劉偉新
我國(guó)小學(xué)五年級(jí)的數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)從數(shù)的運(yùn)算過(guò)渡到了平面圖形的認(rèn)識(shí)和運(yùn)算、立體圖形的認(rèn)識(shí)和運(yùn)算。在零散的教學(xué)中,學(xué)生基本上記住了課堂教授的公式計(jì)算,也對(duì)圖形的認(rèn)識(shí)有了基本的記憶。對(duì)于具有一定創(chuàng)造性思維的學(xué)生來(lái)講已經(jīng)在思考和實(shí)踐這些知識(shí)點(diǎn)的關(guān)系,但是對(duì)大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)還停留在固守的公式和知識(shí)“點(diǎn)”的狀態(tài)。如何把這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行貫通融合,繼而讓學(xué)生掌握和應(yīng)用這些知識(shí)點(diǎn)提升學(xué)習(xí)能力呢?筆者在教學(xué)實(shí)踐中通過(guò)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維,達(dá)到了貫通知識(shí)點(diǎn)、提升學(xué)生能力的目的。
一、點(diǎn)亮火花激發(fā)創(chuàng)造性思維
創(chuàng)造性思維是一種心理活動(dòng),本質(zhì)上存在于每一個(gè)人,但每個(gè)人表現(xiàn)的指向形式、內(nèi)容、時(shí)間等不同。小學(xué)生同樣具有創(chuàng)造性思維,有的學(xué)生則表現(xiàn)得非常積極,他們不是模仿照搬老師教授的方法和做法,而是運(yùn)用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考,在教師講授或自己學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上有新的理解,以至于獨(dú)到見(jiàn)解。在進(jìn)行圓的面積的專(zhuān)題練習(xí)課題上,就發(fā)生了這樣的場(chǎng)景:
黑板上展示了一道練習(xí)題:已知圖中陰影部分的面積是5cm2,求圓的面積。
學(xué)生紛紛開(kāi)始了計(jì)算,有的學(xué)生還在思索計(jì)算面積的公式時(shí),一個(gè)學(xué)生就回答出了答案。老師就讓他上黑板上計(jì)算,而過(guò)程十分簡(jiǎn)單,并且輔助以圖形:
同學(xué)們不約而同地給予了熱烈的掌聲。大多數(shù)的學(xué)生仍然是用公式法計(jì)算,首先一步就是利用陰影部分的面積反算圓的半徑,再求圓的面積。這種思考就沒(méi)有任何創(chuàng)造性,停留在知識(shí)的初始狀態(tài)。這名學(xué)生的思考是利用的半徑的平方就是陰影部分正方形的面積,沒(méi)有進(jìn)行反算圓的半徑,直接乘以π得出圓的面積,自然非常簡(jiǎn)單、快捷了。
這種思維即為創(chuàng)造性思維。老師在傳授新的知識(shí)點(diǎn)時(shí)學(xué)生往往是被動(dòng)地接受,在理解和消化的過(guò)程,往往是創(chuàng)造性思維最活躍的時(shí)候,通過(guò)課堂發(fā)現(xiàn)和引導(dǎo)學(xué)生的這種創(chuàng)造性思維,就像點(diǎn)亮火花一樣,不僅可以讓學(xué)生自己的光亮盡情地發(fā)揮,還可以照亮其他人。
二、構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)促融會(huì)貫通
在進(jìn)行這趟專(zhuān)題練習(xí)課之前,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了正方形、三角形、圓的面積計(jì)算,它們之間有沒(méi)有關(guān)系呢?有什么樣的關(guān)系呢?順著學(xué)生的解題,筆者開(kāi)展了構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)的教學(xué)實(shí)踐。
筆者和學(xué)生共同回顧了正方形面積的計(jì)算公式就是邊長(zhǎng)的平方,三角形的面積計(jì)算公式是底邊乘以高除以2,圓的面積公式是π乘以半徑的平方。無(wú)疑圓的面積就是以半徑為邊長(zhǎng)的正方形面積的3.14倍;而正三角形的面積就是以高為邊長(zhǎng)的正方形面積的。進(jìn)一步引伸下去,展示了一組三個(gè)圓的半徑均為r圖形。
