吳汝萍 劉緒佳
實(shí)施新課程后,教師已充分認(rèn)識(shí)到操作活動(dòng)的重要性,能積極組織學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的操作活動(dòng)。但是,反觀課堂中的操作活動(dòng),不難發(fā)現(xiàn),很多操作活動(dòng)有“形”無“質(zhì)”。其實(shí),我們不僅要關(guān)注學(xué)生的手是否“動(dòng)”了起來,更要關(guān)注學(xué)生的頭腦是否“動(dòng)”了起來,是主“動(dòng)”還是被“動(dòng)”。操作了,不等于經(jīng)歷了,只有學(xué)生的思維動(dòng)起來,才能提升操作活動(dòng)的價(jià)值。下面以“圓的周長(zhǎng)”這一內(nèi)容的教學(xué)為例,談?wù)勛约旱淖龇ㄅc思考。
一、 讓學(xué)生明確操作的目的與方向
很多老師在教學(xué)“圓的周長(zhǎng)”時(shí),都是按教材意圖,讓學(xué)生按部就班完成一些指令性的操作。至于開始為什么要測(cè)量圓的周長(zhǎng)和直徑,為什么要算出周長(zhǎng)與直徑的商,學(xué)生不得而知,只能為操作而操作。學(xué)生的體驗(yàn)既難豐富,更難深刻。筆者在教學(xué)這部分內(nèi)容時(shí),首先注意讓學(xué)生明確操作的目的與方向
師:我們已經(jīng)會(huì)求正方形、長(zhǎng)方形的周長(zhǎng),正方形、長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)與什么有關(guān)?有怎樣的關(guān)系?
生:正方形的周長(zhǎng)與邊長(zhǎng)有關(guān),是邊長(zhǎng)的4倍。
生:長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)與長(zhǎng)加寬的和有關(guān),是長(zhǎng)與寬和的2倍。
師:這節(jié)課我們來研究圓的周長(zhǎng)。為了確定研究的方向,我們先猜測(cè)一下,圓的周長(zhǎng)可能與什么有關(guān)呢?
學(xué)生都猜測(cè)圓的周長(zhǎng)與半徑或直徑有關(guān)。
師:大家都猜測(cè)圓的周長(zhǎng)與圓的半徑或直徑有關(guān),為什么呢?
生:半徑的長(zhǎng)度決定了圓的大小,半徑越長(zhǎng),圓就越大,圓的周長(zhǎng)也就越長(zhǎng)。
師:那我們就先研究圓的周長(zhǎng)與直徑之間的關(guān)系。大家想怎么研究?
生:想辦法量出圓的周長(zhǎng)和直徑,算出圓的周長(zhǎng)與直徑的差,看看差是不是固定的。
師:這位同學(xué)想研究圓的周長(zhǎng)與直徑的差是不是一個(gè)固定值,你們還想怎么研究?
生:正方形的周長(zhǎng)是邊長(zhǎng)的4倍,也許圓的周長(zhǎng)與直徑之間也存在著倍數(shù)關(guān)系,所以我想量出一些圓的周長(zhǎng)與直徑,分別用周長(zhǎng)除以直徑,看看商是不是固定的值,如果商是固定的值,說明圓的周長(zhǎng)與直徑之間就有倍數(shù)關(guān)系。
師:圓的周長(zhǎng)是條曲線,測(cè)量很不方便,如果能研究出圓的周長(zhǎng)與直徑之間的關(guān)系,就能得到圓的周長(zhǎng)計(jì)算公式。那我們就可以利用公式計(jì)算出圓的周長(zhǎng),那就方便多了。
先引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)圓的周長(zhǎng)與圓的什么有關(guān)系,在學(xué)生確定研究圓的周長(zhǎng)與半徑或直徑的關(guān)系后,再引導(dǎo)學(xué)生確定研究的方法,這樣就使后面的動(dòng)手操作具有一定的目的性和方向性。在學(xué)生動(dòng)手操作前,教師要讓學(xué)生知道“做什么”,“怎么做”以及“為什么要這么做”,這樣才能有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步進(jìn)行深刻的體驗(yàn)和深入的探
究。
二、 給足學(xué)生操作的時(shí)間與空間
在“圓的周長(zhǎng)”教學(xué)中,一位教師從我國(guó)古代數(shù)學(xué)著作《周髀算經(jīng)》中關(guān)于“周三徑一”的記載入手。
師:我國(guó)古代數(shù)學(xué)著作《周髀算經(jīng)》中有“周三徑一”的記載。你知道“周三徑一”的意思嗎?
