杜成秀 梁玲玲
摘? 要:以“三角形的三邊關(guān)系”為例,以教學(xué)片段的形式,對六個核心素養(yǎng)中的數(shù)學(xué)抽象、直觀想象、數(shù)學(xué)分析、邏輯推理的培育和落實給出具體的實踐和初步的思考。
關(guān)鍵詞:三邊關(guān)系;數(shù)學(xué)抽象;直觀想象;數(shù)學(xué)分析;邏輯推理
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出了六個數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),分別是數(shù)學(xué)抽象、直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析。一線教師在教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行核心素養(yǎng)的培育是一個長期的過程,我們不可能通過一節(jié)課實現(xiàn)很高的要求,最起碼應(yīng)該有這樣的意識。那么,如何在日常教學(xué)中對小學(xué)生進(jìn)行核心素養(yǎng)的培育呢?本文以“三角形的三邊關(guān)系”一課為載體,通過觀察、操作、比較、歸納、推理等方式初步嘗試進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培育。下面進(jìn)行簡單介紹,不當(dāng)之處,敬請指正。
一、教學(xué)片段1:數(shù)學(xué)抽象
師:同學(xué)們,這是小明家到學(xué)校的路線圖(見圖1),他可以怎樣走?如果是你,你會走哪一條?為什么?
學(xué)生根據(jù)情況回答。
師:在數(shù)學(xué)上,我們可以將小明家和學(xué)??闯蓛蓚€點,在這兩點之間的所有連線中,線段最短。這條線段的長度叫作兩點間的距離。把郵局也看成一個點,這3個點連在一起就形成了我們學(xué)過的三角形。
分析:史寧中教授說:“用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界?!痹谡n前引領(lǐng)學(xué)生將現(xiàn)實生活中的房屋(學(xué)校、家、郵局),看成數(shù)學(xué)上的一個點來進(jìn)行研究。這一過程既是教學(xué)的需要,也是培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)眼光觀察現(xiàn)實世界的素材 [1],所以,通過這一過程幫助學(xué)生體會抽象思想的運(yùn)用。
二、教學(xué)片段2:直觀想象
師:同學(xué)們,老師給大家準(zhǔn)備了兩條線段,你能圍成一個三角形嗎?
生:將其中一條剪開,這樣就變成3條線段了。
師:請將其中的一條沿刻度線剪開,就可以去圍三角形。那其中一條線段便是三角形兩條邊的和。下面請2人一組記錄下各線段的長度和圍的結(jié)果。
學(xué)生分組操作,記錄結(jié)果,如下表(見表1)。
師:好,老師看大家操作基本完成了,都圍成三角形了嗎?
生1:我的圍成了。
生2:我的沒有圍成。
師:通過操作,我們發(fā)現(xiàn)可以將得到的3條線段,分成能圍成三角形和不能圍成三角形兩種情況。(板書:能,不能)
分析:直觀想象在數(shù)學(xué)教學(xué)中是比較常見的,在直觀想象的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際操作可以更加明確研究目標(biāo)和方向 [2]。本節(jié)課中,學(xué)生在動手操作的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn):3條線段,有的能圍成三角形,有的不能圍成三角形。這樣,便建立了唯一的分類標(biāo)準(zhǔn):能圍成的、不能圍成的,為下一步研究指明了方向。
三、教學(xué)片段3:數(shù)據(jù)分析和邏輯推理
1. 不能圍成的情況
師:我們先請不能圍成的小組給大家匯報他們圍的過程及結(jié)果。請一位同學(xué)在投影下展示,一位同學(xué)將結(jié)果記錄在黑板上。
小組展示,并獲取數(shù)據(jù)。
師:不圍成的,還有其他情況嗎?我們觀察這些不能圍成的數(shù)據(jù),你有什么發(fā)現(xiàn)嗎?
生1:(手指著數(shù)據(jù))這兩個數(shù)加起來比這個數(shù)小。
生2:(手指著數(shù)據(jù))這兩個數(shù)加起來和這個數(shù)一樣大。
師:看來,當(dāng)這兩條邊的長度加起來不如另一條邊長;或者,這兩條邊的長度加起來和第三條邊一樣長的時候不能圍成三角形。也就是,當(dāng)兩條邊的和小于或等于第三邊時,不能圍成三角形。
師:好,請沒圍成的同學(xué)再驗證一下你們剛才記錄的數(shù)據(jù),是不是也有兩邊的和小于或等于第三邊。有不符合的嗎?
