嚴(yán)國娟
【摘要】教學(xué)中教師可以以問題為導(dǎo)向,以學(xué)具材料的創(chuàng)新應(yīng)用為抓手,適度融入全科教學(xué)的理念,去嘗試探尋數(shù)學(xué)拓展課內(nèi)容開發(fā)的新路徑?!稖y量地圖上的面積》就是以測量某機(jī)場面積的現(xiàn)實(shí)情境為依托而設(shè)計(jì)的一節(jié)拓展課,以期打破學(xué)生對于面積測量的思維定式,嘗試創(chuàng)造性地運(yùn)用學(xué)習(xí)材料解決求不規(guī)則圖形面積的問題,實(shí)現(xiàn)學(xué)生空間觀念和創(chuàng)新能力的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】材料創(chuàng)新;拓展課;實(shí)踐
從數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)際來講,問題是驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)發(fā)展的核心。一個(gè)好的數(shù)學(xué)問題不僅可以有效推動(dòng)課堂教學(xué),還可以為教師開發(fā)拓展課提供思路。教師可以以問題為導(dǎo)向,以學(xué)具材料的創(chuàng)新應(yīng)用為抓手,適度融入全科教學(xué)的理念,去嘗試探尋數(shù)學(xué)拓展課內(nèi)容開發(fā)的新路徑?!稖y量地圖上的面積》就是在這一理念指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的一節(jié)六年級拓展課。
【課前思考】
人教版教材中有不規(guī)則圖形(組合圖形)面積計(jì)算與估計(jì)的相關(guān)內(nèi)容,學(xué)生在解決這類問題時(shí),通常采用單純計(jì)算和化繁為簡的方法得出結(jié)果,缺乏對不規(guī)則圖形面積的測量經(jīng)驗(yàn)?;诖耍處熱槍Α安灰?guī)則圖形的面積”這一知識(shí)點(diǎn),以測量某機(jī)場面積的現(xiàn)實(shí)情境為依托,設(shè)計(jì)開發(fā)了一節(jié)拓展課《測量地圖上的面積》,立足打破學(xué)生對于面積測量的思維定式,鼓勵(lì)他們創(chuàng)造性地運(yùn)用學(xué)習(xí)材料探索求不規(guī)則圖形面積的方法,促進(jìn)學(xué)生空間觀念和創(chuàng)新能力的發(fā)展。
《測量地圖上的面積》一課的教學(xué)目標(biāo)如下。
1.通過學(xué)習(xí)和觀察,經(jīng)歷運(yùn)用多種不同的方法測量不規(guī)則圖形面積的過程,了解多種測量不規(guī)則圖形面積的方法。
2.在解決問題的過程中提高問題解決能力,積累測量活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)。
3.培養(yǎng)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)和數(shù)學(xué)素養(yǎng),感受生活與數(shù)學(xué)的聯(lián)系。
【教學(xué)實(shí)踐】
(一)直接引入,提出問題
師:今天的數(shù)學(xué)課,我們要一起來研究和測量與面積有關(guān)的問題。(揭示課題:測量面積)
教師用PPT呈現(xiàn)圖片(如圖1)后,繼續(xù)引導(dǎo):這是某機(jī)場的平面圖,我們今天的任務(wù)就是求出這個(gè)機(jī)場的大概面積。先想一想,要解決這個(gè)問題,你將面臨的困難和挑戰(zhàn)可能是什么?
生:它是不規(guī)則的,即便知道比例尺,想求不規(guī)則的機(jī)場的面積也很難。
生:怎么把它變得規(guī)則,這是我們要解決的問題。
生:可能不需要把它變得規(guī)則,說不定可以有別的方法求它的面積,找到這樣的方法就是我們的任務(wù)。
師:如果可以借助一些材料或工具幫助你測量,你覺得需要些什么?可以討論一下。
(設(shè)計(jì)意圖:教學(xué)中,教師直接拋出問題,并根據(jù)互動(dòng)了解學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)。大部分學(xué)生都能想到“數(shù)方格”或“轉(zhuǎn)化成基本圖形計(jì)算”這兩種他們已經(jīng)相當(dāng)熟悉的方法,而借助材料開展測量,探尋解決這一問題的新的可行性路徑才是本節(jié)課的重難點(diǎn)所在。因此教師設(shè)計(jì)了學(xué)生自主討論的環(huán)節(jié),給學(xué)生留足創(chuàng)造性解決問題的空間。)
(二)展開教學(xué),活動(dòng)探究
1.依據(jù)材料,商討測量方案
教師引導(dǎo)學(xué)生討論交流解決問題需要的材料,并根據(jù)學(xué)生討論的結(jié)果,提供以下材料(如圖2),供學(xué)生選擇。的材料,打破常規(guī)思維,發(fā)揮創(chuàng)造力,研究新的測量方法。)
2.合作探究,動(dòng)手實(shí)踐測量
(1)小組合作,實(shí)踐測量。
小組討論協(xié)商,選擇一種材料進(jìn)行測量。學(xué)生上臺(tái)展示,介紹自己小組的測量方案與測量中遇到的問題(如圖3)。
師:怎樣運(yùn)用這些材料,對于我們測量面積會(huì)有所幫助呢?
