[摘 要] 在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)貫徹“以生為本”的教學(xué)理念,結(jié)合教學(xué)實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生的思維在實(shí)踐探索中走向深入。研究者以“正比例圖像”教學(xué)為例,讓學(xué)生通過描點(diǎn)、連線等活動(dòng),初步認(rèn)識(shí)正比例圖像;借助幾何直觀,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合意識(shí),提高學(xué)生深度思維的能力。
[關(guān)鍵詞] 以生為本;實(shí)踐活動(dòng);深度思維
在“正比例圖像”教學(xué)中,教師以學(xué)生的已有認(rèn)知為起點(diǎn),結(jié)合教學(xué)實(shí)際精心創(chuàng)設(shè)問題,讓學(xué)生在問題的引導(dǎo)下初步認(rèn)識(shí)正比例圖像的特點(diǎn)及要素。同時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生在變化中抽象不變的規(guī)律,以加深學(xué)生對(duì)正比關(guān)系中變化規(guī)律的認(rèn)識(shí),提高學(xué)生自主探究能力,提升教學(xué)的有效性。
一、教學(xué)過程
1. 回顧舊知,復(fù)習(xí)引入
師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了有關(guān)正比例的知識(shí),誰來說一說當(dāng)兩個(gè)量存在怎樣的關(guān)系時(shí),它們成正比例呢?
生1:當(dāng)兩個(gè)量的比值總是一定時(shí),這兩個(gè)量就是正比例關(guān)系。
師:如果用一個(gè)關(guān)系式來表達(dá),可以如何表達(dá)呢?
生2:=k,其中x和y表示相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)量,k表示它們的比值。
案例1 1輛汽車在公路上行駛,其行駛時(shí)間和路程如表1。時(shí)間與路程這兩個(gè)量有什么關(guān)系呢?
問題給出后,學(xué)生積極交流,很快有了發(fā)現(xiàn)。
生3:它們兩個(gè)是成正比例關(guān)系。結(jié)合表1可知,路程與對(duì)應(yīng)時(shí)間之比為定值80,如=80,=80……符合正比例的定義,它們成正比例關(guān)系。
師:分析得很到位。生3通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),路程與時(shí)間之比一定,由此判斷兩者成正比例關(guān)系。那么除了該方法,是否還有其他方法可以判斷兩者是正比例關(guān)系呢?今天我們就來一探究竟。
教學(xué)思考:課始,教師先引導(dǎo)學(xué)生回顧正比例概念,然后給出具體練習(xí)讓學(xué)生回顧判別兩種量是否成正比例關(guān)系的方法,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)正比例概念的理解,喚醒學(xué)生判別兩個(gè)量是否成正比例的已有經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,教師提出新的問題,以此引出本課研究的主題,激發(fā)學(xué)生的探究欲。
2. 深入探究,建立模型
環(huán)節(jié)1:自主操作探究
師:如圖1,它是直角坐標(biāo)系的一部分,你們知道它的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)分別表示什么嗎?
生1:橫坐標(biāo)表示時(shí)間,每格表示1小時(shí);縱坐標(biāo)表示路程,每格表示80千米。
師:你們能將表1中的第一組數(shù)據(jù)在圖1中描出來嗎?
教師先讓學(xué)生獨(dú)立思考,然后進(jìn)行組內(nèi)交流,最后點(diǎn)名讓學(xué)生上臺(tái)描點(diǎn)。
師:大家看看他描點(diǎn)的位置對(duì)嗎?(生點(diǎn)頭表示贊成)
師:誰來說一說,你是如何確定點(diǎn)的位置的?
生2:我是先在橫軸上找表示1小時(shí)的點(diǎn),然后在縱軸上找表示80千米的點(diǎn),最后分別作平行于y軸和x軸的直線,兩直線的交點(diǎn)就是所求的點(diǎn),其表示1小時(shí)行駛80千米。
師:非常好,按照這種方法,你們能找出其他各組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)嗎?
生(齊聲答):可以。
教師預(yù)留時(shí)間讓學(xué)生描點(diǎn)。
師:連接圖中各點(diǎn),看看你有什么發(fā)現(xiàn)?
生3:這些點(diǎn)正好在一條直線上,而且是從左下向右上延伸。
師:這條線的起點(diǎn)在哪里呢?
