陳廣川
(葫蘆島市建昌縣新區(qū)小學(xué))
數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要求面對(duì)真實(shí)情境中的數(shù)學(xué)活動(dòng),通過體驗(yàn)、感悟和反思,抽象出數(shù)學(xué)概念、命題和結(jié)構(gòu),建立數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用邏輯推理和運(yùn)算去解決問題。這種要求需要以數(shù)學(xué)認(rèn)知為基礎(chǔ),以數(shù)學(xué)基本思想和關(guān)鍵能力為核心,以獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)、經(jīng)歷數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成過程為關(guān)鍵。課堂教學(xué)中,教師要抓住核心素養(yǎng)的基本要素,從學(xué)生終身發(fā)展的角度關(guān)注知識(shí)的本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷探究、思考、抽象、推理、反思等過程,促進(jìn)核心素養(yǎng)落地,讓學(xué)生終生受益。下面以人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》五年級(jí)上冊(cè)“解決問題(不規(guī)則圖形的面積)”為例,詮釋我對(duì)發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的理解。
人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》五年級(jí)上冊(cè)“多邊形的面積”單元例5“解決問題(不規(guī)則圖形的面積)”,是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011 年版)》實(shí)施后新增加的內(nèi)容。教材呈現(xiàn)了借助方格紙估計(jì)不規(guī)則圖形(樹葉)面積的內(nèi)容,旨在通過經(jīng)歷解決不規(guī)則圖形的全過程,培養(yǎng)學(xué)生的估算意識(shí)和估算策略,提高學(xué)生綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
估測(cè)或估計(jì)是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》突出強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容。估測(cè)或估計(jì),既是一種意識(shí)的體現(xiàn),也是一種能力的表現(xiàn);不僅具有現(xiàn)實(shí)意義,而且也有助于學(xué)生感受度量單位的大小。
估算策略中最重要的是要為估計(jì)的事物找到一個(gè)適合的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),然后利用這個(gè)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)去估計(jì)。在本節(jié)課的教學(xué)中,根據(jù)樹葉的大小,教材呈現(xiàn)了借助方格紙估計(jì)不規(guī)則圖形的不同方法。一種是數(shù)格子(每個(gè)小方格面積為1㎝2)的方法。先確定這片樹葉的面積范圍,分別數(shù)出滿格和不是滿格的格子數(shù),就能確定面積的區(qū)間,再把不滿一格的按半格計(jì)算,估計(jì)出它的面積。另一種是根據(jù)圖形的特點(diǎn)轉(zhuǎn)化為近似的規(guī)則圖形來估計(jì)。教材中呈現(xiàn)的是轉(zhuǎn)化為平行四邊形,利用方格紙的刻度,找出計(jì)算平行四邊形面積的條件進(jìn)行估算。這是估算思想在圖形與幾何中的應(yīng)用。
基于對(duì)教材的研讀,估測(cè)不規(guī)則圖形的面積的教學(xué)主要有三個(gè)層次:一是在閱讀與理解中培養(yǎng)學(xué)生收集整理信息與發(fā)現(xiàn)問題的能力;二是在分析與解答中讓學(xué)生經(jīng)歷估算不規(guī)則圖形的全過程,培養(yǎng)學(xué)生的估算意識(shí),使學(xué)生掌握估算的方法,體會(huì)估算策略和方法的多樣性;三是在回顧與反思中使學(xué)生積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和方法。
五年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了多種規(guī)則圖形面積計(jì)算公式的推導(dǎo)過程,并能夠熟練運(yùn)用計(jì)算公式解決問題,而且在前一課時(shí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了用分割法、添補(bǔ)法來計(jì)算組合圖形的面積,這樣的轉(zhuǎn)化、連接、層次有序都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做了鋪墊。但是,對(duì)于估計(jì)不規(guī)則圖形面積的大小,學(xué)生還是有實(shí)際困難的。因?yàn)楣浪闶且环N開放性的創(chuàng)造活動(dòng),往往帶有許多不確定性的因素。所以,對(duì)事物進(jìn)行估計(jì)時(shí),需要學(xué)生對(duì)度量單位有很好的認(rèn)識(shí)與把握,同時(shí)還需要他們具有一定的空間觀念,這對(duì)學(xué)生的思維能力和想象能力來說是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。
根據(jù)教材編排意圖和學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ),我確定了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo):
1. 會(huì)用不同的方法估計(jì)不規(guī)則圖形的面積,逐步發(fā)展空間觀念。
2. 在自主探究過程中,體會(huì)解決問題方法和策略的多樣性,培養(yǎng)學(xué)生的估測(cè)意識(shí)和解決實(shí)際問題的能力。
3.通過實(shí)踐操作、合作交流,幫助學(xué)生積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),感受數(shù)學(xué)思想。
教學(xué)重點(diǎn):用不同的方法估計(jì)不規(guī)則圖形的面積,體會(huì)解決問題的不同策略。
教學(xué)難點(diǎn):培養(yǎng)學(xué)生的估測(cè)意識(shí)。
教學(xué)思路:生活情境中發(fā)現(xiàn)問題;自主探究中解決問題;實(shí)際應(yīng)用中提升能力;回顧整理中發(fā)展素養(yǎng)。
師:同學(xué)們,前面我們已經(jīng)學(xué)過基本圖形面積的計(jì)算方法,你能快速算出方格紙上圖形的面積嗎?