2. 能圍成的情況
(1)初步分析
師:下面有請圍成的同學(xué),給大家展示圍的過程和結(jié)果。同樣,一位同學(xué)在投影下展示,一位同學(xué)將結(jié)果記錄在黑板上。
小組展示,并獲取數(shù)據(jù)。
師:觀察能圍城的這3組數(shù)據(jù),你有什么發(fā)現(xiàn)?先自己想一想,然后和你的同桌互相說一說。
生:(手指著數(shù)據(jù))這兩個數(shù)加起來比這個數(shù)要大。(根據(jù)具體情況板書一個不等式)
師:也就是說,這時候兩邊的和要大于第三邊。謝謝這位同學(xué),他發(fā)現(xiàn)只要兩邊之和大于第三邊就可以圍成三角形。
(2)質(zhì)疑補(bǔ)充
師:真的是這樣嗎?兩邊之和大于第三邊,一定能圍成三角形嗎?借助黑板上的5組數(shù)據(jù),同桌兩人交流一下。
生:我發(fā)現(xiàn),不能圍成的這些數(shù)據(jù)中有的兩邊加起來也比第三條邊大。
師:太棒了!掌聲感謝他!那看來,只判斷一組還不夠,得判斷3組。(以剛才圍成的為例,補(bǔ)充另外兩個不等式)
師:從剛才的分析我們發(fā)現(xiàn),每兩條邊的和都要大于第三邊,才能圍成一個三角形。在數(shù)學(xué)上,我們說任意兩邊的和大于第三邊(板書:任意)。用這一個詞就概括了3種情況。
師:我們來一起驗證一下黑板上另外2組數(shù)據(jù)。
師:現(xiàn)在,請圍成的同學(xué)再驗證一下你們剛才記錄的數(shù)據(jù),是不是也符合任意兩邊的和大于第三邊。
(3)進(jìn)一步驗證
師:剛才,我們一起驗證的都是一些整厘米的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)任意兩邊的和都大于第三邊。那是不是所有的三角形,邊長不是整厘米的那些也滿足呢?我們借助幾何畫板來看一下(見圖2)。
師:你有什么感受嗎?
生:很多三角形都滿足任意兩邊的和大于第三邊。
師:嗯,正如你說的,驗證了這么多三角形,我們可以說所有的三角形都滿足任意兩邊之和大于第三邊。
分析:華羅庚說:“數(shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難入微。”本節(jié)課便是“借數(shù)入微”“以數(shù)解形”的具體實例,通過一系列的數(shù)據(jù)分析,成功將三角形的三條邊的關(guān)系轉(zhuǎn)化為尋找邊的長度的關(guān)系。這也是學(xué)生由三邊圍成三角形的概念認(rèn)識三角形,到更深入了解三角形特性的過程。在學(xué)習(xí)過程中,可以幫助學(xué)生體會數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)是不斷細(xì)致、不斷深入的過程。
在本部分學(xué)習(xí)時,還運(yùn)用了邏輯推理。由于小學(xué)階段的幾何學(xué)習(xí)多以實驗幾何為主,所以邏輯推理是小學(xué)數(shù)學(xué)中容易忽視的一種方法 [3]。在三角形三邊關(guān)系的教學(xué)中教師是比較少運(yùn)用的,但筆者認(rèn)為,應(yīng)把握好每一次培育學(xué)生嚴(yán)密思維的機(jī)會。本節(jié)課在能圍成和不能圍成的教學(xué)即將結(jié)束時,借助2個追問:驗證以下黑板上另外2組數(shù)據(jù)是否滿足?請不能圍成(或圍成)的同學(xué)再驗證一下你們剛才記錄的數(shù)據(jù),是不是也符合?以及幾何畫板這一信息技術(shù),對邏輯推理這一核心素養(yǎng)的培育進(jìn)行了有益的嘗試。
綜上,本節(jié)課在教學(xué)中嘗試對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象、直觀想象、數(shù)據(jù)分析和邏輯推理等核心素養(yǎng)的培育,上述做法未必準(zhǔn)確,更不一定正確,歡迎更多的一線教師積極參與進(jìn)來,開發(fā)出更多優(yōu)秀的案例,為小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的實踐研究做出一定的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]? 管小冬. 注重經(jīng)歷過程 發(fā)展問題意識——“三角形三邊的關(guān)系”教學(xué)片段與思考[J]. 小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2018(12):47-49.
[2]? 宋煜陽. 關(guān)于“三角形的認(rèn)識”的認(rèn)識 (上)[J]. 小學(xué)數(shù)學(xué)教師,2018(5):52-55.
[3]? 姚麗華. 基于平板技術(shù)輔助的課堂教學(xué)探索——“三角形的內(nèi)角和”教學(xué)實錄與思考[J]. 教學(xué)月刊小學(xué)版(數(shù)學(xué)),2018(z2):13-16.