山東泰安市泰山區(qū)文化路小學(xué)(271000)顧風(fēng)玲
【教學(xué)內(nèi)容】青島版教材五年級下冊50~54頁“圓柱的體積”
【教學(xué)準(zhǔn)備】
1.多媒體課件,16等份的圓柱體教具1個(gè),不同的長方體教具2個(gè),圓柱實(shí)物若干個(gè),長方體水槽、圓柱體水槽各4個(gè),形狀體積相同的玻璃杯8個(gè)。
2.全班學(xué)生分成4個(gè)學(xué)習(xí)小組,每個(gè)小組均有一名組長和一名副組長。
【教學(xué)過程】
1.回顧圓的面積計(jì)算公式的推導(dǎo)方法
2.回顧長方體的體積計(jì)算公式的推導(dǎo)過程
【設(shè)計(jì)意圖:回顧用轉(zhuǎn)化的思想推導(dǎo)“圓的面積”計(jì)算公式的過程,為用轉(zhuǎn)化的思想和遷移規(guī)律推導(dǎo)圓柱的體積計(jì)算公式做知識準(zhǔn)備?!?/p>
1.大膽猜想
師:通過剛才的復(fù)習(xí),我們知道了“長方體的體積=長×寬×高”。仔細(xì)想一下,其實(shí)“長×寬”(教師在“長×寬”下畫橫線)求出的是長方體的什么?
生1:長方體的底面積。
師:也就是說,長方體的體積可以用“底面積×高”來計(jì)算。對不對?
生2:對!
師:既然長方體的體積可以用“底面積×高”來計(jì)算,那么是否可以大膽地設(shè)想一下,圓柱的體積是不是也可以用“底面積×高”來計(jì)算?
生3:我們可以嘗試一下!
【設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生通過新舊知識間的聯(lián)系大膽設(shè)想,繼而借助知識間的遷移產(chǎn)生嘗試推理的意識,同時(shí)為幫助學(xué)生理解“圓柱轉(zhuǎn)化成長方體”做準(zhǔn)備?!?/p>
2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
通過測量、計(jì)算,比較計(jì)算得出的數(shù)據(jù),證明圓柱的體積用“底面積×高”來計(jì)算的“設(shè)想似乎正確”。
(1)多媒體出示“操作步驟”:把兩杯體積相同的水分別倒入長方體水槽和圓柱體水槽;分別測量出水槽中長方體水柱的長、寬、高和圓柱體水柱的半徑(或直徑)和高;分別計(jì)算出長方體水柱的底面積和圓柱體水柱的底面積,用“底面積×高”分別計(jì)算出長方體水柱和圓柱體水柱的體積;比較以上計(jì)算得出的兩組數(shù)據(jù)。
(2)多媒體出示實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(重點(diǎn)是減小誤差的方法):把水倒入長方體水槽和圓柱體水槽時(shí)要輕緩;測量時(shí)要記錄容器的內(nèi)壁數(shù)值;讀取水柱的高度時(shí)眼睛要平視水平面,記錄水柱的高度。
【設(shè)計(jì)意圖:這是學(xué)生初次接觸嚴(yán)格意義上的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),它有別于以往通過簡單測量長度計(jì)算周長或面積之類的實(shí)踐活動,加上水具有吸附性的特性,教師很有必要向?qū)W生滲透嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度及嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)精神,為在下一步的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中能收集到說服力較強(qiáng)的可靠數(shù)據(jù)做鋪墊。】
(3)學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,計(jì)算并記錄所得數(shù)據(jù),教師巡視指導(dǎo)。
(4)整理數(shù)據(jù)。師生共同整理四個(gè)小組通過實(shí)驗(yàn)得出的長方體水柱的體積和圓柱體水柱的體積:
【設(shè)計(jì)意圖:實(shí)踐是最好的老師,眼見為實(shí)得出的數(shù)據(jù)最有說服力!因此,學(xué)生最相信自己全程參與實(shí)驗(yàn)且通過自主探索得出的數(shù)據(jù)。此組數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)意義非凡,全方位體現(xiàn)新課程的教學(xué)理念——重結(jié)果更重知識生成的過程。】
(5)分析比較兩組數(shù)據(jù)。
師:這是你們四個(gè)小組通過現(xiàn)場測量后計(jì)算得出的兩組長方體水柱的體積和圓柱體水柱的體積數(shù)據(jù)。看了這四組數(shù)據(jù),你們有什么想法?
生1:這些數(shù)據(jù)非常接近。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,我感覺我們設(shè)想的用“底面積×高”來求圓柱的體積的方法是正確的。
生2:這些數(shù)據(jù)太接近了!雖然我還不是很明白其中的道理,但我感覺借用“長方體的體積=底面積×高”的方法來計(jì)算“圓柱的體積=底面積×高”的方法是正確的。
生3:我感覺我們的設(shè)想從道理上是講得通的。因?yàn)閮杀w積相同的水,無論倒入什么樣的容器里,它們的體積都是不變的,不會增多,也不會減少,只是隨著容器形狀的改變,水柱的形狀會發(fā)生改變。
師(出示圖1):也就是說,把體積相同的兩杯水分別倒入長方體和圓柱體水槽中,水柱的形狀雖然改變了,但體積仍然相同,對嗎?
