桑婷
【摘 要】本文旨在歸納極限思想在小學(xué)數(shù)學(xué)中的滲透點,并以圓的教學(xué)為例,結(jié)合教師的教法,得出小學(xué)教師在教學(xué)過程中對小學(xué)生極限思想滲透的廣度和深度。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);極限思想;滲透;應(yīng)用
數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)明確提出課程目標(biāo)之一是使學(xué)生獲得適應(yīng)未來社會生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的重要數(shù)學(xué)知識以及基本的數(shù)學(xué)思想方法和必要的應(yīng)用技能。可見,數(shù)學(xué)思想是學(xué)生應(yīng)該要培養(yǎng)的。
1? ?極限的描述性定義
在小學(xué)階段,用孩子們聽得懂的語言,如越來越靠近、靠近到兩者之間的距離越來越小、無限接近卻又不能到達(dá)等詞句來表示極限的內(nèi)涵。
2? ?從有限到無限,從無限到極限
極限思想其實是從有限中認(rèn)識無限,從近似中認(rèn)識精確的一種數(shù)學(xué)思想。因此,在學(xué)生還無法理解極限這一抽象概念時,教師要在教學(xué)中帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識“無限”,如提出“有沒有最大的自然數(shù)”,讓學(xué)生探索“無限”。除了在“數(shù)與代數(shù)”模塊中探索無限,在幾何教學(xué)中,也有許多概念是具有無限性的,如線段的一端無限延長就成了射線,線段兩端無限延伸就成了直線,射線、直線就是具有無限性的概念。學(xué)生在對比線段與射線、直線的區(qū)別時,就會體會到無限延長的涵義,初步形成極限思想的雛形。雖然我們可以從無限中認(rèn)識極限思想,但是“無限”并不等于“極限”。無限的結(jié)果有兩種,一種是收斂;一種是發(fā)散;而收斂的無限過程才是極限思想的表現(xiàn)。所以,認(rèn)識無限知識只是讓學(xué)生積累一些感性認(rèn)識,而真正運(yùn)用極限理論是在圓的教學(xué)中。
3? ?極限思想在圓的教學(xué)中的應(yīng)用研究
3.1? 圓的認(rèn)識
3.1.1? 課堂片段
教師課前準(zhǔn)備了很多正方形紙片(19cm×19cm)分發(fā)給學(xué)生(每人三張)。
師:請同學(xué)們拿出一張正方形紙片,找到正方形的中心,然后在正方形的邊上隨便選取一些點分別與正方形中心點相連。請大家量一量這些線段的長度,它們都相等嗎?最長和最短的線段相差多少?
生操作:(將正方形對角線折,兩條對角線相交于一點,即正方形的中心……)最長線段是正方形頂點與正方形的中心的連線,量得13.4cm;最短線段是正方形一條邊的中點與正方形的中心的連線,量得是9.5cm;最長與最短線段相差3.9cm。
師:接下來,請拿出另一張正方形紙片,跟著老師折一折,剪一剪。將正方形對折,將對折后的紙折出中線,再折出四等分線。將角的頂點對齊,與它較遠(yuǎn)的四等份線進(jìn)行折疊,另一邊再折過去,接下來把角的頂點和另一條四等分線與折好圖形邊的交點相連,沿著這條線剪下圖形(正六邊形)。和剛剛一樣,你會有怎樣的結(jié)論呢?
生:線段有的相等,有的不相等。最大相差1.2cm。
師:接下來,我們來動手剪一個正八邊形。
生:線段有的相等,有的不等。最大相差0.7cm。
師:對比剛剛?cè)齻€圖形,它們的不同點在哪?
生:正多邊形的邊數(shù)越多,邊上一點和中心的連線就越接近。
師:你覺得正方形、正六邊形和正八邊形哪個更加接近圓?
生:正八邊形。
師追問:那如果正六十四邊形,你能想象出它的樣子嗎?
學(xué)生想象,然后教師用多媒體課件展示。
師:你們發(fā)現(xiàn)了什么?
生:正六十四邊形更接近圓。
師總結(jié):正多邊形邊數(shù)無限增多,就接近于圓。也就是正多邊形的邊上一點與中心的連線,最大相差越來越接近0的時候,就越接近圓了。
師追問:那你能得到圓上一點與圓心的連線之間的關(guān)系嗎?