師:看屏幕,做好準(zhǔn)備,搶答開始。長(zhǎng)方形——
生:面積是15平方厘米。
師:你怎么算得這么快?
生:長(zhǎng)方形面積等于長(zhǎng)乘寬。長(zhǎng)5 厘米,寬3 厘米,面積是15平方厘米。
師:你們是利用公式算的,又快又準(zhǔn)。
師:搶答繼續(xù)。平行四邊形——
(學(xué)生爭(zhēng)先恐后地回答)
生:平行四邊形底是4厘米,高6厘米,面積是24平方厘米。
生:24平方厘米。
師:準(zhǔn)確。大家反應(yīng)真快!
師:繼續(xù)。樹葉——
(學(xué)生面面相覷)
師:怎么不搶答了?
生:沒有計(jì)算公式。
師:因?yàn)檫@片葉子是不規(guī)則的圖形,沒有固定的公式求面積,只能大致估算面積是多少。
師:這節(jié)課,我們就一起來探究不規(guī)則圖形面積的估測(cè)方法。(板書課題:不規(guī)則圖形的面積)
創(chuàng)設(shè)搶答情境,意在制造思維矛盾,引發(fā)學(xué)生對(duì)新知的探究興趣。學(xué)生對(duì)基本圖形的面積計(jì)算已經(jīng)了然于心,長(zhǎng)方形、平行四邊形的面積計(jì)算對(duì)他們而言,輕車熟路,兩道搶答題給了他們展示自己的機(jī)會(huì),學(xué)生興趣盎然,喜悅之情溢于言表。此時(shí),突然出現(xiàn)的樹葉面積令學(xué)生措手不及,他們思維高度集中,對(duì)不規(guī)則圖形面積的探究產(chǎn)生了濃厚的興趣。這樣,不僅實(shí)現(xiàn)了課題的巧妙引入,而且有利于學(xué)生啟動(dòng)原有知識(shí)來參與新知識(shí)的學(xué)習(xí)。情境創(chuàng)設(shè),簡(jiǎn)約而高效。
(屏幕出示例5)
1.閱讀與理解
師:請(qǐng)看例5 的題目要求,從題中你獲得了哪些數(shù)學(xué)信息?
生:已知條件是每個(gè)小方格面積是1 平方厘米,問題是估計(jì)這片葉子的面積。
師:要解決這個(gè)問題,你覺得有什么困難?
生:樹葉把方格紙的格線蓋住了,數(shù)起來不方便。
師:你想用數(shù)格子的方法,對(duì)嗎?好,老師把它設(shè)成透明的方格紙。這樣可以了嗎?
