文| 王福銀
數(shù)學(xué)是一門(mén)抽象、復(fù)雜的學(xué)科。小學(xué)生認(rèn)知能力較弱,尤其對(duì)立體幾何相關(guān)知識(shí)的接受能力較弱。因此,教師應(yīng)根據(jù)小學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),將他們熟悉的生活元素引入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,以生活元素詮釋數(shù)學(xué)本質(zhì),將學(xué)生置身于他們所熟悉的環(huán)境中進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué),是一種較為科學(xué)的教學(xué)方法。本文以小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)下冊(cè)“圓柱與圓錐”為例,深入分析生活元素在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。
概念教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要組成部分,也是學(xué)生難以理解的主要知識(shí)內(nèi)容。由于文字內(nèi)容相對(duì)晦澀復(fù)雜,學(xué)生認(rèn)知能力不足,在閱讀分析之后仍難以理解數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)?;谶@種問(wèn)題,教師可以利用生活元素來(lái)創(chuàng)設(shè)生活情境,將學(xué)生置身于他們所熟悉的生活環(huán)境中進(jìn)行沉浸式教學(xué),從生活元素引出并印證數(shù)學(xué)概念,引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化為對(duì)生活常見(jiàn)現(xiàn)象的理解,由抽象到具象,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)概念知識(shí)的快速掌握與深入理解。
“圓柱與圓錐”這部分重點(diǎn)講解了圓柱與圓錐的認(rèn)識(shí)。在之前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生認(rèn)識(shí)到正方體與長(zhǎng)方體能構(gòu)成立體圖形,但圓柱與圓錐區(qū)別于其他立體圖形,對(duì)其概念的本質(zhì)無(wú)法形成全面深入的理解。為此,教師可根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)一個(gè)生活化的教學(xué)導(dǎo)入情境,引出教學(xué)重點(diǎn)。圓柱與圓錐的認(rèn)識(shí)涉及底面、側(cè)面、高的數(shù)學(xué)概念,為使學(xué)生更直觀地了解圓柱的特征,教師可借助生活元素來(lái)代入概念教學(xué)。教師可提問(wèn):“大家還知道哪些東西是圓柱體嗎?可以與同學(xué)一起看看周?chē)袥](méi)有與圓柱體類(lèi)似的物品?!痹诮處煹慕M織下,學(xué)生紛紛開(kāi)始尋找自己周邊與圓柱體相似的物品,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間尋找之后,學(xué)生給出了各自的回答:“我用的鉛筆就是圓柱體。”“學(xué)校的柱子也是圓柱體?!薄袄蠋熡玫乃彩菆A柱體?!备鶕?jù)這些回答可以看出,學(xué)生已經(jīng)初步掌握?qǐng)A柱體的特征。接著,教師創(chuàng)設(shè)生活情境:如果大家正在參加足球比賽,那么足球場(chǎng)地中有哪些是圓柱體呢?哪些是圓柱體的底面與側(cè)面?利用學(xué)生所熟悉的生活元素初步了解圓柱體的本質(zhì)特征。
教師應(yīng)從現(xiàn)實(shí)生活中選擇一些學(xué)生比較熟悉且感興趣的工具,但不能選擇過(guò)于復(fù)雜的工具,否則會(huì)加大理解難度。
在“圓柱與圓錐”中“圓柱的表面積”教學(xué)中,為使學(xué)生掌握“圓柱的表面積”計(jì)算公式的真正含義,教師可借助生活工具,創(chuàng)新教學(xué)形式。教師初步教授圓柱的表面積公式:S表=2πr2+2πrh。圓柱的表面積=側(cè)面積+兩個(gè)底面積(S表=S側(cè)+2S底),并向?qū)W生提問(wèn):“圓柱體的側(cè)面是一個(gè)曲面,那我們應(yīng)該怎么計(jì)算它的面積呢?”“學(xué)生知道這個(gè)公式是怎么得出來(lái)的嗎?”學(xué)生表示不理解,教師可以組織學(xué)生以小組合作的形式,將一個(gè)易拉罐用剪刀剪開(kāi),得到兩個(gè)圓形和一個(gè)長(zhǎng)方形,再引導(dǎo)學(xué)生利用之前所學(xué)知識(shí),計(jì)算上述圖形的表面積并加起來(lái),就得到了圓柱的表面積。