生4:表1中的第一組數(shù)據(jù)就是起點(diǎn)。
生5:我不同意,汽車怎么可能一下子行駛80千米呢?我覺得應(yīng)該將0小時(shí)0千米作為起點(diǎn)。
師:非常好,考慮得非常全面。起點(diǎn)就是這個(gè)點(diǎn)(教師在圖1中指出該點(diǎn)),就是生5所說的0小時(shí)0千米。這個(gè)點(diǎn)在直角坐標(biāo)系中叫作“原點(diǎn)”。
師:現(xiàn)在我們讓汽車動(dòng)起來。
教師動(dòng)畫演示汽車在0~1之間行駛,讓學(xué)生觀察圖像的變化。
師:這條線段表示什么意思呢?
生6:表示汽車從起點(diǎn)出發(fā),行駛1小時(shí)的距離。
師:這段距離呢?汽車行駛了幾小時(shí),距離是多少呢?
教師繼續(xù)動(dòng)畫演示汽車在1~2小時(shí)之間行駛。
生7:汽車行駛了1小時(shí),其行駛距離為80千米。
師:很好,還可以怎樣表示呢?
生8:汽車從起點(diǎn)出發(fā),行駛了2個(gè)小時(shí),共行駛了160千米。
接下來,教師繼續(xù)進(jìn)行動(dòng)畫演示。最后,教師演示小汽車開出畫面,圖像也隨之延伸出畫面。
師:汽車能像這樣一直開下去嗎?
生9:我認(rèn)為可以,如果不設(shè)定終點(diǎn),汽車可以一直行駛下去。
生10:這應(yīng)該是一個(gè)理想狀態(tài),但是要保證汽車有用不完的油。
師:說得很有道理。我們?cè)O(shè)想汽車有足夠的油,在不設(shè)定終點(diǎn)的情況下可以一直開下去,這條直線向右上一直延伸下去。這條無限延伸的直線就是我們今天學(xué)習(xí)的正比例圖像。
教學(xué)思考:出示直角坐標(biāo)系(第一象限),讓學(xué)生在這個(gè)直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)、連線,初步完成圖像的建構(gòu)。這樣借助圖像直觀幫助學(xué)生充分感受隨著時(shí)間的變化,其行駛路程也隨之變化的規(guī)律。在此過程中,教師讓學(xué)生思考“起點(diǎn)在哪里”,啟發(fā)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際解決問題,培養(yǎng)思維的縝密性。此外,教師動(dòng)畫展示小汽車的行駛過程,讓學(xué)生體會(huì)用圖像刻畫數(shù)量間的變化規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合意識(shí)。
環(huán)節(jié)2:合作交流,探尋圖像特點(diǎn)
師:觀察圖像,你們還有哪些發(fā)現(xiàn)?
生1:直線上的點(diǎn)所表示的是路程和時(shí)間這兩個(gè)相關(guān)聯(lián)的量。
生2:當(dāng)時(shí)間發(fā)生變化時(shí),路程也隨之變化。
生3:汽車行駛的時(shí)間增加,其行駛的路程也增加。
師:大家通過觀察不僅發(fā)現(xiàn)一個(gè)量隨著另一個(gè)量的變化而變化的規(guī)律,而且發(fā)現(xiàn)兩個(gè)量是同時(shí)增加的規(guī)律,非常棒!那從變化的規(guī)律中,你們是否看到了不變的本質(zhì)呢?
生4:盡管路程隨著時(shí)間的變化而變化,但是兩者的比值不變,也就是速度不變。
生5:我還發(fā)現(xiàn),不管時(shí)間和路程如何變化,只要其中一個(gè)量確定了,那么另一個(gè)量也就確定了。比如,汽車行駛2小時(shí),它的行駛距離就是160千米;若汽車行駛240千米,那么它的行駛時(shí)間為3小時(shí)。
師:很好,也就是說,已知時(shí)間,則有唯一的路程與之對(duì)應(yīng);已知路程,則有唯一的時(shí)間與之對(duì)應(yīng)。你能進(jìn)一步解釋一下嗎?
生5:因?yàn)槁烦毯蜁r(shí)間的比是不變的,就是說汽車行駛的速度不變,所以若時(shí)間(或路程)確定了,那么相應(yīng)的路程(或時(shí)間)也就確定了。
師:非常好,其實(shí)很多變化都是有規(guī)律的,我們要學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光看世界。
師:通過以上操作、觀察、分析等活動(dòng),我們掌握了正比例圖像的一些特點(diǎn)。不計(jì)算,你們能根據(jù)給出的路程或時(shí)間來判斷其對(duì)應(yīng)值嗎?
生(齊聲答):能。
師:汽車4小時(shí)行駛了多少千米?汽車行駛400千米需要多少小時(shí)?