生:可以了。
2.分析與解答
師:我們的探索之旅就從這里開始。請(qǐng)看下面的“學(xué)習(xí)提示”。
師:聽清要求了嗎?先獨(dú)立完成,然后再小組交流。
師:探究時(shí)間為8分鐘,計(jì)時(shí)開始。
(學(xué)生自主探究,教師巡視,適時(shí)指導(dǎo),搜集教學(xué)資源。)
師:老師發(fā)現(xiàn)有的同學(xué)用兩種顏色的筆,把整格的和不是整格的,分別標(biāo)出了數(shù)字,這種方法真好,清晰而明確,一目了然。
師:這名女同學(xué)不但列出了算式,還用文字清楚地?cái)⑹龀鲎约旱墓浪惴椒?,真?huì)學(xué)習(xí)。
師:這名同學(xué),畫圖形應(yīng)該用尺,記得規(guī)范畫圖哦。
(學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)結(jié)束,開始組內(nèi)交流)
師:要重點(diǎn)交流對(duì)于不滿一格的,你是怎么估計(jì)的。
自主探究落到實(shí)處的關(guān)鍵是要給學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的時(shí)間與空間,并適當(dāng)給以方法的指導(dǎo)。在學(xué)生操作探究的過程中,教師應(yīng)及時(shí)捕捉優(yōu)點(diǎn)和不足,做全班性的提示,給潛能生搭建探究的階梯。在小組合作交流的過程中,教師應(yīng)提醒學(xué)生要重點(diǎn)交流“對(duì)于不滿一格是怎么估計(jì)的”,直指探究的關(guān)鍵點(diǎn)。這樣,教師作為組織者、引導(dǎo)者、合作者角色的價(jià)值發(fā)揮得淋漓盡致。再看學(xué)生,他們?cè)谔骄窟^程中全身心地投入,小組中同伴思維的火花激情碰撞,這些都是他們收獲到的最寶貴的財(cái)富。
3.全班匯報(bào)
師:愿意把你估計(jì)的樹葉面積和大家分享嗎?
師:老師把大家的估計(jì)結(jié)果在數(shù)軸上表示出來。
生:樹葉的面積大約是18平方厘米。
生:樹葉的面積大約是36平方厘米。
生:樹葉的面積大約是27平方厘米。
生:樹葉的面積大約是28平方厘米。
生:樹葉的面積大約是29平方厘米。
生:樹葉的面積大約是30平方厘米。
(教師同步在數(shù)軸上進(jìn)行統(tǒng)計(jì))
首先,確定樹葉面積的范圍時(shí)有如下實(shí)錄——
師:估計(jì)樹葉面積是18cm2的同學(xué),能說說你的估算方法嗎?
生:我用的是數(shù)方格的方法。方格紙上樹葉有18個(gè)整格,我只看整格,估計(jì)它的面積是18cm2。
(教師板書:數(shù)方格)
師:18個(gè)整格,你們同意嗎?一起來數(shù)一數(shù)。
師:她估計(jì)樹葉的面積是18cm2,實(shí)際面積一定比18 cm2大嗎?
生:比18 cm2大。
師:我在數(shù)軸上18 的位置畫個(gè)空心圓圈,表示不包括18。
師:大家注意到?jīng)]有,剛才這名同學(xué)的估計(jì)方法有點(diǎn)類似于我們?nèi)〗浦禃r(shí)用到的“去尾法”,不滿一格的全都忽略不計(jì)。
師:估計(jì)面積是36cm2的同學(xué),說說你的估算方法。
生:18 個(gè)整格,還有18 個(gè)不滿一格的。(教師同步出示標(biāo)號(hào))我把不滿一格的也看作整格,一共有36個(gè)。面積就是36 cm2。
師:樹葉的實(shí)際面積比36 cm2大嗎?
生:比36 cm2要小。
師:我在數(shù)軸上36 的位置也畫空心圓圈,表示不包括36。
師:他這種估計(jì)方法和我們?nèi)〗浦禃r(shí)的什么方法類似?
生:進(jìn)一法。
師:把不滿一格的也看作整格來估計(jì)。很有想法。
師:根據(jù)剛才這兩名的同學(xué)的匯報(bào),現(xiàn)在你知道這片葉子的面積一定大于多少,不會(huì)超過多少嗎?