在生活工具的輔助下,學(xué)生非常直觀地了解到圓柱體是由兩個(gè)底面和一個(gè)側(cè)面圍成的。圓柱的側(cè)面沿高剪開(kāi)的展開(kāi)圖是一個(gè)長(zhǎng)方形或正方形,這個(gè)長(zhǎng)方形(或正方形)的一條邊(或邊長(zhǎng))就是圓柱體的底面周長(zhǎng),另一條邊等于圓柱體的高。
這種借助生活工具,引導(dǎo)學(xué)生從動(dòng)手操作中發(fā)現(xiàn)圓柱的表面積計(jì)算公式推理過(guò)程的方法,能夠避開(kāi)傳統(tǒng)直接教授公式算法的弊端,使學(xué)生可以在實(shí)踐操作中分析圓柱的表面積公式的本質(zhì)內(nèi)涵,由學(xué)生親身經(jīng)歷得出的數(shù)學(xué)知識(shí)能在其腦海中長(zhǎng)久保存,還能鞏固舊知識(shí),一舉兩得。
同理,圓柱體積公式的推導(dǎo),也可以借助這種方式。教師可以引導(dǎo)學(xué)生將圓柱的底面分成相等分的扇形,并沿著扇形切口與圓柱的高將整個(gè)易拉罐切開(kāi),這樣就能得到體積相同的若干塊。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生將圓柱底面拼成一個(gè)近似長(zhǎng)方形的圖形。由于切開(kāi)后易拉罐體積并沒(méi)有發(fā)生變化,那么就可通過(guò)計(jì)算所分割長(zhǎng)方體體積來(lái)計(jì)算圓柱的體積。長(zhǎng)方體的體積=底面積×高,長(zhǎng)方體的底面積等于圓柱的底面積,長(zhǎng)方體的高就是圓柱的高,所以圓柱的體積=底面積×高。在操作完成之后,教師還可以進(jìn)行知識(shí)延伸:我們這次所分割的圓柱底面只是一個(gè)近似長(zhǎng)方形的形狀,并不是真正的長(zhǎng)方形,但如果我們將底面分割得很多,那么所拼成的立體圖形體積就與長(zhǎng)方形體積越來(lái)越接近,感興趣的同學(xué)可以在課下嘗試。以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
創(chuàng)新思維指的是利用新穎獨(dú)創(chuàng)的方法解決問(wèn)題的思維過(guò)程,也是指突破常規(guī)思維的界限,利用超越常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角,思考問(wèn)題并解決問(wèn)題,具有能動(dòng)性、變通性、獨(dú)特性、敏感性?!毒拍炅x務(wù)教育全日制初級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》強(qiáng)調(diào)在開(kāi)展數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)需要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與應(yīng)用意識(shí),所以培育學(xué)生的創(chuàng)新思維有利于滿足時(shí)代需求,為社會(huì)培養(yǎng)更多開(kāi)放型的創(chuàng)新人才。
在進(jìn)行“圓柱與圓錐體積”的教學(xué)過(guò)程中,教師帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)了圓柱與圓錐體積計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程。在課后練習(xí)環(huán)節(jié)中,教師可提問(wèn):“除了利用計(jì)算公式得出圓柱與圓錐的體積之外,大家還能用什么方法來(lái)計(jì)算它們的體積呢?大家可以從生活中常見(jiàn)的物品出發(fā),思考一下其他計(jì)算體積的方式?”學(xué)生在已學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上很快尋找到了方法。一個(gè)學(xué)生回答:“我們可以在圓柱體中倒?jié)M水,然后將水倒進(jìn)長(zhǎng)方體容器中,就能更準(zhǔn)確地計(jì)算出圓柱的體積。”這時(shí)候?qū)W生已經(jīng)初步具有發(fā)散思維能力。接著,教師又提問(wèn):“圓柱是一個(gè)比較規(guī)則的立體圖形,但在我們生活中并沒(méi)有太多非常規(guī)則的圓柱體,那對(duì)于這些不規(guī)則的圓柱體來(lái)說(shuō),我們?cè)撛趺吹贸鏊鼈兊捏w積呢?”學(xué)生分成小組進(jìn)行思考,但未能得出有效結(jié)論,這時(shí)教師就可以用生活中常見(jiàn)的工具來(lái)進(jìn)行演示操作。
