文|董文歆
學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展,離不開(kāi)對(duì)學(xué)生想象力的培養(yǎng),而在學(xué)生想象力的培養(yǎng)中,空間想象能力的培養(yǎng)尤為重要,它是小學(xué)階段教學(xué)的難點(diǎn)。筆者認(rèn)為在空間與圖形的教學(xué)內(nèi)容中,利用圖形的直觀性,便于學(xué)生理解掌握知識(shí),通過(guò)圖形的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)建立表象,進(jìn)行適度的推理、想象,有利于發(fā)展學(xué)生的空間觀念的同時(shí),增強(qiáng)學(xué)生的想象力。下面以蘇教版五年級(jí)上冊(cè)“多邊形面積”單元中,平移在多邊形中的多種用途為例,談?wù)勏胂罅ε囵B(yǎng)在圖形教學(xué)中的一些實(shí)踐。
在四年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)圖形的平移知識(shí),在五年級(jí)運(yùn)用這部分知識(shí)理解多邊形面積公式的推導(dǎo)過(guò)程,以及組合圖形的面積計(jì)算。在教學(xué)中,教師一般都會(huì)利用教具和學(xué)具,讓學(xué)生實(shí)際操作或演示平移變化的過(guò)程,學(xué)生直觀感受,易于理解掌握,但止于此,只能留給學(xué)生一個(gè)靜態(tài)的表象認(rèn)識(shí),缺乏想象推理,不利于較好的發(fā)展學(xué)生的空間想象能力。筆者在這節(jié)課的開(kāi)始,借助學(xué)生已有圖形平移的表象,先讓學(xué)生看圖想象,再動(dòng)畫(huà)演示,讓學(xué)生在想象中建立正確的空間觀念,使想象不斷豐富。
提問(wèn):本學(xué)期我們?cè)诘诙卧獙W(xué)習(xí)了多邊形的面積,請(qǐng)大家回憶一下,組合圖形的面積計(jì)算我們一般采用哪些方法呢?(學(xué)生嘗試回答:分、補(bǔ)、移)
1.初步嘗試,直觀想象。
師:(PPT 出示圖1)一塊長(zhǎng)方形菜地被一條道路分割成兩部分,種菜部分的面積是多少平方米?
師:哪種方法解決比較快呢?大家用手勢(shì)比劃一下。
2.變化探索,豐富想象。
師:(PPT 出示圖3)如果小路像這樣還能平移嗎?想象一下平移后的圖形,與你想的一樣嗎?(PPT 動(dòng)態(tài)演示平移過(guò)程)平移后小路都跑哪兒去了呢?
圖3
3.深入探究,拓展想象。
師:如果這塊長(zhǎng)方形的菜地被兩條道路分割為四部分(PPT出示圖4)。你還會(huì)用平移的方法求種菜部分面積嗎?該如何平移?平移后的圖形會(huì)是怎么樣的呢?
圖4
小結(jié):現(xiàn)實(shí)生活中菜地是不好平移的,但同學(xué)們通過(guò)比劃、想象將多邊形中的幾部分圖形平移到一起,拼成基本圖形,化繁為簡(jiǎn),化零為整,計(jì)算出面積。
通過(guò)三次圖形的變化,三次想象,讓學(xué)生經(jīng)歷從比劃到觀察,再到想象的過(guò)程,有梯度地加深問(wèn)題難度,拓展想象空間,能較好地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。尤其是第三個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn),學(xué)生通過(guò)想象得出的想象結(jié)果有較大的不同,當(dāng)引發(fā)學(xué)生的想象與認(rèn)知相沖突時(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性充分被調(diào)動(dòng)、同時(shí)提升了學(xué)習(xí)的專注力,使課堂煥發(fā)生機(jī)。
在平面幾何教學(xué)中,學(xué)生將“面”與“線”的概念放在同一種問(wèn)題情境中,容易發(fā)生混淆。在學(xué)生的認(rèn)知中“面”的變化是明顯的,容易掌握的,讓學(xué)生感悟“線”的移動(dòng)也是容易掌握的,但因“線”的移動(dòng)引起“面”的改變,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)仍是學(xué)習(xí)難點(diǎn)。一是學(xué)生的觀察角度增加了,二是兩個(gè)概念的內(nèi)涵同時(shí)辨析,思維難度也增加了,因此教師盲目地開(kāi)展知識(shí)講解弊大于利?!熬€”與“面”的關(guān)聯(lián)應(yīng)重在識(shí)圖,必須建立在直觀感知的基礎(chǔ)上理解。教學(xué)中動(dòng)態(tài)的演示以及“長(zhǎng)度”與“面積”區(qū)域的凸現(xiàn),顯得尤為重要,先讓學(xué)生通過(guò)直觀觀察,建立概念間的聯(lián)系,為想象“鋪路搭橋”,只有達(dá)到舉一反三的效果時(shí),才能讓想象不斷生長(zhǎng)。
1.回顧舊知,激活經(jīng)驗(yàn)。
師:請(qǐng)大家回憶一下在我們以前所學(xué)習(xí)的課本知識(shí)中,有沒(méi)有借助平移線段來(lái)解決問(wèn)題的呢?
生:比長(zhǎng)短。
生:求不規(guī)則圖形的周長(zhǎng)等。
圖5
2.借助經(jīng)驗(yàn),解決問(wèn)題。
師:也有許多因平移線段引發(fā)的實(shí)際問(wèn)題。如:王大叔利用一面墻,用籬笆圍成了一個(gè)養(yǎng)雞圈(PPT出示圖6)一個(gè)月后王大叔為了擴(kuò)大小雞的活動(dòng)范圍,平移了一邊8米長(zhǎng)的籬笆,養(yǎng)雞圈的面積增加了40 平方米。王大叔是怎么平移籬笆的呢?還可以怎樣平移呢?