問題給出后,學(xué)生在圖中操作,很快有了答案。
生6:首先在橫軸上找到4小時(shí),它剛好在格點(diǎn)上,沿著方格線向上看,找到方格線和圖像的交點(diǎn);然后順著交點(diǎn)向左看,它在縱坐標(biāo)上所對(duì)應(yīng)的值為320,就是說汽車4小時(shí)行駛了320千米。
師:很好,你能在圖像上找到行駛400千米所需的時(shí)間嗎?
生7:其實(shí)和剛才的方法是一樣的,不過這次需要從縱軸出發(fā),在縱軸上找到400千米,沿著網(wǎng)格線向右看,找到網(wǎng)格線和圖像的交點(diǎn);然后從交點(diǎn)沿著方格線往下看,它與橫軸的交點(diǎn)是5,就是說汽車行駛400千米需要5小時(shí)。
師:剛才我們找的點(diǎn)有什么共同的特征嗎?
生8:這些點(diǎn)剛好在方格線上。
師:如果這些點(diǎn)不在方格線上,是否能夠在圖像上找到對(duì)應(yīng)的值呢?比如,汽車2.5小時(shí)行駛了多少千米?
生9:可以,其操作方法是一樣的,可以在橫軸上找到2.5這個(gè)點(diǎn),從這點(diǎn)出發(fā),作平行于縱軸的直線,找到直線與圖像的交點(diǎn);然后從交點(diǎn)出發(fā),作平行于橫軸的直線,這條直線與縱軸的交點(diǎn)就是我們要找的對(duì)應(yīng)值。
師:很好,請(qǐng)大家動(dòng)手做一做,然后給出你的值。(學(xué)生積極操作)
生10:這個(gè)點(diǎn)不在格點(diǎn)上,所以不一定得到準(zhǔn)確值,我估計(jì)了一下,這個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值大約是200千米。
師:這里的“估計(jì)”和“大約”用得非常恰當(dāng)。我們一起來看一下剛才的操作過程。(教師動(dòng)畫演示,得到圖2)
師:如果汽車行駛360千米,需要多長(zhǎng)時(shí)間呢?
教師讓學(xué)生自己操作,然后與同學(xué)進(jìn)行交流。
生11:先在縱軸上找到表示360千米的點(diǎn),從該點(diǎn)出發(fā)向右作平行于橫軸的直線,找到直線與圖像的交點(diǎn);然后從交點(diǎn)向下作平行于縱軸的直線,該直線與橫軸的交點(diǎn)即為我們要找的點(diǎn)。根據(jù)圖像我估計(jì)了一下,應(yīng)該是4.5小時(shí)。
師:這樣利用圖像,我們可以根據(jù)一個(gè)量找到對(duì)應(yīng)的另一個(gè)量。借助圖像,你們還有什么發(fā)現(xiàn)?
生12:還能看出汽車1.5小時(shí)可以行駛120千米。
生13:汽車行駛720千米需要9小時(shí)。
……
師:在正比例圖像上有無數(shù)個(gè)點(diǎn),你們知道這些點(diǎn)有什么共同點(diǎn)嗎?
生14:它們都表示速度為80千米/時(shí)。
師:在變化中尋找不變的關(guān)系,讓數(shù)學(xué)變得更有魅力。
教學(xué)思考:教師引導(dǎo)學(xué)生充分挖掘圖像中隱含的信息,讓學(xué)生在“變”與“不變”的比較中厘清正比例圖像的特點(diǎn)和要素,提升學(xué)生自主探究能力。此外,教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用圖像估值,讓學(xué)生將“數(shù)”與“形”有機(jī)結(jié)合在一起,在求同比較中發(fā)展學(xué)生推理能力,提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
3. 鞏固練習(xí),完善認(rèn)知
案例2 小紅打字時(shí)間和打字?jǐn)?shù)量如表2。根據(jù)表2數(shù)據(jù),你能判斷打字?jǐn)?shù)量和打字時(shí)間成正比例嗎?給出你的理由。
案例2 與案例1研究的內(nèi)容基本一致,屬于基礎(chǔ)練習(xí),教師讓學(xué)生獨(dú)立完成。從學(xué)生反饋來看,有的學(xué)生從“數(shù)”的角度出發(fā),通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)“打字?jǐn)?shù)量與打字時(shí)間之比為定值”,根據(jù)正比例概念判別兩個(gè)量成正比例;有的學(xué)生從“形”的角度出發(fā),通過描點(diǎn)、連線,根據(jù)圖像判斷兩個(gè)量成比例。
案例3 小軍和小明周末騎車去游樂場(chǎng)玩,他們兩次騎行的路程和時(shí)間的關(guān)系如圖3和圖4,你能根據(jù)圖像判斷這兩次騎行的路程和時(shí)間成正比例嗎?說一說你的理由。
該題主要考查學(xué)生對(duì)正比例圖像特點(diǎn)的掌握情況。解題前,教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)以上練習(xí)對(duì)正比例圖像的特點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié),學(xué)生發(fā)現(xiàn):正比例圖像是一條經(jīng)過原點(diǎn)的,從左下向右上延伸的直線。
師:根據(jù)圖像你們是否能判斷騎行時(shí)間和路程成正比例關(guān)系?