生:這片葉子的面積一定大于18 cm2,不會(huì)超過36 cm2。
師:大家應(yīng)該感謝這兩名同學(xué),它們的估計(jì)方法合起來,就是我們確定圖形面積范圍的方法:只看整格,得到面積范圍的下限;把不是整格的都看成整格,得到面積范圍的上限。
師:這片葉子的實(shí)際面積就介于18 cm2到36 cm2之間。
把學(xué)生估計(jì)的結(jié)果利用數(shù)軸進(jìn)行統(tǒng)計(jì),這樣很好地滲透了“區(qū)間套”的思想。在學(xué)生匯報(bào)估計(jì)方法的過程中,引導(dǎo)學(xué)生與取近似值的方法聯(lián)系起來,滲透了知識(shí)之間相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn),培養(yǎng)了學(xué)生用普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)來看待問題、分析問題的能力。
估算圖形面積的教學(xué)實(shí)錄如下。
師:在這個(gè)范圍內(nèi),我們估算出的結(jié)果有27cm2、28cm2、29cm2、30cm2。
師:估算結(jié)果有差異,說明差在對(duì)不滿一格的面積的處理上。接下來,我們就重點(diǎn)聽聽大家對(duì)不滿一格的是怎樣估計(jì)的。
【方法一】
師:估計(jì)樹葉面積是27 平方厘米的同學(xué),說說你估算的具體過程。
生:18 個(gè)整格,面積是18cm2。18 個(gè)不滿一格的,都看成半格,18 格半格合成9 個(gè)整格,也就是9cm2。18+9=27cm2。
師:這是她的估算過程。誰(shuí)和她的方法差不多?結(jié)合一體機(jī)上的格子圖講一講。
生:這是18 個(gè)整格(用黃色筆圈出整個(gè)輪廓),面積是18cm2。這是18 個(gè)不滿一格的(用綠色筆圈出),不滿一格的按半格計(jì)算,18 個(gè)半格就是9 個(gè)整格,面積是9cm2。18+9=27cm2。
(教師板書:18+18÷2=27cm2)
師:表述得非常清楚。為他鼓掌。這是他們的估算方法,把不滿一格的都按半格計(jì)算。
【方法二】
師:估計(jì)樹葉面積是28cm2的同學(xué),講講你們的估算過程。
(投影展示學(xué)生的學(xué)習(xí)報(bào)告單)
生:我用移多補(bǔ)少的方法,將不滿一格的兩個(gè)或三個(gè)拼成一格。15 和16、2 和3、5 和6、1 和4 、7 和10 、8 和11 、9 和12 、13 和14、多余的補(bǔ)給17 和18 。這樣就能拼出10個(gè)整格,18+10=28 cm2。
師:聽懂他的估算方法了嗎?他是采用移多補(bǔ)少的方法,將不滿一格的兩個(gè)或幾個(gè)拼成一格。
【方法三】
師:估計(jì)樹葉面積是29cm2的同學(xué),講講你們的估算過程。
生:(一體機(jī)前邊畫邊講)不滿半格的有7個(gè),忽略不計(jì)。(學(xué)生邊講邊在3、4、10、11、12、13、15這7格上打叉)超過半格有11個(gè),看成整格。18+11=29 cm2。
師:她的思維很獨(dú)特,有點(diǎn)類似我們?nèi)〗茢?shù)時(shí)用的四舍五入。超過半格的11個(gè)都看成整格。
【方法四】
師:估計(jì)樹葉面積是30cm2的同學(xué),你是怎樣估算的?
生:我不是用數(shù)格子的方法,我是把樹葉圖轉(zhuǎn)化成近似的平行四邊形來計(jì)算的。
(教師板書:轉(zhuǎn)化)
師:你的思維真敏銳。想到把新的問題轉(zhuǎn)化為舊的知識(shí)來解決,非常好。的確,把不規(guī)則的圖形轉(zhuǎn)化為某個(gè)近似的規(guī)則圖形,再利用公式就可以算出面積了。
師:想法非常好。那向大家說說你是怎么做的?結(jié)合你的學(xué)習(xí)報(bào)告單來講。
生:我根據(jù)葉子的輪廓,在格子圖上畫出平行四邊形。平行四邊形的底是5 厘米,高是6 厘米,它的面積就是30平方厘米。
(教師板書:5×6=30cm2)
師:多少同學(xué)采用了這種把不規(guī)則圖形近似看作規(guī)則圖形來估計(jì)面積的?(有十幾個(gè)人舉手)
師:不錯(cuò)。你們都是把葉子看作近似平行四邊形的嗎?有沒有不同想法?
