■山東省青島市嶗山區(qū)第二實(shí)驗(yàn)小學(xué) 夏 青
《圓的認(rèn)識(shí)》一課是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的經(jīng)典內(nèi)容。圓,因其“一中同長”的特點(diǎn)而“完美”。探本溯源,剖析知識(shí)的本質(zhì),關(guān)注學(xué)生的核心素養(yǎng),并融合德育的滲透,能讓學(xué)習(xí)更加有滋有味。
在一個(gè)平面內(nèi),一動(dòng)點(diǎn)以一定點(diǎn)為中心,以一定長度為距離旋轉(zhuǎn)一周所形成的封閉曲線叫做圓。在同一平面內(nèi),到定點(diǎn)的距離等于定長的點(diǎn)的集合叫做圓。圓是一種幾何圖形。根據(jù)定義,通常用圓規(guī)來畫圓。同圓內(nèi)圓的直徑、半徑長度永遠(yuǎn)相同,圓有無數(shù)條半徑和無數(shù)條直徑。圓是軸對(duì)稱、中心對(duì)稱圖形。對(duì)稱軸是直徑所在的直線。圓是小學(xué)數(shù)學(xué)里最后學(xué)習(xí)的一個(gè)平面圖形,也是小學(xué)數(shù)學(xué)中唯一一個(gè)曲線圖形。
本節(jié)課承載的主要學(xué)科德育滲透點(diǎn)是理性精神。本節(jié)課理性精神的滲透策略,一是鼓勵(lì)質(zhì)疑和反思:在觀看車輪發(fā)展史后,鼓勵(lì)學(xué)生提出心中的疑問;在動(dòng)手操作探究出圓的特征之后,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步推理思辨;二是經(jīng)歷探究過程:充分經(jīng)歷畫圓的過程、探索圓的特征的過程以及用圓的特征解釋應(yīng)用生活中現(xiàn)象的過程,帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷從現(xiàn)象到本質(zhì)的探究過程。
本節(jié)課著重滲透的核心素養(yǎng)是空間觀念。一是表現(xiàn)在通過動(dòng)手操作培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念:通過學(xué)習(xí)、比較畫圓的方法,認(rèn)識(shí)直徑和半徑的概念;在對(duì)圓的特征探索的過程中,學(xué)生通過折一折、畫一畫、量一量、比一比等活動(dòng),研究直徑與半徑的關(guān)系(圓的半徑、直徑都有無數(shù)條,且都相等;直徑是半徑的2倍),逐步建立圓的空間表象,抽象出圓的特征,發(fā)展學(xué)生的空間觀念。二是表現(xiàn)在不斷的思辨活動(dòng)中,逐步明晰數(shù)學(xué)概念的本質(zhì):反思用細(xì)線和用圓規(guī)畫圓的方法,發(fā)現(xiàn)都有“定點(diǎn)”“定長”及“旋轉(zhuǎn)一周”的相同點(diǎn);反思“圓有無數(shù)條半徑”和“同一圓內(nèi)所有半徑的長度都相等”,進(jìn)而從圓上有無數(shù)個(gè)與圓心距離相等的點(diǎn)及畫圓的方法中理解其本質(zhì)原因;想象圓形車輪和方形車輪在平坦路面的運(yùn)動(dòng)軌跡,對(duì)比反思,進(jìn)一步感受圓的“一中同長”。在不斷的思辨中,促進(jìn)學(xué)生對(duì)于圓的本質(zhì)特征的深入理解,也培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象能力。
1.小組找點(diǎn)比賽,初步感受圓的本質(zhì)特征。同學(xué)們,這節(jié)課我們先進(jìn)行一場(chǎng)小組比賽,有信心嗎?