圖1
生(齊):對!
雜文與美文的分野,不在內(nèi)容、手法和形式的新穎、精美與別致,而在批判的堅(jiān)持和建設(shè)的指向。雜文,可以寫成美文;美文,卻不能成為雜文。因?yàn)?,兩者追求的藝術(shù)效果不同(這里沒有高低貴賤之分)。事實(shí)上,目前的雜文作家隊(duì)伍里,有一批數(shù)量可觀的美文家充斥其中。
師:我們用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了用“底面積×高”的方法來求圓柱的體積似乎是正確的,感覺上這樣求“似乎也講得通”。我們再進(jìn)一步研究其中的道理,可不可以?
生(齊):可——以!
【設(shè)計(jì)意圖:動態(tài)的實(shí)驗(yàn)操作過程加理性嚴(yán)密的邏輯推理分析,是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維和促進(jìn)學(xué)生熱衷于從實(shí)驗(yàn)中尋求答案的有效教學(xué)手段。在此過程中,學(xué)生通過辨析“體積相同的兩杯水分別倒入長方體和圓柱體水槽中,體積仍然相同”,對用“底面積×高”的方法來求圓柱的體積的方法有了初步的肯定,為下一步用轉(zhuǎn)化的思想和方法推理出圓柱的體積的計(jì)算方法奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。】
3.推理分析“結(jié)論正確”的依據(jù)(用傳統(tǒng)教學(xué)方法)
(1)轉(zhuǎn)化,對比分析。
師(把16等份的圓柱體教具轉(zhuǎn)化成體積相等的長方體):請大家仔細(xì)觀察,圓柱轉(zhuǎn)化成長方體,體積變了嗎?
生1:圓柱轉(zhuǎn)化成長方體,就像剛才兩個(gè)水槽中體積相等的水柱一樣,形狀變了,但體積沒有變。
生(齊):完全正確!
師:那轉(zhuǎn)化后的長方體的長、寬、高分別對應(yīng)原來圓柱的哪一部分?觀察多媒體出示的轉(zhuǎn)化前后的圓柱和長方體,小組內(nèi)互相說一說。
生2:轉(zhuǎn)化后的長方體的長是原來圓柱的上底面或下底面圓的周長的一半,寬就是上底面或下底面圓的半徑,長方體的高就是原來圓柱的高,即長=寬=r,高=h。
師:大家都能理解嗎?誰再來說一遍……
【設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)新并不意味著全部拋棄傳統(tǒng)。傳統(tǒng)教具“16等分圓柱體教具”具有直觀、易于操作等多媒體教具無法相比的優(yōu)勢。把“16等分的圓柱體教具”轉(zhuǎn)化成長方體的過程展示給學(xué)生,然后讓學(xué)生指著轉(zhuǎn)化后的長方體對應(yīng)轉(zhuǎn)化前的圓柱相應(yīng)的部分多人多次口述,非常有利于幫助學(xué)生加深理解轉(zhuǎn)化后的長方體與轉(zhuǎn)化前的圓柱對應(yīng)的各部分之間的聯(lián)系?!?/p>
(2)提煉總結(jié)。
圖2
(3)回顧“圓柱的體積”計(jì)算公式的整個(gè)推導(dǎo)過程
【教學(xué)體會與反思】
本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的閃光點(diǎn)在于,在教師創(chuàng)新思維的引導(dǎo)下,學(xué)生大膽設(shè)想和實(shí)驗(yàn)探索,這對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)是非常成功的!
本節(jié)課的新授部分分為兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。第一個(gè)環(huán)節(jié):在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用遷移的規(guī)律,借助前后知識間的聯(lián)系——都是“求體積”,引導(dǎo)學(xué)生大膽設(shè)想,學(xué)生通過操作證實(shí)了“這樣做似乎正確”。第二個(gè)環(huán)節(jié):按照傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì),利用16等分的圓柱轉(zhuǎn)化成長方體來推導(dǎo)出圓柱的體積的計(jì)算公式,回答了“為什么可以這樣做”。本節(jié)課最大的創(chuàng)新點(diǎn)在于第一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)。筆者在深入研究教材的基礎(chǔ)上,運(yùn)用遷移的數(shù)學(xué)思想鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想“圓柱的體積是否可以像長方體一樣用‘底面積×高’來計(jì)算?”。為了驗(yàn)證設(shè)想是否正確,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出“猜想似乎正確”的結(jié)論,再解釋“猜想為什么正確”。由“這樣做似乎可以”到“為什么這樣做可以”,學(xué)生親自參與驗(yàn)證,知識的生成過程更完整,學(xué)生的理解和記憶更深刻。
教育一直是鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新的,但無論是教師還是學(xué)生,首先得“敢想”,然后才能有緊跟其后的“敢試”,才能有嘗試后的“產(chǎn)生新思想的思維活動”,從而形成創(chuàng)新思維的良性循環(huán)。丘吉爾曾說:“未來的帝國是頭腦的帝國?!鼻鸺獱査Q的“頭腦”就是創(chuàng)造性思維,即創(chuàng)新思維。有教師的創(chuàng)新思維先行,其后學(xué)生的創(chuàng)新思維必然會“青出于藍(lán)而勝于藍(lán)”,乃至百花爭艷后的碩果累累。