生:我根據(jù)葉子的輪廓,在格子圖上畫出長(zhǎng)方形。長(zhǎng)方形的長(zhǎng)5 厘米,寬是6 厘米,它的面積也是30平方厘米。(展示學(xué)習(xí)報(bào)告單)
師:你們真有辦法。用長(zhǎng)方形或平行四邊形去替代不規(guī)則圖形,算起來方便多了。還有不同的估計(jì)方法嗎?
匯報(bào)環(huán)節(jié),教師充分尊重了學(xué)生的個(gè)性特征,給用不同估計(jì)方法的學(xué)生提供了充分展示交流的空間和時(shí)間,學(xué)生的思辨能力和邏輯思維能力得到了淋漓盡致的展現(xiàn)和發(fā)展。學(xué)生在一體機(jī)上邊操作邊講述或結(jié)合學(xué)習(xí)報(bào)告單講述,不同的思維過程,不同的估計(jì)方法,異彩紛呈。在理解方法、實(shí)踐操作與合作交流中,學(xué)生掌握了確定面積范圍的思考方法,理解了有差異的估算結(jié)果,體會(huì)到了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,使課堂真正成了學(xué)生知識(shí)構(gòu)建、能力提升、思維深化的沃土。
4.回顧與反思
師:通過剛才的學(xué)習(xí),今后我們?cè)儆龅讲灰?guī)則的圖形,可以怎樣估計(jì)它們的面積?
生:可以數(shù)格子,也可以轉(zhuǎn)化成近似的規(guī)則圖形。
師:通過數(shù)方格,我們可以先確定圖形面積的范圍。這片樹葉的面積數(shù)值就介于18 和36 之間。確定好范圍后,再估算圖形的面積。
師:估算過程中,可以把不滿一格的按半格計(jì)算,得到樹葉的面積大約是27平方厘米。
師:還可以移多補(bǔ)少,把半格拼成整格,估計(jì)出這片樹葉的面積大約是28平方厘米。
師:也可以把不足半格的忽略不計(jì),超過半格的看成整格,估測(cè)出樹葉的面積大約是29平方厘米。
師:對(duì)不滿一格的處理,我們想到了這些辦法,你們最喜歡哪種方法?
生:不滿一格的按半格算比較簡(jiǎn)便。
師:用方格紙計(jì)數(shù)估計(jì)常用的方法就是不滿一格的按半格計(jì)算。
師:除了數(shù)方格,也可以把不規(guī)則的圖形轉(zhuǎn)化為規(guī)則的圖形進(jìn)行估算。這里我們根據(jù)樹葉的形狀,轉(zhuǎn)化為近似的平行四邊形和長(zhǎng)方形,然后根據(jù)圖形的面積計(jì)算公式,估算出葉子面積大約是30 平方厘米。
師:不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化為規(guī)則圖形時(shí),我們要注意什么?
生:要通過移多補(bǔ)少,使之盡量接近規(guī)則圖形,這樣估測(cè)的結(jié)果更接近準(zhǔn)確值。
師:大家看,27、28、29、30 這四個(gè)數(shù)值,都在18~36 這個(gè)面積范圍內(nèi),都是符合要求的。估算與精確計(jì)算相比,結(jié)果不唯一,合理即可。
在學(xué)生自主探索出不規(guī)則圖形面積估測(cè)方法的基礎(chǔ)上,教師引領(lǐng)學(xué)生對(duì)探索過程進(jìn)行了系統(tǒng)回顧,幫助學(xué)生積累了活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),明確了解決問題策略的多樣性,從中提煉了規(guī)律性知識(shí):借助方格紙進(jìn)行估計(jì),最常用的取近似值的方法就是不滿一格的按半格計(jì)算;采用轉(zhuǎn)化法,要通過移多補(bǔ)少,使之盡量接近規(guī)則圖形;在精確程度要求不是很高的情況下,估計(jì)結(jié)果只要在合理范圍內(nèi)即可。這樣,在師生、生生的多維互動(dòng)中,實(shí)現(xiàn)了共同成長(zhǎng)。
師:剛才,我們估測(cè)了樹葉的面積,采用的方格紙上小方格的面積是1 平方厘米。下面我們要估測(cè)池塘的面積,圖中每個(gè)小方格的面積確定為多少比較合適呢?