學(xué)生探究得出圓的半徑都相等,直徑都相等。
3.1.2? 教學(xué)分析
教學(xué)方法:正多邊形逼近圓。
在這個教學(xué)過程中,教師先從最簡單的正方形入手,慢慢增加正多邊形的邊數(shù),讓學(xué)生從動態(tài)的有限變化中感受無限變化的過程。這個過程并不是單純地教授學(xué)生圓的半徑都相等,而是讓學(xué)生通過幾個熟悉的圖形,慢慢增加邊數(shù),感悟正多邊形的邊數(shù)越多,就越接近圓這個關(guān)鍵。這里面蘊(yùn)含了極限思想,在無限增加邊數(shù)時,學(xué)生就有了極限思想的雛形,也建立了直線型圖形與曲邊圖形的聯(lián)系,為以后的圓的面積教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。
教學(xué)出發(fā)點:圓的半徑都是相等的。
整個教學(xué)過程抓住了我國古代著作《墨經(jīng)》中寫道的:圓,一中同長也。它的意思是:圓是從中心點到周邊任何一點的距離都相等的圖形。用現(xiàn)在的定義來說就是同一平面內(nèi),到定點的距離等于定長的點的集合叫作圓。因此,這個教學(xué)設(shè)計不僅符合小學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律,也是對高年級學(xué)生思維的發(fā)展以及極限思想的發(fā)展。
3.2? 圓的面積
3.2.1? 課堂片段
教師先讓學(xué)生在課前將書后的圓剪下來,然后課上組織學(xué)生自己動手操作,分別將圓平均分成16等份和32等份,再將分成的小扇形交叉拼一拼。
師:你能拼成我們以前學(xué)過的平面圖形嗎?
生:可以將圓轉(zhuǎn)化成長方形。
師追問:拼成的圖形就是長方形嗎?
生:是近似的長方形。因為它的底邊有小波浪,上下兩邊不是線段。
師:對比16等分和32等分拼成的圖形,它們有什么區(qū)別?
生:分成32等份更接近長方形。
師追問:那如果分成64等份又會拼成怎樣的圖形呢,還能繼續(xù)分下去嗎?
此時,教師用多媒體課件進(jìn)行動態(tài)的展示,把一個圓平均分成64份、128份……
師:同學(xué)們,你們看了課件上拼成的圖形,有什么感受嗎?
生:平均分的份數(shù)越多,拼成的圖形就越接近長方形。
3.2.2? 教學(xué)分析
在圓的面積推導(dǎo)過程中,最難理解的就是“平均分的份數(shù)越多,拼成的圖形就越接近長方形”。教師在教學(xué)時,通過16等份和32等份的圓的對比,使學(xué)生初步發(fā)現(xiàn):32等份的要更接近長方形。教師運(yùn)用多媒體課件,讓學(xué)生看到動態(tài)的拼的過程。對比16等份、32等份、64等份……拼成的圖形,學(xué)生會得出結(jié)論:平均分的份數(shù)越多,拼成的圖形越接近長方形。這就完成了從曲邊圖形到直線型圖形的轉(zhuǎn)化。在多媒體展示過程中,教師僅僅展示了一小部分,但是學(xué)生卻知道還能繼續(xù)往下分。通過經(jīng)驗,學(xué)生能夠想象圓的無限分割,這就在無形之中滲透了極限思想。
3.3? 小結(jié)
在實踐方面,教師應(yīng)該了解小學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律,從學(xué)生實際出發(fā),在小學(xué)階段潛移默化地滲透無限思想,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,而不在于讓學(xué)生真正利用極限思想解決較難的問題。在實際教學(xué)過程中,教師要更加注重數(shù)學(xué)思想的滲透,而不在于點透。
4? 極限思想教學(xué)對學(xué)生現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想建立的啟蒙意義
在小學(xué)階段,學(xué)生學(xué)習(xí)的不僅僅是浮于表面的知識,更重要的是隱含在知識中的數(shù)學(xué)思想。只有將數(shù)學(xué)思想放在教學(xué)的出發(fā)點和落腳點上,學(xué)生才能從表面的知識中挖掘出數(shù)學(xué)思想,這樣學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)才是真正事半功倍的。雖然課標(biāo)沒有特別指出極限思想的教學(xué)要點,但是教師要充分理解數(shù)學(xué)教材內(nèi)容,探究其中的滲透點,從無限思想出發(fā)感悟極限思想。
極限思想對小學(xué)階段學(xué)生而言是有一定理解難度的,但是它也具有很大的啟蒙意義,它是學(xué)生第一次接觸到曲邊圖形而產(chǎn)生的思想,是串聯(lián)小學(xué)、初高中和大學(xué)的紐帶。在滲透極限思想的過程中,學(xué)生發(fā)展了抽象思維能力和邏輯推理能力,為自身數(shù)學(xué)思維的良好發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。