陸小琴
極限思想作為社會實踐的產(chǎn)物,在近代數(shù)學(xué)中有著極其重要的地位,它主要是通過極限概念分析和解決數(shù)學(xué)問題,由于其本身固有的思維功能,在現(xiàn)代數(shù)學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用,更是微積分的基本思想。
一、數(shù)學(xué)教學(xué)中融合極限思想
小學(xué)數(shù)學(xué)作為小學(xué)生的啟蒙學(xué)科,正確教學(xué)方法的運用有利于學(xué)生在以后高等數(shù)學(xué)中順利學(xué)習。這就要求教師在教學(xué)中融合極限思想,使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維慣式。
如在四年級下冊中有關(guān)循環(huán)小數(shù)的學(xué)習中,我首先在黑板中寫出1與3兩個數(shù)相除,運算得出結(jié)果為0.333……,以此為基準,得出循環(huán)小數(shù)概念,即在小數(shù)點后某一位開始依次不斷重復(fù)出現(xiàn)的前一個或一節(jié)數(shù)字的十進制無限小數(shù),叫做循環(huán)小數(shù)。隨后,我再提出“0.999……是否等于1”的問題,學(xué)生普遍認為:無論小數(shù)點后的9的數(shù)量如何增加,它也只能無限接近于1,但始終不等于1。于是,我以代數(shù)法進行證明:
假設(shè)x=0.999……
10x=9.999……
10x-x=9.999……-0.999……
即9x=9,所以x=1。
這種在教授新的知識點中融合極限思想的教學(xué)方法,能夠使學(xué)生在腦海中對無限等概念形成較為直觀的印象,并由此加深記憶。
二、數(shù)學(xué)概念推導(dǎo)中滲透極限思想
數(shù)學(xué)公式、定理和概念是學(xué)生解答題目的前提和關(guān)鍵,但是數(shù)學(xué)概念和公式定理通常短小精悍,這是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的難題。而在數(shù)學(xué)概念中滲透極限思想不僅能夠加深學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解,還能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的興趣。
如小學(xué)六年級“平面圖形的周長和面積”一章中,一般學(xué)生需要記住周長和面積的公式,但是公式過于抽象化,容易造成學(xué)生不求甚解,生搬硬套。例如在對圓的面積公式進行推導(dǎo)時,以小組為單位,我讓學(xué)生把一個圓形紙片進行數(shù)次對折,并討論:圓形紙片在對折過程中有什么變化規(guī)律。學(xué)生在對折過程中發(fā)現(xiàn)圓在進行對折后越來越接近于三角形。當把圓形展開后,學(xué)生更加驚訝地發(fā)現(xiàn):折痕把一個完整的圓分成了無數(shù)個等腰三角形,而且三角形的腰長與圓形的半徑是相等的。通過計算三角形的周長和面積,學(xué)生最終自己得出了圓形的周長和面積,并且利用這一極限規(guī)律,推導(dǎo)出了整個圓形的面積公式。隨后,我引導(dǎo)學(xué)生對圓形進行剪裁組合。學(xué)生發(fā)現(xiàn),把圓形沿折痕進行剪裁后,就可以把圓轉(zhuǎn)化為長方形、梯形等。這樣,學(xué)生獨自推導(dǎo)出的公式自然會深深印在腦海中。
隨后,在進行第二單元“圓柱和圓錐”的學(xué)習時,不同于平面圖形的學(xué)習,這里要求學(xué)生具有空間想象能力。因此在進行圓柱體積公式推導(dǎo)時,我引導(dǎo)學(xué)生在觀察有限分割的基礎(chǔ)上,建立起無限分割的想象,并通過圖形分割拼合的變化趨勢,最終想象出圖形的最終形態(tài)。在教學(xué)中,我把學(xué)生分成幾個小組,要求學(xué)生對圓柱體模型進行自主切割拼合,并進行小組成果匯報。有的學(xué)生發(fā)現(xiàn),圓柱的底面是一個圓形,那把它平均分成無數(shù)份,最終可以拼合成一個長方形,而圓柱體就變成了一個長方體,由此可以得出:圓柱的體積=底面積×高。另外也有學(xué)生從圓柱體的高出發(fā),把圓柱體切割成了無數(shù)個細長的長方體,長方體的體積公式是底面積乘以高,無數(shù)個長方體的體積和正好是圓柱體的體積,根據(jù)乘法分配率,最終也可以得出圓柱體的體積公式。
三、數(shù)學(xué)練習中運用極限思想
在數(shù)學(xué)練習中,學(xué)生如能體會極限思想并能夠在習題練習中靈活運用,不僅能夠加強學(xué)生的計算熟練度,還能夠提高學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的興趣和鉆研能力。
如在五年級下冊“認識分數(shù)”這一章節(jié)中,在進行分數(shù)的基本性質(zhì)教授后,學(xué)生已經(jīng)初步掌握了分數(shù)的概念,因此在進行習題練習時,我在黑板上寫下一組分數(shù):4 / 5,8 / 10,12 / 15……要求學(xué)生以此為例,在一定的時間內(nèi)寫出幾組等值的分數(shù)。接著提問:“如果時間延長,是不是還能夠再寫一些?如果不限定時間的話,是不是能夠一直寫下去?”最后學(xué)生得出的答案是肯定的,當沒有時間限定時,與4 / 5等值的分數(shù)有無數(shù)個。
又如,行程問題的教學(xué)練習中,小明與小王相距100米,兩人同向而行,小明每分鐘10米,小王每分鐘5米,問:小明什么時候能與小王相遇?答案是小明永遠追不上小王。當小明走10米時,小王走了5米;當小明走1米時,小王同時向前走了0.5米……周而復(fù)始,小明永遠也追不上小王。
從解題的角度來看,這個答案是簡單的,學(xué)生并不需要過多地耗費腦力,而且一直寫下去也起不到鍛煉的效用。但是學(xué)生可以由此得到啟發(fā),為什么與原分數(shù)等值的分數(shù)有無數(shù)個,為什么小明永遠追不上小王,這其中包含著一個怎樣的規(guī)律?由此,學(xué)生能夠在初等數(shù)學(xué)的學(xué)習中初步體會到極限的魅力,這為他們以后的數(shù)學(xué)學(xué)習打下了基礎(chǔ),并很好地鍛煉了學(xué)生的抽象思維能力。
人類的生存與發(fā)展離不開數(shù)學(xué),正如華羅庚所說:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁等各個方面無處不存在數(shù)學(xué)的貢獻。因此,在教學(xué)過程中滲透極限思想對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)有著潛移默化的作用,不但能夠鞏固學(xué)生的記憶能力,還能增加學(xué)生的思維發(fā)散能力,從而提高小學(xué)教學(xué)的有效性。
(責編金鈴)
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