生:1平方米。
師:結(jié)合具體情境,選擇適當(dāng)?shù)膯挝皇枪浪愕暮诵摹?/p>
【題目一】上圖中每個(gè)小方格的面積為1m2,請(qǐng)你估計(jì)這個(gè)池塘的面積。
生:我把這個(gè)池塘轉(zhuǎn)化為一個(gè)近似的長(zhǎng)方形,長(zhǎng)12米,寬8米,面積96m2。
生:我用數(shù)方格的方法,得到這個(gè)池塘的面積是100m2。
生:我把這個(gè)池塘轉(zhuǎn)化為近似的平行四邊形,底是11米,高是9米,面積是99m2。
師:不錯(cuò),大家采用不同的方法都估計(jì)出了這個(gè)池塘的面積。
師:解決教材上的求不規(guī)則圖形的面積,我們可以用數(shù)方格的方法估算面積,也可以用轉(zhuǎn)化成近似規(guī)則圖形的方法進(jìn)行估算。
師:在現(xiàn)實(shí)生活中求不規(guī)則綠地的面積、湖水的面積,還能數(shù)方格嗎?
生:不能。要把不規(guī)則圖形看成規(guī)則圖形再去求面積。
師:對(duì)。把不規(guī)則圖形看成規(guī)則圖形再去求面積進(jìn)行估算,在日常生活中用得最多。我們可以用目測(cè)或步測(cè)的方法,得到計(jì)算規(guī)則圖形面積所需的條件,然后利用面積公式進(jìn)行計(jì)算。
簡(jiǎn)單的一個(gè)過渡,既將新知與訓(xùn)練有機(jī)地融為一體,又巧妙地強(qiáng)調(diào)了要結(jié)合具體情境,選擇適當(dāng)?shù)墓浪銌挝缓凸烙?jì)方法,使學(xué)生在應(yīng)用中積累了數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
【題目二】估計(jì)下面三個(gè)圓的面積,你發(fā)現(xiàn)了什么?(提示:先計(jì)算每個(gè)小方格的面積,再估計(jì)圓的面積。學(xué)生分組完成。)
生:我用數(shù)方格的方法估計(jì)第一個(gè)圓的面積是160cm2。正方形一共有16個(gè)整格,陰影不滿一格的有12 個(gè),12 個(gè)半格拼成6 個(gè)整格。16-6=10,圓面積大約是10 個(gè)整格,列式是(16-12÷2)×(4×4)=160cm2。
生:我用數(shù)方格的方法估計(jì)第二個(gè)圓的面積是176cm2。32 個(gè)整格加上不滿一格的24 個(gè)半格拼成的12 個(gè)整格,一共是44 個(gè)整格。列式是(32+24÷2)×(2×2)=176cm2。
生:第三個(gè)圓方格太多,我把它平均分成四份,估算出一份的面積再乘4,得到整個(gè)圓的面積。
師:你真聰明。把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化,很好。繼續(xù)講。
生:我用數(shù)方格的方法估計(jì)出一份的面積是48m2,整個(gè)圓面積大約是196cm2。
師:現(xiàn)在老師告訴你,這個(gè)圓面積是200.96cm2。哪個(gè)估算值最接近?
生:第三個(gè)。
師:你有什么發(fā)現(xiàn)?
