拼下去會怎樣?
生5:拼成的圖形就真的變成了長方形,因為邊越來越直了。
師:拼成的長方形與原來的這個圓究竟有怎樣的關系啊?
……
片段二:
在教學圓柱體積公式的推導這一內容時,我作過這么一次嘗試。
師:如何知道一個圓柱體的體積?
生1:以前學習的柱體都是用“底面積×高”來求積的,這次也應該是吧?
師:那你們就先借助手中的學具操作一下,看能不能有什么發(fā)現(xiàn)?
(學生動手操作,小組交流。)
生2:我發(fā)現(xiàn)圓柱體可以通過切割拼成一個近似的長方體……因此,圓柱體的體積=底面積×高。
(至此,應該說學生已經(jīng)基本掌握了圓柱體體積的計算公式,進入應用階段沒多大問題,但蘊涵在其中的思維方法并沒有滲透給學生,于是我繼續(xù)追問。)
師:怎樣切割,圓柱體就真的變成一個長方體了?
生3:將圓柱的底面平均分成無數(shù)多份,它的底面就轉化為一個長方形,整個圓柱也就成了一個長方體。(師進行課件演示)
師:還有不同的思考方法嗎?
生:將圓柱沿高的方向切分成無窮多個細長的長方體。每個長方體的體積都是“底面積×高”,根據(jù)乘法分配律,這無窮多個小長方體的體積之和正好是“它們的底面積之和×高”,也即圓柱體的“底面積×高”。
……
以上兩個計算公式的推導過程,均采用“化圓為方”、“變曲為直”的極限分割思路。在“觀察有限分割”的基礎上,“想象無限細分”,根據(jù)圖形分割拼合的變化趨勢,想象它們的終極狀態(tài)。這樣不僅使學生掌握了圓的面積和圓柱體體積的計算公式,而且非常自然地在“曲”與“直”的矛盾轉化中萌發(fā)了無限逼近的極限思想。
2.在教學新的知識點時滲透極限思想
片段一:
在循環(huán)小數(shù)的教學中,許多人認為0.99……這個數(shù)無論小數(shù)點后面9的個數(shù)怎樣增多,它始終只能越來越接近1,而不等于1。我在教學過程中從兩方面來說明0.99……等于1。首先學生很容易理解 =1÷3=0.33……, =2÷3=0.66……,因為 + =1,所以0.33……+0.66……=1,也就是0.99……=1;其次,0.99……和1比較大小,讓學生找大于0.99……而小于1的數(shù),學生找不到這樣的數(shù),從而告訴學生0.99……=1。
教師還可以讓學生通過檢驗體會到任何一個循環(huán)小數(shù)可以改寫成分數(shù),比如:0.888……=0.8+0.08+0.008+……= = ,0.4545……=0.45+0.0045+0.000045+……= = 。
片段二:
在教學行程問題時,我給學生講了這樣一個故事:兔子和烏龜賽跑,起初烏龜在兔子前100米,兔子每分走10米,烏龜每分走1米,兔子永遠追不上烏龜。學生們感到很詫異,接下來我就說明了兔子永遠追不上烏龜?shù)睦碛桑寒斖米幼咄?00米的時候,烏龜已經(jīng)向前走了10米,當兔子再向前走10米的時候,烏龜又向前走了1米,當兔子繼續(xù)向前走1米的時候,烏龜又向前走了0.1米,當兔子再向前走0.1米的時候,烏龜又向前走了0.01米,……所以兔子永遠追不上烏龜。
片段一中的教學,讓學生體會到“0.99……”這個小數(shù)后面的“9”有無窮多個,到底有多少個,沒人能說清楚,但有一點是肯定的,這個數(shù)的終極狀態(tài)就是1。片段二中,學生顯然不接受“兔子永遠追不上烏龜”這個觀點,其實兔子追上烏龜?shù)臅r間是10+1+0.1+0.01+0.001+……= (分),但這樣的教學卻可以使學生在頭腦中初步萌生出“無限”的概念。我以為,如此教學不但能激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,而且對于發(fā)展學生智力,培養(yǎng)學生良好的思維能力是十分有益的,更重要的是滲透給學生極限的思想方法。
總之,極限思想是人類思想文化寶庫中的瑰寶,是對數(shù)學知識的本質反映,是知識向能力轉化的紐帶。在小學數(shù)學教材中,能夠體現(xiàn)數(shù)學極限思想方法的因素極為廣泛,教師在教學中應該意挖掘,并抓住適當?shù)臅r機,將這一思想和方法適度地滲透給學生。這樣學生沉淀下來的就不只是數(shù)學知識,更主要的是一種數(shù)學的素養(yǎng),為他們以后建構新的數(shù)學知識體系,進一步拓寬數(shù)學的空間,走出校門后去獨立學習和研究更高深的數(shù)學理論夯實基礎。