丁寧 劉賢虎
摘? 要:傳統(tǒng)教學(xué)只有教師知道去哪里以及如何去那里,將知識咀嚼碎了喂給學(xué)生,學(xué)生只是被動接受,沒有學(xué)會主動學(xué)習(xí)?!恫灰?guī)則物體的體積》將主要問題集中呈現(xiàn),明確學(xué)習(xí)要點,給足時間讓學(xué)生進(jìn)行自主、探究、協(xié)作的主動學(xué)習(xí)。在這一過程中,學(xué)生知道去哪里和如何去,從學(xué)會走向會學(xué),真正促進(jìn)學(xué)習(xí)能力的提升。
關(guān)鍵詞:問題;引發(fā);探究;建模;問題解決
一、教學(xué)內(nèi)容
人教版數(shù)學(xué)五年級下冊第39頁例6及練習(xí)。
二、教學(xué)目標(biāo)
(1)讓學(xué)生通過操作探究,明確不規(guī)則的物體可以轉(zhuǎn)化成規(guī)則的物體,會用排水法等求不規(guī)則物體的體積。
(2)經(jīng)歷觀察、實驗、想象、推理等數(shù)學(xué)活動過程,歸納概括求不規(guī)則物體體積的方法,滲透轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。
(3)體驗數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和空間想象能力。
三、教學(xué)過程
1. 問題引發(fā)
師:孩子們,我們學(xué)習(xí)過長方體和正方體的體積,來看看,會求嗎?
生1:這個長方體可以用“長×寬×高”來求,用5×4×3就可以求出這個長方體的體積。
生2:正方體可以用“棱長×棱長×棱長”來求,也就是3×3×3=27(cm3)。
師:我們學(xué)會了如何求長方體和正方體的體積,但是在我們生活當(dāng)中有很多的物體既不是長方體的也不是正方體的,比如說老師手上的這塊軟陶,能用這樣的方法直接求出它們的體積嗎?
生:不能。
師:因為——
生:它是不規(guī)則的。
師:是啊,像這樣不規(guī)則的物體在生活中還有很多,比如軟陶、蘋果,等等,它們的體積怎樣來求呢?這節(jié)課我們就來研究這個問題。(板書課題)
評析:問題引發(fā)立意要高,難度要低,指向要明。由規(guī)則物體的體積引入,到求不規(guī)則物體的體積,從認(rèn)知角度是順應(yīng),立意高;計算規(guī)則物體的體積,對于學(xué)生來說容易,難度低;不規(guī)則物體的體積不能用長方體、正方體的體積公式來直接計算,產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需求,指向明確。這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生知道去哪里,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。
2. 問題探究
師:孩子們,想一想,在生活中還見過哪些不規(guī)則的物體?
生:類似于筆袋也是不規(guī)則的物體。
生:橡皮泥。
生:飛機(jī)。
……
師:其實在咱們的生活中有很多物體都是不規(guī)則的,老師也找到一些,認(rèn)識嗎?
師:你想選擇哪一樣來研究?說說你的想法。
生1:我想選擇橡皮泥,因為它可以捏成我們學(xué)過的圖形來求。
生2:我選擇土豆,因為它可以用刀切成長方體或正方體。
生3:我不同意他的說法,因為如果把土豆切成長方體或正方體的時候,它就少去了一部分,而且土豆就不能保存了。
師:還有像橡皮泥和軟陶一樣可以捏成長方體或正方體的物體嗎?
生:沒有了。
師:就像大家說的,咱們把橡皮泥、軟陶這樣可以自身改變形狀的物體稱為自身可塑物體,像土豆、石頭這些物體稱為自身不可塑物體。
師:自身可塑物體,它們的體積怎么求呢?自身不可塑物體,它們的體積又怎么求呢?是我講給大家聽聽,還是你們自己去發(fā)現(xiàn)?