2.小組尋找距離定點(diǎn)4cm 的點(diǎn)。要求:在透明薄片上尋找離紅色中心點(diǎn)4cm遠(yuǎn)的點(diǎn),試著找到5個(gè)這樣的點(diǎn),把它們畫下來。
3.初步形成圓形,感受圓上有無數(shù)個(gè)點(diǎn)。教師收集了各個(gè)小組的作品,仔細(xì)看,我們把紅色的中心點(diǎn)重合,你發(fā)現(xiàn)了什么?(將透明薄片重疊在一起),像這樣的點(diǎn)還有多少個(gè)?你們先小組比賽,又互相合作,就得到了一個(gè)圓。
板書:圓的認(rèn)識(shí)。
核心素養(yǎng)(數(shù)據(jù)分析觀念)滲透點(diǎn):在本環(huán)節(jié)中,先以小組為單位,分別在圓形薄片上尋找距離紅色中心點(diǎn)固定長度的5 個(gè)點(diǎn),教師將這些小組的作品收集起來,將紅色的中心點(diǎn)對(duì)齊,把所有的薄片重疊在一起,發(fā)現(xiàn)像這樣距離定點(diǎn)4cm 的點(diǎn)有無數(shù)個(gè)且形成一個(gè)圓,這是對(duì)圓的本質(zhì)特征的初步感受,此時(shí)學(xué)生更多是對(duì)這一現(xiàn)象感到“不可思議”。
學(xué)科德育(理性精神)滲透點(diǎn):小組之間的良性競(jìng)爭(zhēng)到共同合作,形成了共同的作品:“圓”,學(xué)生感受競(jìng)爭(zhēng)的“激烈”和合作的“神奇”。
1.比較畫圓方法,認(rèn)識(shí)圓的圓心、半徑、直徑。剛才同學(xué)們分別用細(xì)線和圓規(guī)畫了圓,比較這兩種方法,你有什么發(fā)現(xiàn)?固定的點(diǎn)對(duì)圓很重要,是圓心,通常用字母O表示。固定的長度也很重要,叫作半徑。誰愿意給黑板上的圓畫一條半徑?半徑是從哪兒到哪兒的線段?通常用字母r 表示。圓上還有一條非常重要的線段,你知道嗎?什么叫直徑?直徑通常用字母d表示。
板書:圓心、半徑。
2.尋找車輪的圓心、半徑。輪子的圓心和半徑在哪兒?明確圓心在車軸,而當(dāng)輪子在地面上滾動(dòng)時(shí),半徑即為車軸到地面的距離。
板書:車軸,車軸到地面的距離。
核心素養(yǎng)(數(shù)據(jù)分析觀念)滲透點(diǎn):在本環(huán)節(jié)中,學(xué)生動(dòng)手操作,利用細(xì)線和圓規(guī)畫圓,是對(duì)圓的特征的進(jìn)一步感受。通過對(duì)比和反思兩種畫圓的方法,對(duì)于“定點(diǎn)”和“定長”有了深入的理解,在此基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)圓的圓心、半徑和直徑等,是基于親身體驗(yàn)的認(rèn)知。尋找輪子的圓心和半徑,是在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)一步體會(huì)數(shù)學(xué)概念,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系
學(xué)科德育(理性精神)滲透點(diǎn):教師在給定畫圓的要求后,給學(xué)生充分的時(shí)間和自主權(quán)經(jīng)歷探索的全過程,學(xué)生對(duì)畫圓進(jìn)行開放而自由的體驗(yàn),經(jīng)歷了完整的操作、交流、思考的過程,在這樣的過程中,學(xué)生深度思考、大膽嘗試、勇于探索,培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新的理性精神,為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展提供條件。
每個(gè)小組的信封里都有圓紙片,請(qǐng)同學(xué)們從信封里拿出它們,小組合作研究研究圓的秘密。
交流一:圓是軸對(duì)稱圖形,每一條直徑所在的直線都是它的對(duì)稱軸,且圓有無數(shù)條對(duì)稱軸。
交流二:通過對(duì)折發(fā)現(xiàn),圓有無數(shù)條半徑,無數(shù)條直徑。
交流三:通過量一量,發(fā)現(xiàn)圓所有半徑和直徑的長度都相等,且直徑的長度是半徑長度的2倍。
反思一:圓有無數(shù)條半徑是因?yàn)椋?/p>
圓上有無數(shù)個(gè)點(diǎn),對(duì)應(yīng)著無數(shù)條半徑。
反思二:圓所有半徑的長度都相等是因?yàn)椋?/p>
用細(xì)線畫圓和用圓規(guī)畫圓時(shí),“定長”即為半徑的長度,因此所有半徑的長度都相等。
反思三:(一大一小的圓)這兩個(gè)圓的半徑相等嗎?怎樣補(bǔ)充我們的發(fā)現(xiàn)?