生:燒杯是用來測量體積的,我想到了體積等于底面積乘以高,如果把機(jī)場的面積當(dāng)成底面積,把黏土平鋪在地圖上,再用黏土的體積除以鋪黏土的高度,就是機(jī)場的面積。
師:你能把面積和體積聯(lián)系在一起,通過測量體積間接求出面積,是個(gè)好主意!那么黃豆可以怎么用?
生:黃豆只能鋪在地圖上,但是鋪好后可以移動(dòng)變成規(guī)則圖形再求黃豆的占地面積,就是機(jī)場的面積。
生:先算出整塊長方形的面積,然后把黃豆間隔均勻地撒在整張地圖上,機(jī)場上黃豆的顆數(shù)除以整個(gè)長方形黃豆的顆數(shù)就是機(jī)場面積除以整個(gè)長方形的面積。我們可以用比例的知識(shí)解決問題。
(設(shè)計(jì)意圖:在活動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí),教師尊重學(xué)生的差異,給學(xué)生提供不同層次的測量材料,讓不同水平的學(xué)生都能參與測量,體驗(yàn)數(shù)學(xué)活動(dòng)的樂趣。運(yùn)用透明方格紙和剪刀這兩種材料進(jìn)行測量的方法大部分學(xué)生都已熟知,并且能夠順利講解測量步驟和注意事項(xiàng)。這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)重在引導(dǎo)學(xué)生面對新
(2)匯報(bào)交流。
生:我們小組直接把方格鋪在地圖上,不滿半格不數(shù),滿半格當(dāng)成1格,這樣結(jié)果是111格,也就是111平方厘米。
師:你們小組用的是數(shù)方格的方法。下面我們問問用剪拼法的小組。在剪和拼的過程中你們是否遇到過難題?又是如何解決的?
生:我們小組發(fā)現(xiàn)圖形剪開后不能完全拼成一個(gè)規(guī)則圖形,所以就將它近似看成了寬7.6厘米、長13.8厘米的長方形,這樣面積約是105平方厘米。
師:為什么可以看成長方形來求呢?
生:因?yàn)槲覀儼阉闯砷L方形,長方形外面有多的面積,長方形里面也還有空白的地方,可以互補(bǔ)。
師:你們小組選擇的材料是黏土和燒杯,你們是怎么用它們來測量面積的?
生:我們先測量了全部黏土的體積,是120立方厘米,然后把黏土鋪在地圖中機(jī)場的位置上,盡量將高度鋪均勻,黏土的高度是1.2厘米,用公式“體積除以高等于底面積”求出地圖上機(jī)場的面積大約是100平方厘米。
師:我想問問選擇用黃豆測量的這組同學(xué),為什么你們把用黃豆鋪成的機(jī)場形狀變成了長方形?
生:為了方便計(jì)算,我們把鋪成機(jī)場形狀的黃豆移動(dòng)成長方形的形狀,雖然形狀變了,但是顆數(shù)沒有變,所以面積還是一樣的,只要計(jì)算長方形的面積就可以了。
師:當(dāng)黃豆不夠鋪滿“機(jī)場”時(shí),把黃豆均勻地撒滿整張地圖,你能看懂這其中的意思嗎?
生:這個(gè)和概率有關(guān)系,誰的面積大,黃豆撒上去的概率就大。當(dāng)黃豆均勻地鋪在整張地圖上,可以數(shù)一數(shù)整張地圖一共有幾顆黃豆,再數(shù)出“機(jī)場”里面有幾顆黃豆。根據(jù)“機(jī)場”里的黃豆數(shù)量/整張地圖的黃豆數(shù)量=機(jī)場的面積/整張地較圖的面積,就可以大概求出機(jī)場的面積。
師:你們特別會(huì)思考,原來我們還可以利用部分與整體之間的比例關(guān)系來測量面積。
(設(shè)計(jì)意圖:這個(gè)環(huán)節(jié)中,學(xué)生在提出問題、商量對策的基礎(chǔ)上進(jìn)行操作,通過思考和實(shí)踐,自主選擇適合的級別進(jìn)行任務(wù)挑戰(zhàn)。學(xué)生在操作活動(dòng)中深刻理解面積的概念,主動(dòng)感悟面積與體積、面積與概率之間的聯(lián)系。)
3.回顧整理,感悟方法
師:同樣都是這一機(jī)場的面積,為什么大家測量的結(jié)果不相同呢?
生:因?yàn)闊o論使用什么材料,在測量過程中都有可能存在誤差,導(dǎo)致結(jié)果也有可能存在誤差。
師:如何才能減小誤差呢?