生(齊):自己去發(fā)現(xiàn)。
師:老師這里給大家準(zhǔn)備了一些物體和材料,等一下,咱們每個小組就可以在自身可塑物體中選擇一樣,再從自身不可塑物體中選擇一樣來研究,看看大家在研究的過程中有什么發(fā)現(xiàn)?并把你的發(fā)現(xiàn)寫在學(xué)習(xí)單上。
師:自己先想一想選什么,然后再和同伴商量商量,商量好了就可以過來去取了。
學(xué)生自主探究。
評析:學(xué)生探究首先是建立在獨立學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的,可以獨立思考,可以動手操作,也可以看書。其次是協(xié)同學(xué)習(xí),倡導(dǎo)同桌之間的協(xié)同,遇到困難可以求助他人、課本,學(xué)有余力的學(xué)生可以施助他人。這個環(huán)節(jié)要有足夠的時間,在10分鐘左右,讓學(xué)生有充分的時間去親身經(jīng)歷動眼觀察、動手操作、動口表達(dá)、動腦思考以及親自探索,如比較、歸納、猜測、驗證、概括等,不能是淺嘗輒止,只有在這樣的學(xué)習(xí)中學(xué)生才能學(xué)會學(xué)習(xí)。
3. 互動建模
師:哪個小組想和大家分享一下?
生:我們來和大家分享自身不可塑的物體,我們選擇的是土豆,驗證方法就是先找來500ml的水,然后把土豆放進(jìn)水里,那么現(xiàn)在500ml的水就升到了600ml,然后我們再把現(xiàn)在的600ml水減去原來的500ml水,得到多余的100ml水,把100ml水轉(zhuǎn)化為100cm3,所以我們得出土豆的體積就是100cm3。
生(齊):同意。
師:我們明明求的是土豆的體積,你怎么說的卻是水的體積呀?
生:因為土豆它原來是不規(guī)則物體,而我們不能知道它的長、寬、高,那么可以通過水,就是排水法來測量出土豆的體積。這樣就把土豆的體積變?yōu)樗捏w積了。
師:也就是土豆的體積到底等于什么呀?
生:土豆的體積就是等于水多出來的100ml,再把單位轉(zhuǎn)換一下,那100ml就等于100cm3,就是土豆的體積。
師:水怎么會多呢?
生:因為土豆它原本是占空間的,當(dāng)把它放進(jìn)水里的時候,土豆就會把水?dāng)D上去,擠上去的水就是土豆占的空間。
師:實際上他說的土豆的體積,也就是等于上升的部分水的體積。他提到了排水法,用排水法把求土豆的體積轉(zhuǎn)化成了求——
生:上升部分水的體積。
師:其他小組,你們在研究自身不可塑物體的體積時,也用到這種辦法了嗎?說說看。
生:我們選擇的是石頭,我們把石頭放進(jìn)500ml的水中,發(fā)現(xiàn)水上升了350ml,這350ml也就等于石頭的體積。把求石頭的體積轉(zhuǎn)化成求上升水的體積。
師:還有研究其他物體的嗎?
生:我們組研究的是雞蛋,我們把雞蛋放進(jìn)500ml的水里,發(fā)現(xiàn)水上升了50ml,我們求出來雞蛋的體積就是50ml,用排水法把雞蛋的體積轉(zhuǎn)化成了上升部分水的體積。
生:我不同意他的說法,毫升是液體的體積單位。雞蛋的體積是50cm3。
師:那他們組求的雞蛋的體積——
生:也是轉(zhuǎn)化成了上升部分水的體積。
師:想一想,咱們用排水法求自身不可塑物體體積的時候需要記錄哪些數(shù)據(jù)呢?
生:我覺得要記錄原來水的體積和把物體放進(jìn)去之后的體積。
師:自身不可塑的物體我們有辦法求出它們的體積了,那么自身可塑的呢?
生1:我們可以先把一個不規(guī)則的橡皮泥捏成一個規(guī)則的長方體,然后再用尺子去量,量出它的長、寬、高,就可以計算出它的體積了。
生2:我想補(bǔ)充,我們也可以捏成一個正方體,按照正方體的體積公式也可以求出它的體積。
師:聽你們這么一說,橡皮泥的體積就——
生1:等于長方體或正方體的體積了。
生2:橡皮泥的體積就轉(zhuǎn)化成了長方體的體積。
師:軟陶呢?