首先,基于圖1的條件讓學(xué)生計(jì)算外切正方形的面積。有了前面的講解,很快就有了答案:4×10=40 cm2。其次,計(jì)算內(nèi)接正方形的面積,很快也有了答案:2×r2=20 cm2。接著我們分析它們有沒(méi)有什么關(guān)系呢?從圖形的理解正方形外切圓,正方形的面積一定大于圓的面積。從圖形回到計(jì)算公式并引入了比例關(guān)系的知識(shí)點(diǎn)來(lái)探索它們的相互關(guān)系。外切正方形的面積S正外=4×r2,圓的面積S圓=π×r2,內(nèi)接正方形的面積S正內(nèi)=2×r2,,它們的面積之比是S正外:S圓:S正內(nèi)=4×r2:π×r2:2×r2=4:π:2。
老師教授至此,讓學(xué)生開(kāi)始思考、討論,尋找關(guān)系。以開(kāi)放式的學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。這種活動(dòng)就是要培養(yǎng)和檢查學(xué)生的觀(guān)察力、推理能力,觀(guān)察他們對(duì)老師的提出的問(wèn)題的敏感性和反應(yīng)力。經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考、熱烈的討論,學(xué)生或多或少提出了自己的觀(guān)點(diǎn),較簡(jiǎn)單的大小關(guān)系,較復(fù)雜的比例關(guān)系。老師肯定了大家的發(fā)散性思維,表?yè)P(yáng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,進(jìn)行歸納得出幾點(diǎn)結(jié)論。
1.一個(gè)圓的外切正方形的面積是其內(nèi)接正方形面積的2倍;
2.從正方形裁剪出的最大圓的面積與正方形面積之比是π÷4≈0.785=78.5%,面積利用率為78.5%,浪費(fèi)的面積是21.5%,繼而推導(dǎo)出從長(zhǎng)方形裁剪最大圓的面積利用率一定小于正方形;
3.從一個(gè)圓裁剪出的最大正方形的面積與圓的面積之比是2÷π≈0.637=63.7%,面積利用率為63.7%,浪費(fèi)的面積是36.3%,浪費(fèi)率非常大,得出生活中一般是從方形裁剪正方形,提高利用率。
通過(guò)以上的講解,強(qiáng)化了數(shù)學(xué)公式的意義,通過(guò)圖形加深了對(duì)公式的理解,引入了比例關(guān)系拓展了學(xué)生解決問(wèn)題的途徑,介紹百分率的概念把知識(shí)點(diǎn)與生活實(shí)踐緊密結(jié)合,融會(huì)貫通了公式、圖形、比例等知識(shí)點(diǎn)。
為了鞏固提高,繼續(xù)布置了一道題目以加深理解和記憶。如圖,已知長(zhǎng)方形的面積是12 cm2,剛好內(nèi)切兩個(gè)圓,求陰影部分的面積。多個(gè)同學(xué)很快就給出了答案:(12÷2)÷4×π×2=3π≈9.42 cm2。利用了圓與外切正方形的面積比例關(guān)系,效果顯現(xiàn)。知識(shí)點(diǎn)的貫通教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,能夠引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)事物產(chǎn)生的深層原因、透過(guò)現(xiàn)象看到實(shí)質(zhì)、由此及彼地思考問(wèn)題。
三、形象思維與邏輯思維融合提升能力
創(chuàng)造性思維還在于從多角度看問(wèn)題,具有一題多解的思考特點(diǎn)和習(xí)慣,能夠用新穎或異常的方法解決問(wèn)題。進(jìn)入六年級(jí)后,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維的深刻性不斷增強(qiáng),從低年級(jí)段普遍的形象思維,出現(xiàn)了初步的邏輯思維,巧妙地把兩種思維方式引導(dǎo)結(jié)合,而不是簡(jiǎn)單粗暴地強(qiáng)化邏輯思維能力,得到的教學(xué)效果會(huì)更加有效。
在學(xué)習(xí)了圓柱體積的知識(shí)后,進(jìn)行了課堂練習(xí)。首先展示了一道題目。用一張長(zhǎng)方形的紙卷成一個(gè)無(wú)重疊面積的圓柱,已知長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊是18.84cm,短邊是12.56cm。求圓柱的體積。
(1)大部分的學(xué)生的答案是:
3.14×(18.84÷3.14÷2)2×12.56=354.95 cm3
(2)一部分的學(xué)生的答案是:
3.14×(12.56÷3.14÷2)2×18.84=236.63 cm3
無(wú)疑答案為(1)的學(xué)生采用了下圖一的卷法,答案為(2)的學(xué)生采用了下圖二的卷法,答案都是正確的。
(有的同學(xué)卷的圓柱很不圓,近乎立方柱了)接著,筆者拋出了問(wèn)題開(kāi)始討論:
問(wèn)題一:怎么同樣的一張紙卷出了兩種不同體積的圓柱;
問(wèn)題二:兩個(gè)圓柱有什么關(guān)系沒(méi)有?