生:直徑是1份,周長(zhǎng)是3份。
生:周長(zhǎng)是直徑長(zhǎng)度的3倍。
師:你們都認(rèn)為這個(gè)“徑”是指直徑,而且都認(rèn)為周長(zhǎng)是直徑長(zhǎng)度的3倍,為什么不認(rèn)為周長(zhǎng)是半徑長(zhǎng)度的3倍?
生:從圖1中可以看出,周長(zhǎng)應(yīng)該是直徑長(zhǎng)度的3倍,不可能是半徑長(zhǎng)度的3倍。
師:那圓的周長(zhǎng)是不是就是直徑的3倍呢?你們看老師在圓內(nèi)畫一個(gè)等邊三角形(如圖2)。這樣的等邊三角形在這個(gè)圓里到底有多少個(gè)呢?
生:有6個(gè)。
教師隨即在圓里畫出另外5個(gè)等邊三角形,如圖3。
師:現(xiàn)在你覺得周長(zhǎng)正好是直徑長(zhǎng)度的三倍嗎?
生:不正好。曲的線要比直的線長(zhǎng),所以周長(zhǎng)要比直徑長(zhǎng)度的三倍還要多一點(diǎn)。
師:這個(gè)3倍多一些的數(shù)到底是多少呢?
教師直接介紹圓周率,并推導(dǎo)圓的周長(zhǎng)公式。
上面的教學(xué)中,從“周三徑一”入手,伴隨適當(dāng)?shù)膱D示與學(xué)生的思考,使學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)到“圓的周長(zhǎng)是直徑的3倍多點(diǎn)”這一重要結(jié)論。此教學(xué)環(huán)節(jié)是有意義的,且富有創(chuàng)造性,但是,如果在此基礎(chǔ)上,教師能再引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作,具體經(jīng)歷探究“圓的周長(zhǎng)是直徑的3倍多多少”的過程,則會(huì)錦上添花。
三、 讓學(xué)生選擇適宜操作的材料與方法
在教學(xué)中,要注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)“選擇”,選擇可以執(zhí)行的操作材料,選擇可執(zhí)行的操作方法。
師:要想獲得比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),選擇什么樣的材料以及什么樣的方法非常重要?,F(xiàn)在,我們要研究圓的周長(zhǎng)與直徑的關(guān)系,需要找一個(gè)圓測(cè)量出它的直徑和周長(zhǎng),你想選擇什么樣的材料,怎樣有效測(cè)出圓的直徑和周長(zhǎng)?
生:我選擇一元硬幣,用尺量出它的直徑,再將硬幣從直尺上的零刻度線開始滾動(dòng)一周,這樣就能知道一元硬幣的周長(zhǎng)。
生:我用硬紙板做了一個(gè)直徑是4厘米的圓,用絲帶沿這個(gè)圓裹一圈,圓的周長(zhǎng)就是所裹絲帶的長(zhǎng)度。用尺量一下絲帶的長(zhǎng)度,就知道了這個(gè)直徑4厘米的周長(zhǎng)。
生:這個(gè)透明膠帶就是一個(gè)圓,直徑可以直接用尺量出來,量它的周長(zhǎng)也容易。只要將膠帶撕下一圈,拉直后量一下它的長(zhǎng)度,就這個(gè)圓的周長(zhǎng)。
師:要想研究圓的周長(zhǎng)與直徑是否存在某種關(guān)系,只研究一個(gè)圓行不行?為什么?
