李霞
“分割方塊”一課是新課標人教版小學數(shù)學五年級下冊第37頁“長方體和正方體”練習中的一道思考題,我將它列為一個獨立的課題“分割方塊”,在學生已有知識經(jīng)驗的基礎上,參照課標的學段目標,制訂了本課的目標,并采取多元學習策略解決身邊的數(shù)學問題。
一、介紹知識,感受數(shù)學文化
上課伊始,我出示了一則數(shù)學小知識——歐幾里德和《幾何原本》,開篇點出幾何之父歐幾里德善于用簡單的方法解決復雜的問題,為下面的規(guī)律探究埋下伏筆。
二、復習鞏固,做好知識鋪墊
本節(jié)課主要探究正方體分割后涂色塊數(shù)的規(guī)律,學生必須對長方體、正方體的特征、體積、表面積的知識諳熟于心,我充分關注學生已有的知識經(jīng)驗,對學生所掌握的知識進行梳理,為后面的教學做好了充分的鋪墊。
三、問題驅動,啟迪數(shù)學思考
1.數(shù)長方體的塊數(shù)(課件出示)
(1)問:這個長方體被分割成了幾個小方塊?長、寬、高上各分成幾塊?
(2)課件演示圖形的逐層變化,讓學生快速地說出小正方體的塊數(shù)和計算方法。
(3)揭示規(guī)律:小方塊的總數(shù)正好等于長、寬、高上的塊數(shù)相乘的積。
2.數(shù)正方體的塊數(shù)
(1)課件出示棱上塊數(shù)為2的正方體,問:這個正方體被分割成多少個小方塊?
(2)引導歸納:棱上的塊數(shù)的立方。
(3)提出問題:如果把這個正方體的六個面都涂上綠色,想一想:分割后的8個小正方體都是幾面涂色的?
(4)層層深入:出示棱上塊數(shù)為3的正方體,問:現(xiàn)在有多少個小方塊?如果把這個正方體的六個面涂成綠色,分割后的小方塊是不是都是三面涂色的?還有哪幾種涂色的情況呢?
(5)追根問底:三面涂色(兩面涂色、一面涂色和沒有涂色)的方塊分別在什么位置?各有多少塊?
根據(jù)各種涂色的塊數(shù)與正方體頂點、棱、面、中心的關系,再觀察學具,有序地找一找、數(shù)一數(shù),完成表格并探究內在規(guī)律。
反思:本環(huán)節(jié)我巧妙、自然地將深奧難懂的問題降低到學生立體幾何知識的起點,化解了難度:從最簡單、直觀的數(shù)長方體、正方體的塊數(shù)入手—觀察總的塊數(shù)與長、寬、高和棱長上的塊數(shù)的關系—引出棱長塊數(shù)為3的正方體分割后各種不同的涂色情況,最后拋出本節(jié)課的精髓問題:這些涂色情況不同的小正方體分別有多少塊?層層深入,一環(huán)扣一環(huán),一氣呵成,將問題驅動落在學生的最近發(fā)展區(qū),撓到了學生的“癢”處,激發(fā)了學生強烈的求知欲,為后面學生的動手操作、探究做好了充足的準備。通過精心設計的一個個問題,培養(yǎng)了學生的觀察能力,啟迪了學生的思維和空間想象能力。
四、獲取數(shù)據(jù),探究數(shù)學規(guī)律
1.根據(jù)學生匯報分別板書,問:你是怎么想的?
小正方體總塊數(shù)(27) 三面涂色塊數(shù)(8) 兩面涂色塊數(shù)(12) 一面涂色塊數(shù)(6) 沒有涂色塊數(shù)(1)
2.問:各種涂色的小正方體塊數(shù)與總塊數(shù)有什么關系呢?(塊數(shù)相等)
3.課件演示棱長數(shù)為3的正方體各種涂色的情況。
反思:學生通過小組合作觀察學具,進一步明確了各種涂色的小正方體與點、線、面、中心體的關系,獲取了有關數(shù)據(jù),為模型的建構指明了清晰的方向。
五、驗證規(guī)律,總結提煉精華
1.驗證棱上塊數(shù)為3的正方體是否符合這個規(guī)律。教具配合同步演示。
2.假設每條棱上的塊數(shù)更多,用n(n大于1)表示,那么三面涂色、兩面涂色、一面涂色和不涂色的正方體的個數(shù)怎么用公式來表示呢?
小正方體總塊數(shù)(n的立方) 三面涂色塊數(shù)(8) 兩面涂色塊數(shù)[(n-2)×12] 一面涂色塊數(shù)[(n-2)的平方×6] 沒有涂色塊數(shù)[(n-2)的立方]
反思:由于每個學生的領悟力、思維水平參差不齊,在本節(jié)課的教學中,我在完成教材編排的教學目標的基礎上,幫助學生積累一些開放的、富有挑戰(zhàn)性的數(shù)學知識和規(guī)律,并通過規(guī)律的驗證,總結歸納提煉出最精髓的部分,內化為學生的能力。在拓展訓練時我遵循學生的認知規(guī)律,讓學生遵循“跳一跳,摸得著”的原則,讓大部分學生理解掌握,并感受到探索與成功的樂趣。
六、運用規(guī)律,拓展思維空間
數(shù)學學習要學以致用,舉一反三,教師要善于引導學生運用規(guī)律,進行一題多變的拓展訓練,以鞏固建構的模型。由此我設計了具有梯度性的三道題:棱上塊數(shù)變?yōu)?2的正方體各種涂色小正方體塊數(shù)—已知兩面涂色的塊數(shù)為36,求棱上的塊數(shù)—正方體表面涂色延伸到長方體表面涂色,將更富有挑戰(zhàn)性的問題延伸到課外,拓寬了學生的視野。
本節(jié)課我利用表格法,并借助可隨意分割剝離的正方體教具和學具,引導學生小組合作探究了分割方塊——正方體表面涂色類的問題,讓學生通過觀察、操作、分析、推理,發(fā)現(xiàn)和總結了這類問題的基本規(guī)律和方法,建構了一定的數(shù)學模型,并學會按一定的順序、分類去統(tǒng)計并計算,用簡單的方法解決復雜的問題,培養(yǎng)了學生的空間想象能力、觀察與分析能力、邏輯推理能力,這節(jié)課我通過一道課后思考題,為今后如何創(chuàng)造性地使用教材,如何用好一道課后思考題,起一個拋磚引玉的作用,只要我們吃透教材、用好教材、擴大視野、提高境界,相信教師心有多高,學生就能走多遠。
(作者單位 廣東省佛山市實驗學校)