圖6
生:斜著平移(出示圖7)。
圖7
師:這時(shí)的5 米做了圖形的什么?在這種方法的啟發(fā)下,發(fā)揮你的想象力,你還有不同的平移方法嗎?
生:向斜上方平移。(出示圖8)
圖8
師:你能發(fā)現(xiàn)這一組圖有什么共同點(diǎn)嗎?
生:同底等高。不管哪種平移線段的方法,都增加了40 平方米,改變了雞圈的面積的大小。
師:需要多長(zhǎng)的籬笆呢?再準(zhǔn)備8 米夠嗎?
生:盡管面積一樣,但周長(zhǎng)不一樣,至少增加10 米。
通過(guò)回憶舊知,喚醒學(xué)生已有的平移線段的經(jīng)驗(yàn),解決生活中的實(shí)際問(wèn)題,從多種方法的比較中找共同之處,回歸數(shù)學(xué)的本質(zhì)。同時(shí)建立起線段的平移與面積變化的關(guān)聯(lián),從中觀察比較得出周長(zhǎng)與面積的變化規(guī)律,在變與不變中,領(lǐng)悟概念的內(nèi)涵,探尋找規(guī)律的方法。
動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題一直是平面幾何中的一個(gè)重要問(wèn)題,也是教學(xué)中的難點(diǎn),因考查學(xué)生的運(yùn)動(dòng)變化的思想與方法的運(yùn)用,問(wèn)題解決起來(lái)比較抽象,難度比較偏大。尤其在小學(xué)階段,提及到此類知識(shí),更要把握好度,如果學(xué)生能夠?qū)σ恍┏R?jiàn)的動(dòng)點(diǎn)形成的圖形,有所觀察、思考和分析的話,那么問(wèn)題的解決會(huì)變得具體、形象、高效,思考方法會(huì)變得生動(dòng),能較好地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,加之適度想象,感受圖形中一般到特殊,特殊到一般的變化規(guī)律,能讓知識(shí)串聯(lián)起來(lái),揭示知識(shí)的本質(zhì),挖掘概念的內(nèi)涵,在統(tǒng)整知識(shí)的同時(shí),架構(gòu)知識(shí)體系。
師:剛剛我們體會(huì)到圖形的平移、線段的平移帶來(lái)的不一樣感受,也就是有了面和線的平移,你覺(jué)得還會(huì)有什么的平移呢?
1.動(dòng)態(tài)演示,建立表象。
師:在古老的時(shí)代,人們對(duì)梯形情有獨(dú)鐘,為什么呢?我們就結(jié)合點(diǎn)的平移一起來(lái)研究。
師:(PPT 播放視頻)你發(fā)現(xiàn)哪個(gè)點(diǎn)在做平移運(yùn)動(dòng)?
師:請(qǐng)大家也用手勢(shì)跟著比劃一下,梯形右上角這個(gè)頂點(diǎn)的平移,同時(shí)觀察圖形的變化。
2.自主學(xué)習(xí),探索規(guī)律。
師:請(qǐng)大家根據(jù)圖形的變化完成《學(xué)習(xí)單》上的第一部分。
生:三角形的面積用梯形的公式可以寫(xiě)成:(0+a)×h÷2=a×h÷2(板書(shū):S三角形——S梯形)
師:如果我們將數(shù)據(jù)去掉,用字母來(lái)表示,你又能發(fā)現(xiàn)什么呢?請(qǐng)大家完成《學(xué)習(xí)單》第二部分。
師:你現(xiàn)在知道為什么古時(shí)候人們對(duì)梯形情有獨(dú)鐘了吧?
生:梯形的面積公式包含三角形、平行四邊形。
師:點(diǎn)的移動(dòng)讓我們將幾個(gè)圖形的面積公式進(jìn)行了統(tǒng)整。
3.拓展練習(xí),提升思維。
師:能用這個(gè)統(tǒng)整的公式,解決下面這個(gè)問(wèn)題嗎?
師:(PPT 出示圖9)下面五個(gè)圖形的面積相等,另外四個(gè)圖形的底是多少?
圖9
師:如果老師將其中的三個(gè)梯形拖下來(lái)排個(gè)序,你能發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律嗎?
生:從左向右看上底逐漸變大,下底逐漸變小。。
師:圖形像這樣的不斷變化,你能想到是圖形上的哪些點(diǎn)向哪些方向平移的嗎?
生:左上角的頂點(diǎn)向右平移,左下角的頂點(diǎn)向左平移。
師:在我們的學(xué)習(xí)、生活中平移的確用得廣、用得巧、用得妙,還有用得神奇的地方。(PPT 播放大陸漂移學(xué)說(shuō)的視頻)
從課本知識(shí)到生活實(shí)際,從一維、二維再到三維的宇宙空間,多維度拓展學(xué)生視野,充分感受平移的神奇,激發(fā)學(xué)數(shù)學(xué)的興趣。從動(dòng)態(tài)的觀察到靜態(tài)的想象,學(xué)生的想象力能得到較好的訓(xùn)練,自主探究的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生真正地成為學(xué)習(xí)的主人,從“扶”到“放”,發(fā)揮.教師的引領(lǐng)作用,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)真實(shí)發(fā)生。拓展練習(xí)中連續(xù)的追問(wèn),進(jìn)一步將學(xué)生的思考引向深入,同時(shí)不知不覺(jué)中幫助學(xué)生架構(gòu)知識(shí)體系。讓知識(shí)生根,讓想象落地。