教師準(zhǔn)備一根塑料水管,用美工刀將其從中間向上切開(kāi),得到一個(gè)不規(guī)則的圓柱體,然后將不規(guī)則部分從中間分開(kāi),其中的一小部分剛好能填充到另外一半,得到一個(gè)規(guī)則的圓柱體。接著,利用公式進(jìn)行求解,就能得到不規(guī)則圓柱體的體積。這個(gè)演示運(yùn)用“等積變形”的轉(zhuǎn)換思想把不規(guī)則物體轉(zhuǎn)化成規(guī)則的物體,通過(guò)出示自制模型直觀呈現(xiàn)“等積變形”,清晰地闡明求不規(guī)則物體體積的解題思路。通過(guò)生活化手段的操作,學(xué)生更加深刻地了解了轉(zhuǎn)換思想,進(jìn)一步提升了自身的創(chuàng)新思維能力,為后續(xù)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
教師不僅要求學(xué)生充分把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,還要將目光放在生活中,聯(lián)系生活實(shí)踐,加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)在生活中的深度應(yīng)用,以此提升學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用實(shí)踐能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力素養(yǎng)。
教師在開(kāi)展“圓柱與圓錐”生活化教學(xué)時(shí),可以在抓住數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn),提出能夠激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)本質(zhì)思考的問(wèn)題,創(chuàng)設(shè)出更多的數(shù)學(xué)知識(shí)探索學(xué)習(xí)空間,讓學(xué)生從中感受到更多的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)樂(lè)趣,成功地將數(shù)學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐需求,激活學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際的能力,從多角度、多方位、多側(cè)面進(jìn)行問(wèn)題思考,充分應(yīng)用生活經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生主觀與他人分享觀點(diǎn)的能力,在生活化思考中促進(jìn)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)以致用,進(jìn)一步鞏固數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)效果。
例如,在開(kāi)展“圓柱與圓錐”教學(xué)時(shí),教師可以為學(xué)生提供一個(gè)鐵制的小圓柱,然后要求學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際,如何對(duì)這個(gè)圓柱體進(jìn)行加工?隨后學(xué)生自由分組,討論具體的加工方法,很多學(xué)生結(jié)合生活中的所見(jiàn)所聞,很快提出了各種各樣的方法,如切、銑、熔、挖等。隨后,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己提出的加工方法,獨(dú)立編題,并列出計(jì)算公式,給出問(wèn)題答案。在此期間,教師巡視,并在講臺(tái)上出示一位同學(xué)的加工方式與題目計(jì)算方法,隨后由其他學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。
比如,有的學(xué)生提出將高10 cm、底面積33 cm2的鐵制圓柱熔成一個(gè)最大的圓錐,并計(jì)算出圓錐的體積:根據(jù)上述教師列出的圓柱加工方法以及計(jì)算公式,很快有學(xué)生提出疑問(wèn):圓柱的形狀雖然發(fā)生了變化,但體積不變,所以從圓柱加工成圓錐后,不需要乘以三分之一。針對(duì)這一回答,教師可以給予必要的贊賞與鼓勵(lì),然后激勵(lì)其他同學(xué)結(jié)合這一問(wèn)題,提出更多的變式,很快有學(xué)生提出:將高10 cm、底面積33 cm2的鐵制圓柱熔成3 個(gè)體積相同的圓錐,每個(gè)圓錐體積該如何計(jì)算?將高10 cm、底面積33 cm2的鐵制圓柱削成一個(gè)最大的圓錐,圓錐體積是多少?還有學(xué)生提出:將高10 cm、底面積33 cm2的鐵制圓柱熔成一個(gè)與圓柱底面積相同的圓錐,圓錐的高是多少?