在同圓或等圓內(nèi),結(jié)論才成立。
核心素養(yǎng)(數(shù)據(jù)分析觀念)滲透點(diǎn):本環(huán)節(jié)是圓的認(rèn)識(shí)的核心環(huán)節(jié),教師首先引導(dǎo)學(xué)生回顧研究平面圖形特征的方法,在此基礎(chǔ)上開展對(duì)圓的特征的動(dòng)手操作探索,學(xué)生在交流中逐漸明晰圓的特征。
學(xué)科德育(理性精神)滲透點(diǎn):數(shù)學(xué)概念是思維高度抽象的產(chǎn)物,數(shù)學(xué)概念的建立過程需要用客觀的態(tài)度、理性的眼光、批判的精神對(duì)對(duì)象進(jìn)行研究,透過紛紜復(fù)雜的現(xiàn)象撇開對(duì)象非本質(zhì)的屬性,從而揭示事物的本質(zhì)屬性。在這個(gè)環(huán)節(jié)中,教師通過關(guān)鍵性的任務(wù)引領(lǐng),引領(lǐng)學(xué)生獨(dú)立思考、不斷反思,由感性認(rèn)識(shí)抽象升華為理性認(rèn)知的過程中培養(yǎng)理性精神。
1.演示圓形車輪車軸運(yùn)動(dòng)軌跡。同學(xué)們通過研究發(fā)現(xiàn)圓有這么多的秘密,現(xiàn)在能解釋車輪為什么設(shè)計(jì)成圓形了嗎?如果我們?cè)趫A形車輪的車軸裝一支筆跟蹤,你能想象當(dāng)它在平坦的路面上行駛時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎?我們來驗(yàn)證一下吧!
2.演示方形車輪車軸運(yùn)動(dòng)軌跡。如果不是圓形車輪,車軸運(yùn)動(dòng)軌跡就不是直線了嗎?想象并操作驗(yàn)證。
3.對(duì)比反思,解釋車輪設(shè)計(jì)成圓形的道理。同樣是在平坦的路面行駛,為什么圓形車輪車軸的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線呢?
正如同學(xué)們的分析:圓的半徑長度都相等,車軸始終在一條直線上,而方形或其它形狀的車輪,中心到邊上的距離各不相同,自然就顛簸了。
核心素養(yǎng)(數(shù)據(jù)分析觀念)滲透點(diǎn):這一環(huán)節(jié)主要是用圓的特征解釋“輪子為什么設(shè)計(jì)成圓形的?”這個(gè)問題,也是探究結(jié)果的應(yīng)用。在本環(huán)節(jié)中,學(xué)生首先想象圓形車輪和方形車輪的車軸運(yùn)動(dòng)軌跡,接著教師通過精心制作的教具演示圓形車輪與方形車輪車軸的運(yùn)行軌跡,引導(dǎo)學(xué)生用圓的特征解釋其中的道理,透徹地理解了其中的道理。
學(xué)科德育(理性精神)滲透點(diǎn):本環(huán)節(jié)主要是對(duì)知識(shí)的解釋應(yīng)用環(huán)節(jié),教師通過實(shí)物、課件等刻畫學(xué)生的思維想象,在培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的同時(shí),教師通過不斷追問引領(lǐng)學(xué)生不斷進(jìn)行質(zhì)疑反思,學(xué)生結(jié)合之前操作、思考等活動(dòng)中積累的感性活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行理性判斷,最終解釋問題,從而深刻地理解把握了圓的核心特征,更培養(yǎng)了學(xué)生敢于質(zhì)疑、求真求實(shí)的科學(xué)精神。同時(shí),課堂的尾聲,教師由圓的“一中同長”出發(fā),引領(lǐng)學(xué)生欣賞、感受圓的美,培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)審美。