生:也可以轉(zhuǎn)化成長方體或正方體的體積。
師:同學(xué)們,無論是自身可塑的物體,還是自身不可塑的物體,都能用自己的方法求出它們的體積,可是在大家探究的過程中,有一個小組選擇了這樣一個塑料的物體,后來又去換了一個土豆,你知道為什么嗎?
生:因為這個物體可能會浮起來,不會沉到水里,那就無法用排水法得到它的體積了。
師:在我們生活當(dāng)中還有很多這樣的物體,比如說木頭、塑料、冰糖都不能用排水法求出它們的體積,那么這樣的物體,它們的體積怎樣來求呢?是的,也可以用排沙法、排米法來求,這樣它們的體積就轉(zhuǎn)化成了上升部分沙子、米的體積。
師:無論是自身可塑物體、自身不可塑物體,還是特殊物體都能用這種轉(zhuǎn)化的辦法求出它們的體積,也就是把這些不規(guī)則的物體的體積轉(zhuǎn)化成規(guī)則的、我們學(xué)過的或者可以測量的物體的體積。這種轉(zhuǎn)化的辦法,在我們之前的學(xué)習(xí)中也有用到過,知道在哪里用到過嗎?
生:我們以前學(xué)過的小數(shù)除法就是轉(zhuǎn)化成整數(shù)除法來計算的。
生:我們計算平行四邊形的面積也是轉(zhuǎn)化成我們學(xué)過圖形的面積來求的。
師:是的,在我們上學(xué)期的學(xué)習(xí)中就有用到轉(zhuǎn)化的辦法。在今后學(xué)習(xí)中我們也會用到這樣的辦法。轉(zhuǎn)化思想是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中常用的思想方法,其實學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程就是不斷轉(zhuǎn)化的過程,不斷地將未知的問題轉(zhuǎn)化成已知問題的過程,學(xué)會用轉(zhuǎn)化的策略解決數(shù)學(xué)問題對咱們今后的學(xué)習(xí)尤為重要。
評析:學(xué)生經(jīng)歷充分的自主探究與協(xié)同學(xué)習(xí)后,有了較為深刻的認(rèn)識,通過生生、師生互動交流,逐步建立求不規(guī)則物體體積的數(shù)學(xué)模型:不規(guī)則物體轉(zhuǎn)化為規(guī)則物體。在這節(jié)課,學(xué)生從不規(guī)則物體中可塑和不可塑兩類的探究,發(fā)現(xiàn)、總結(jié)解決這一類問題的方法——轉(zhuǎn)化。
4. 問題解決
(1)珊瑚石的體積是多少?
生1:我來說我的方法,沒有放珊瑚,水深6cm,放珊瑚后水深7cm,水上升了1cm,所以珊瑚石的體積就等于8×8×1=64(cm3)。
生2:我的方法是先求出水的體積8×8×6,再求出放進(jìn)珊瑚石后的體積8×8×7,再減去第一次求出的水的體積。
師:對于這兩種方法,你有什么看法?
生1:我喜歡第一種方法,因為它直接計算上升部分水的體積,也就是珊瑚石的體積,計算很簡便。
生2:我喜歡第二種方法,雖然計算步驟多一些,但是這種方法一想就明白。
(2)爸爸在一個底面積為51dm2的長方體魚缸里放了一個假山石,水面上升了3cm。這個假山石的體積有多大?
生1:首先我們要換算單位51dm2=5100cm2,之后再用公式V=Sh=5100×3=15300(cm3)。
生2:我還有一種方法,把3cm換算成0.3dm,所以V=Sh=51×0.3=15.3(dm3)。
師:那這里假山石的體積就轉(zhuǎn)化成了——
生:上升部分水的體積。
師:孩子們,這節(jié)課就要結(jié)束了。想一想,這節(jié)課我們解決了什么問題?遇到了什么困難?你有哪些收獲?