生:數(shù)方格的時(shí)候應(yīng)該注意方格紙不能移動(dòng),最好能數(shù)1格做一下標(biāo)記,防止遺漏。
生:在剪拼的過程中應(yīng)該盡量拼得準(zhǔn)確,測量和計(jì)算也要準(zhǔn)確,把多余的和空白的地方互相填補(bǔ),以減少誤差。
生:鋪黏土的時(shí)候要注意盡量每個(gè)地方的高度都一樣,不能有的地方高一些有的地方矮一些,這樣用體積除以高得到的面積才準(zhǔn)確。
生:在撒黃豆的時(shí)候要注意它們的間距均勻,這樣算出來的比例才會(huì)準(zhǔn)確。
全課小結(jié):今天同學(xué)們用不同的材料,探索了測量不規(guī)則圖形面積的多種方法。原來面積不僅可以通過計(jì)算算出來,也可以通過測量量出來。數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中無處不在,我們要學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察我們的生活。
【教學(xué)反思】
(一)緊扣課堂目標(biāo),把材料用對
學(xué)生對事物好奇心的強(qiáng)弱、探索欲望的高低、注意力集中時(shí)間的長短都與學(xué)習(xí)素材是否具有吸引力有關(guān)。因此,教師有必要根據(jù)學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn),在學(xué)習(xí)材料的選擇上下功夫。設(shè)計(jì)拓展課《測量地圖上的面積》時(shí),教師緊扣教學(xué)目標(biāo),通過提供黏土、黃豆等與求面積大小看起來不相關(guān)的材料,來激發(fā)學(xué)生解決問題的興趣和愿望,為學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)搭建平臺(tái)。
(二)注重學(xué)生本位,把材料用透
1.因“材”施教,提供多樣材料
學(xué)生思維發(fā)展的水平是有差異的。因此,教師應(yīng)相對把握各個(gè)層次學(xué)生的思維水平,為不同層次的學(xué)生提供不同層次的操作材料,以滿足每一位學(xué)生的認(rèn)知需求。本節(jié)課的測量活動(dòng),提供的是具有難易梯度的學(xué)習(xí)材料,學(xué)生既可以選擇格子圖,用最為基本的數(shù)面積的方法解決問題,也可以選擇用剪拼的方法、黏土測量的方法,甚至挑戰(zhàn)用黃豆測量的方法求機(jī)場面積。這樣做不僅做到了材盡其用,還能生成各類生本教學(xué)資源。
2.小“材”大用,多種挑戰(zhàn)方法
除了給學(xué)生提供多樣的學(xué)習(xí)材料外,教師還要關(guān)注材料使用的有效性。為避免出現(xiàn)學(xué)生盲目使用材料的情況,教師有意在學(xué)生正式操作活動(dòng)開展前對不同材料的使用進(jìn)行指導(dǎo)和交流,再通過具體操作,小組合作,分類實(shí)施,共同完成面積測量的任務(wù)。學(xué)生測量方法多種多樣,既有數(shù)一數(shù)、量一量,也有剪一剪、拼一拼、算一算等。這樣的過程,在提升學(xué)生思維能力的同時(shí),也促進(jìn)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作經(jīng)驗(yàn)的積累。
(三)加強(qiáng)溝通聯(lián)系,把材料用活
1.“數(shù)與代數(shù)”“圖形與幾何”的相互溝通
數(shù)與形都是數(shù)學(xué)研究的主要內(nèi)容。兩者互相依存,在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化。比如學(xué)生在用黃豆“測量地圖上的面積”時(shí),首先需要考慮到圖上單位面積內(nèi)黃豆的數(shù)量,計(jì)算整個(gè)圖形黃豆覆蓋的數(shù)量,再結(jié)合比例尺的相關(guān)知識(shí),通過計(jì)算相對準(zhǔn)確地測量出其大概的面積。再比如借助黏土求地圖上的圖形的面積,需要先沿著地圖邊緣將黏土鋪平展開,然后依據(jù)黏土的體積和高度,求出直柱體底面的面積,也就是地圖上的圖形的面積。無論哪種方式,都是將原來的測量任務(wù)轉(zhuǎn)化為另外一種問題形式,這對學(xué)生空間想象力和思維創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都具有重要意義。
2.“數(shù)學(xué)”與“其他學(xué)科”的橫向聯(lián)系
數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間都存在交叉關(guān)聯(lián)關(guān)系。方格紙、剪刀、黏土、燒杯和黃豆,這一系列看似在美術(shù)、科學(xué)課程中才會(huì)用到的材料出現(xiàn)在數(shù)學(xué)課堂中,成為幫助學(xué)生解決挑戰(zhàn)性任務(wù)的重要工具。這讓數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間相互融合的意味更加明顯,有助于學(xué)生綜合能力的提升。
總而言之,教師在確立拓展課主題和材料時(shí),既要遵循兒童的認(rèn)知規(guī)律,又要盡可能把握學(xué)生的思維與能力起點(diǎn)。賦予數(shù)學(xué)材料以豐富的教育功能,實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成,進(jìn)一步提升學(xué)生綜合素養(yǎng)與關(guān)鍵能力的培養(yǎng)實(shí)效。