問(wèn)題三:同樣的側(cè)面積卷成的柱體哪一種體積最大?有什么實(shí)際意義呢?
學(xué)生的思維是發(fā)散的,創(chuàng)造性是無(wú)限的,關(guān)鍵在于啟發(fā)和引導(dǎo)。問(wèn)題設(shè)置的目的也在于引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考問(wèn)題。思維活躍的學(xué)生是能夠跟得上這種教學(xué)模式的,同時(shí)也激發(fā)了其他學(xué)生打破定式思考問(wèn)題的習(xí)慣,激發(fā)他們的創(chuàng)造性。學(xué)生對(duì)問(wèn)題的討論的熱情十分高漲,在老師的鼓勵(lì)下,有的學(xué)生講解和推理非常清晰,其他同學(xué)聽(tīng)得十分認(rèn)真。最后老師并不是直接回答問(wèn)題,而是從基本的計(jì)算規(guī)則進(jìn)行推導(dǎo)。假設(shè)長(zhǎng)方形的邊長(zhǎng)分別為a,b,且a>b,那么兩種卷法得到的圓柱的體積分別是:
有了理論的推導(dǎo),繼而進(jìn)行歸納總結(jié),引導(dǎo)出幾點(diǎn)結(jié)論:1.兩種不同的卷法得到的圓柱的高和底面積不同,底面積較大的圓柱的體積較大;2.生活中為了求得更大體積時(shí),增大圓柱的底面積最有效,比如用鐵皮打造水桶,一定是用長(zhǎng)邊圍合成圓底;3.相同側(cè)面積的圓柱體的體積大于立方體體積,而且是最大(同周長(zhǎng)圍合的圓的面積最大)。
通過(guò)圖形的展示,到嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo),到生活現(xiàn)象的攫取,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生不同的思維模式,形象思維與邏輯思維的轉(zhuǎn)化加深了學(xué)生的認(rèn)識(shí)、理解,激發(fā)了他們追求和探索的欲望,這也是迎合學(xué)生正常的心理發(fā)展。老師在教授這部分知識(shí)、進(jìn)行課堂專(zhuān)題練習(xí),不僅僅要強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí),更重要的是強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,應(yīng)用不同的方法,發(fā)揮好小學(xué)生形象思維的能力,逐步演化邏輯思維的能力,并且把兩種思維方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)思考問(wèn)題、探索研究問(wèn)題。
四、小結(jié)
小學(xué)低年級(jí)時(shí),形象思維多、被動(dòng)思維多,也就是思考的問(wèn)題都是由老師提出的。到了三、四年級(jí),特別是到了五、六年級(jí),學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)造性思維急劇增長(zhǎng),并且呈現(xiàn)正相關(guān),他們不斷認(rèn)識(shí)和體會(huì)到創(chuàng)造性思維的作用、意義和價(jià)值,也不斷激勵(lì)他們的好奇心和創(chuàng)造性意識(shí)。
小學(xué)生創(chuàng)造性既有天賦秉承的因素,后天的教育和環(huán)境的影響也是十分的重要。對(duì)于學(xué)校的教育來(lái)說(shuō),一是要正確認(rèn)識(shí)并正視對(duì)創(chuàng)造性思維的培養(yǎng);二是建立并形成對(duì)創(chuàng)造性成果的考評(píng)機(jī)制,對(duì)學(xué)生、對(duì)老師都非常重要。只有這樣,才能真正地把一節(jié)課變成一種教學(xué)方法,變成一種教育模式,才能真正把一個(gè)個(gè)學(xué)生培養(yǎng)成為創(chuàng)造性的人才,打造出一個(gè)創(chuàng)造性的社會(huì)。