生1:我知道了怎么計算自身不可塑物體的體積。
生2:這節(jié)課我學(xué)會了轉(zhuǎn)化的思想,還有排水法。
生3:還學(xué)會了如何求自身可塑物體的體積。
生4:我還知道了自身可塑物體捏成規(guī)則物體,它的體積不變。
生5:我還知道了轉(zhuǎn)化是多么重要。
生6:我要補(bǔ)充,一開始我寫第8題沒看到單位要換算,經(jīng)過老師提醒才知道,所以我們以后要認(rèn)真審題,看清單位。
師:是啊,要認(rèn)真審題。其實學(xué)習(xí)就是這樣一個過程,有時候想著想著、說著說著就會了。好了,這節(jié)課我們就上到這里,下課!
評析:問題解決環(huán)節(jié)就是應(yīng)用數(shù)學(xué)模型來解決數(shù)學(xué)問題或生活問題。在這一過程中,培養(yǎng)學(xué)生的遷移與應(yīng)用能力。顯然,需要繼續(xù)繼承和發(fā)揚傳統(tǒng)教學(xué)中的優(yōu)勢,注重問題的層次性、綜合性,也要關(guān)注變式問題的解決。不能讓學(xué)生停留在“對答案、說解答過程”的低層次思維上,而應(yīng)讓學(xué)生說說“你是怎么想的?”“你認(rèn)為這種想法對嗎,為什么?” “對于這種方法,你有什么看法?”等等,發(fā)展學(xué)生的“分析、評價、創(chuàng)新”高階思維。
四、全課評析
在傳統(tǒng)教學(xué)中,存在以下問題:學(xué)生不知道去哪里,更不知道怎么去那里。只有教師知道去哪里以及怎么去,學(xué)生只能被動跟隨。教師總是習(xí)慣將知識咀嚼碎了喂給學(xué)生,導(dǎo)致學(xué)生缺乏獨立學(xué)習(xí)的能力。一旦離開教師的幫助,學(xué)生就不會學(xué)習(xí)。針對以上問題,我們對傳統(tǒng)課堂教學(xué)進(jìn)行變革,實施問題教學(xué),讓學(xué)生從學(xué)會走向會學(xué)。問題教學(xué)的流程框架是:問題引發(fā)——問題探究——互動建?!獑栴}解決。其核心是“問題探究”。一節(jié)課圍繞2、3個主要問題進(jìn)行探究,問題之間呈現(xiàn)進(jìn)階或并列關(guān)系,并且每個問題都讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)要點,比如畫一畫、寫一寫、看一看、說一說等,其目的就是讓學(xué)生知道去哪里以及如何去。
1. 讓自主、協(xié)作、探究真正發(fā)生
在傳統(tǒng)的課堂,學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的時間少,而且支離破碎,無法實現(xiàn)真正的自主、協(xié)作、探究。問題教學(xué)以問題引領(lǐng)促進(jìn)學(xué)生的知識建構(gòu)和問題解決,將本節(jié)課的核心問題用問題鏈的形式呈現(xiàn),同時通過交流互動確定問題鏈解決的方法策略,提煉出要點,以學(xué)習(xí)單的形式放手讓學(xué)生去探究。學(xué)生明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo),也清楚達(dá)成目標(biāo)的途徑方法,并且有較為充足的時間去獨立思考、自主探究,同時倡導(dǎo)同桌、小組間的協(xié)作學(xué)習(xí),讓求助、施助隨時發(fā)生。在解決問題鏈的過程中,不斷將學(xué)生的思維引向深入。
2. 讓思考、質(zhì)疑、評價成為習(xí)慣
學(xué)習(xí)絕不是被動接受的過程,它應(yīng)當(dāng)成為主動思考、多元表達(dá)、相互促進(jìn)的過程。教師要創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生主動思考的問題情境,可以是生活情境,也可以是數(shù)學(xué)問題情境。學(xué)生有了自己的思考,就可以表達(dá)觀點,進(jìn)行分享、交流。在互動交流時,教師要將質(zhì)疑、評價的主動權(quán)還給學(xué)生。對于學(xué)生的觀點,讓學(xué)生去質(zhì)疑對與錯,去評價合理與不合理,促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展。
通過問題教學(xué),教師將以往零碎的問題變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化的思維性問題和知識性問題,指向數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)和核心。學(xué)生從碎片化的學(xué)習(xí)和思考走向整體的知識建構(gòu),實現(xiàn)從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),從低階思維走向高階思維,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升,從學(xué)會走向會學(xué)。