教師通過(guò)提供實(shí)物圓柱,以生活中常見(jiàn)的“鐵制品加工”作為切入點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生逆向、正向發(fā)散思維,結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn),從數(shù)學(xué)的眼光入手,自主編題、改題、解題,舉一反三,從而進(jìn)一步深化對(duì)“圓柱與圓錐”知識(shí)的應(yīng)用,這樣的解決問(wèn)題并不是單純地模仿以及機(jī)械化地套用公式,而是能夠?qū)ⅰ皥A柱與圓錐”的知識(shí)難點(diǎn)“一網(wǎng)打盡”,學(xué)生只有深入掌握“圓柱與圓錐”的知識(shí)點(diǎn),才能真正自主編題、解題,有效進(jìn)行變式,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
從上面的教學(xué)可以看出,將生活元素引入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)有很多好處:
1.有利于增強(qiáng)教學(xué)的趣味性
數(shù)學(xué)本身的邏輯性較強(qiáng),比較復(fù)雜、抽象。傳統(tǒng)以灌輸講授為主的數(shù)學(xué)教學(xué)方式未能充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與數(shù)學(xué)本質(zhì),難以消除學(xué)生面對(duì)復(fù)雜、陌生、新鮮事物的恐懼感。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中引入生活元素,利用學(xué)生比較熟悉的生活工具與方法參與教學(xué),能引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)單、熟悉的生活元素中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)本質(zhì)并開(kāi)展數(shù)學(xué)推理,以此增強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)的趣味性,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2.有利于增強(qiáng)教學(xué)的直觀性
小學(xué)生的認(rèn)知能力較弱,對(duì)抽象數(shù)學(xué)知識(shí)的認(rèn)知能力不足,尤其對(duì)立體圖形等空間轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)知識(shí),難以深入理解,這也是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中大部分教師比較頭痛的問(wèn)題。在數(shù)學(xué)教學(xué)中加入生活元素,利用學(xué)生比較熟悉的生活現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)將抽象數(shù)學(xué)知識(shí)具象化,增強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)的直觀性,引導(dǎo)學(xué)生基于生活元素理解數(shù)學(xué)知識(shí),提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),形成良性循環(huán)。
3.有利于增強(qiáng)教學(xué)的實(shí)踐性
數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,并應(yīng)用于生活,生活中處處蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)知識(shí)。也就是說(shuō),數(shù)學(xué)與生活之間緊密相連。教師可以借助生活元素,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐操作與實(shí)踐觀察中理解知識(shí)并應(yīng)用知識(shí),在提升學(xué)生動(dòng)手操作能力的同時(shí)增強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐性。相關(guān)研究表明,與灌輸式教學(xué)模式相比,基于學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)模式,更有助于學(xué)生深入地理解數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì),形成科學(xué)思維能力。
與數(shù)學(xué)教學(xué)相關(guān)的生活元素較多,包括生活經(jīng)驗(yàn)、物品、現(xiàn)象等,這些都可作為輔助工具來(lái)助力數(shù)學(xué)教學(xué)效果的提升。但在利用生活元素解答數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中,教師應(yīng)充分把握教學(xué)重點(diǎn)與目標(biāo),結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況與認(rèn)知能力,選擇合適的生活元素與教學(xué)方法,使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)在生活中的魅力。“圓柱與圓錐”的教學(xué)就是一個(gè)很好的案例,在實(shí)際生活中有許多與圓柱、圓錐類(lèi)似的物品,生活元素能發(fā)揮更加有效的作用。為此,教師在其他數(shù)學(xué)課程中也可以科學(xué)地選擇生活素材并靈活應(yīng)用生活素材,堅(jiān)持多樣性與趣味性原則,充分考慮學(xué)生的分析與理解能力,根據(jù)學(xué)生的興趣愛(ài)好以及認(rèn)知規(guī)律組織各種各樣的教學(xué)活動(dòng),以此提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。