生1:圖3不是,圖4是,因?yàn)閳D3中的圖像不是一條直線,而圖4中的圖像是一條直線。
師:非常好,你根據(jù)正比例圖像的特點(diǎn)給出了判斷。如果讓你們驗(yàn)證這個(gè)判斷是否正確,你們?cè)撊绾悟?yàn)證呢?
生2:可以看看路程和時(shí)間的比是否一定,如果該比值一定,那么它們就是正比例關(guān)系,否則不是。
師:很好,請(qǐng)大家驗(yàn)證一下。
生3:圖3中,=,=,顯然其比值不是一定的,所以它們不是正比例關(guān)系。圖4中,路程與時(shí)間之比均為,所以它們成正比例關(guān)系。
師:很好,對(duì)于以上兩種判別方法,你們更喜歡哪個(gè)呢?
生4:我喜歡用圖像來判別,圖像更加直觀,一目了然。
師:很好,現(xiàn)在我們?cè)谠星榫车幕A(chǔ)上變一變,你們有什么發(fā)現(xiàn)?(教師給出案例4)
案例4 小軍和小明兩人周末相約去游樂園玩,圖5是他們騎行路程和時(shí)間的關(guān)系。圖5與剛才的圖像相比有何不同,你們有什么發(fā)現(xiàn)?
教師先預(yù)留時(shí)間讓學(xué)生互動(dòng)交流,然后展示學(xué)生交流成果。
生1:圖4中有一條直線,表明小軍和小明的速度是相同的。圖5中是兩條直線,表明他們騎行的速度不同。
師:如果騎行的距離是16千米,根據(jù)圖像你們能判斷誰先到達(dá)嗎?
生2:小明先到達(dá),結(jié)合圖像可知,小明騎行16千米需要40分鐘,小軍騎行16千米需要60分鐘。
師:很好,僅根據(jù)圖像,你們能判斷他們兩人誰的速度更快一些嗎?
生3:小明的速度更快一些,因?yàn)槌嗽c(diǎn)外,虛線一直在實(shí)線的上方。
生4:圖像與橫軸所成的角度越大,速度越快,所以小明的速度更快一些。
師:說得非常有道理,大家不僅善于觀察,而且善于推理,這樣利用圖像可以快速解決問題。
教學(xué)思考:在練習(xí)階段,教師以現(xiàn)實(shí)生活為依托,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,這樣既提升了學(xué)生的解題技能,又讓學(xué)生感悟了“學(xué)以致用”的真諦。同時(shí),在此過程中,教師鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)歸納,進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)正比例圖像的特點(diǎn)和要素的理解,讓學(xué)生充分感知圖像的直觀、形象、簡(jiǎn)便等特點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生直觀想象素養(yǎng)的培養(yǎng)和數(shù)學(xué)能力的提升。
4. 課堂小結(jié),內(nèi)化知識(shí)
該環(huán)節(jié)教師引導(dǎo)學(xué)生回頭看,對(duì)所學(xué)知識(shí)、方法、思想等進(jìn)行總結(jié)歸納,組織學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流,幫助學(xué)生積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和提高學(xué)習(xí)能力。
教學(xué)思考:課堂小結(jié)是課堂教學(xué)的重要組成部分,是學(xué)生將知識(shí)內(nèi)化為能力的重要途徑。教學(xué)中,教師要預(yù)留時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行反思回顧,以逐漸完善學(xué)生的認(rèn)知體系,提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平。
二、結(jié)語
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,若想引發(fā)深度思考,讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),教師要少一些講授,多提供一些機(jī)會(huì)讓學(xué)生自主探究,引導(dǎo)學(xué)生在“變與不變”中探尋數(shù)學(xué)規(guī)律,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。在“正比例圖像”教學(xué)中,教師從學(xué)生已有的正比例概念入手,讓學(xué)生在比較中找到判斷正比例關(guān)系的另一種方法,進(jìn)而讓學(xué)生感知圖像在解決實(shí)際問題中的直觀性,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合意識(shí),提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
總之,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)情創(chuàng)設(shè)一些有價(jià)值的問題,讓學(xué)生在解決問題的過程中學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)探索、學(xué)會(huì)歸納,提高其深度思維的能力。