生:不行,要多研究幾個(gè)圓,這樣才好比較,才能證明是不是規(guī)律。
師:說得非常有道理,一定得多研究幾個(gè)圓才行。
生:每個(gè)同學(xué)只要研究一個(gè)不同的圓就可以了,因?yàn)槿嘤羞@么多同學(xué),也就是研究了好多的圓,只要把大家的結(jié)論匯總就能得出相關(guān)的結(jié)論。
師:看來相互合作可以省不少事情,這就是人多智慧多,人多力量大。
教學(xué)中,學(xué)生選取簡(jiǎn)便易行的材料,并注意不斷優(yōu)化操作方法,就能使后續(xù)的動(dòng)手操作活動(dòng)具有“可操作性”,從而促進(jìn)操作活動(dòng)有序、高效地開展,提升了課堂教學(xué)的效率。
四、 讓思維在操作過程中內(nèi)化與提升
動(dòng)手操作不是簡(jiǎn)單的“動(dòng)手活動(dòng)”,而應(yīng)該提升數(shù)學(xué)思考,努力把外顯的動(dòng)作活動(dòng)與內(nèi)隱的思維活動(dòng)緊密聯(lián)系起來,使之成為“思維的動(dòng)作”和“動(dòng)作的思維”。
師:你測(cè)量出的圓的直徑是多少?周長(zhǎng)是多少?為了得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),請(qǐng)大家盡可能多測(cè)量幾次。
學(xué)生測(cè)量完后,一一填在表格中,再讓學(xué)生用計(jì)算器算一下圓的周長(zhǎng)除以直徑的商以及圓的周長(zhǎng)減去直徑的差:
師:觀察表中的數(shù)據(jù),你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:圓的周長(zhǎng)與它直徑的差沒有什么明顯關(guān)系,但圓的周長(zhǎng)與它直徑的商好像很接近。
生:不管大圓還是小圓,大部分的商都是3倍多一點(diǎn),只有兩個(gè)不是。
師:只有兩個(gè)不是,是什么原因造成的呢?
生:商應(yīng)該都是3倍多一點(diǎn),可能是這兩個(gè)同學(xué)的數(shù)據(jù)測(cè)量錯(cuò)了。
師:我們大家一起幫他們重新測(cè)量一下。
原先學(xué)生是借助絲帶測(cè)量直徑4厘米圓的周長(zhǎng),因?yàn)槔乃删o程度不同,所以差異較大。重新測(cè)量后,周長(zhǎng)是12.8厘米,周長(zhǎng)除以直徑的商是3.12,差是8.8厘米。
師:看到這個(gè)數(shù)據(jù),你又猜想到了什么?
生:我猜想紐扣的周長(zhǎng)也測(cè)量得不準(zhǔn),商應(yīng)該也是3倍多一點(diǎn)。
生:圓的周長(zhǎng)除以直徑的商不是整倍數(shù),但都是3倍多一點(diǎn)。
師:根據(jù)這些數(shù)據(jù),估計(jì)一下,圓的周長(zhǎng)除以它直徑的商大約是3倍多多少?
生:我猜想圓的周長(zhǎng)除以它直徑的商大概在3.2左右。
師:大家的猜想很有道理。你們聽說過圓周率嗎?關(guān)于圓周率,你們知道些什么?
生:圓周率就是,等于3.14。
生:圓周率是祖沖之發(fā)現(xiàn)的。
師:你們知道圓周率具體是什么意思嗎?
大多數(shù)學(xué)生搖了搖頭。
師:實(shí)際上,我們今天就經(jīng)歷了探索圓周率的過程。任何一個(gè)圓的周長(zhǎng)除以它的直徑的商都是一個(gè)固定的數(shù),人們就把這個(gè)固定的數(shù)叫做圓周率,用字母表示。是個(gè)無限不循環(huán)小數(shù)。早在1500年前,我國(guó)數(shù)學(xué)家祖沖之就計(jì)算出圓周率約在3.1415926和3.1415927之間,成為世界上第一個(gè)把圓周率的值精確到6位小數(shù)的人。
師:日常在計(jì)算時(shí),一般將保留兩位小數(shù),取它的近似值3.14。
師:剛剛這位學(xué)生測(cè)量這枚紐扣的周長(zhǎng)時(shí),是將紐扣放在桌上滾動(dòng)的,因?yàn)榧~扣比較小,實(shí)在是不容易操作,所以誤差會(huì)很大?,F(xiàn)在知道了圓周率,你們能推算出這枚紐扣的周長(zhǎng)嗎?
生:用1.6×3.14≈5.02(厘米)
師:為什么這樣算?
生:因?yàn)閳A的周長(zhǎng)÷直徑=圓周率,所以圓的周長(zhǎng)=圓周率×直徑。
師:這位同學(xué)由圓周率推想到了圓的周長(zhǎng)公式,你還能想到什么?
生:周長(zhǎng)÷圓周率=直徑。
生:圓的周長(zhǎng)=圓周率×半徑×2。
操作不僅是為了讓學(xué)生獲得活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)知識(shí),還應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主探究和數(shù)學(xué)思考。讓學(xué)生在操作的過程中關(guān)注數(shù)學(xué)的本原,回歸數(shù)學(xué)的本質(zhì),使動(dòng)手操作充滿邏輯的力量。