生:方格越來越小,估計(jì)的結(jié)果越來越準(zhǔn)確。
生:同一個(gè)圓,方格紙上的方格越小,估計(jì)得越準(zhǔn)確。
師:你總結(jié)得真精彩。的確是這樣,選擇的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)面積越小,估算越精確。這種方法很重要。分?jǐn)?shù)、小數(shù)的產(chǎn)生都與細(xì)分有聯(lián)系。著名科學(xué)家阿基米德就是運(yùn)用這種極限思想解決了圓面積的計(jì)算問題。
估測(cè)和估計(jì)的意識(shí)和能力是在實(shí)踐中發(fā)展起來的。這里讓學(xué)生估計(jì)三個(gè)圓的面積,主要目的不是為了得到一個(gè)更精確的結(jié)果,而是要讓學(xué)生經(jīng)歷分析問題與解決問題的過程,了解有使得估計(jì)結(jié)果更準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)方法,學(xué)習(xí)用數(shù)學(xué)的工具與方法探索更加接近實(shí)際的估計(jì)值,初步感知極限思想。
師:通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你們掌握不規(guī)則圖形面積的估測(cè)方法了嗎?誰(shuí)來說一說。
生:可以數(shù)方格,也可以把不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化成近似的規(guī)則圖形估算面積。
師:估計(jì)不規(guī)則圖形面積,除了這兩種方法外,還有一種神奇的方法——“稱法”。
師:推薦同學(xué)們課下到網(wǎng)上去搜索《尺算法與“地圖面積”測(cè)量》這篇文章,認(rèn)真閱讀后,“稱出面積”的奧秘就解開了。
學(xué)生通過自主探索,已經(jīng)掌握了估計(jì)不規(guī)則圖形面積的兩種方法,這里教師提出的“面積還可以稱量”,引起了學(xué)生極大的好奇心,相信很多學(xué)生課下都會(huì)去搜索教師推薦的閱讀文章,解讀“稱出面積”的奧秘。這也正是教師設(shè)計(jì)用意之所在。數(shù)學(xué)閱讀作為拓展數(shù)學(xué)課程的新領(lǐng)域,不能限于原有知識(shí)技能的鞏固,更應(yīng)關(guān)注學(xué)生在數(shù)學(xué)閱讀活動(dòng)中積累了哪些經(jīng)驗(yàn),感悟到了哪些思想,要讓學(xué)生在閱讀中品味數(shù)學(xué)的魅力。
數(shù)學(xué)教學(xué)的目的之一是促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升,而數(shù)學(xué)學(xué)科活動(dòng)是形成學(xué)科素養(yǎng)的路徑和關(guān)鍵之所在。在本課的教學(xué)實(shí)踐中,教師以培養(yǎng)學(xué)生的估測(cè)意識(shí)和解決實(shí)際問題的能力為重點(diǎn),緊緊抓住解決問題的“三要素”展開教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)化的探索過程,在活動(dòng)中積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),領(lǐng)悟不規(guī)則圖形面積的估測(cè)方法,體驗(yàn)方法的合理性,使不同程度的學(xué)生在不同的思維層次上得到了不同的發(fā)展。
歐內(nèi)斯特指出:“數(shù)學(xué)教學(xué)的問題并不在于尋找最好的教學(xué)方式,而在于明白數(shù)學(xué)是什么……如果不正視數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)問題,便解決不了教學(xué)上的爭(zhēng)議。”估測(cè)最重要的是要確定一個(gè)合適的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),然后利用這個(gè)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)去估計(jì)。比如,利用計(jì)數(shù)單位估一估參加體操比賽的人數(shù);利用計(jì)量單位估一估桌面的面積;利用某一參照物如步長(zhǎng)估一估學(xué)校到家的路程,等等。
本節(jié)課借助方格紙來估計(jì)不規(guī)則圖形的面積,意在幫助學(xué)生建立起規(guī)劃和設(shè)計(jì)的意識(shí),即根據(jù)要估計(jì)的精確程度來確定估計(jì)方案。教師以此作為學(xué)生自主探索的著眼點(diǎn)、組內(nèi)交流的發(fā)言點(diǎn)、集體匯報(bào)的落腳點(diǎn)、歸納總結(jié)的提升點(diǎn),引領(lǐng)學(xué)生真正經(jīng)歷了疑問—欲求—嘗試—發(fā)現(xiàn)的探究過程,使學(xué)生在思維的沖突與碰撞中完成了對(duì)不規(guī)則圖形面積估測(cè)方法的模型建構(gòu)。
1.借助方格紙
(1)粗略估計(jì)的方案:小方格里有圖形就記為1,這種方法估計(jì)的比實(shí)際面積大;小方格里沒有圖形就記為0,這種方法估計(jì)的比實(shí)際面積小。實(shí)際面積應(yīng)該在這兩個(gè)估計(jì)值之間。
(2)精細(xì)估計(jì)的方案:不滿一格的按半格計(jì)算。選擇的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)面積越小,估算越精確。
(3)在精確程度要求不是很高的情況下,估計(jì)結(jié)果只要在合理范圍內(nèi)即可。
2.利用近似圖形
還可以轉(zhuǎn)化為近似的規(guī)則圖形進(jìn)行估計(jì)。通過移多補(bǔ)少,使之盡量接近規(guī)則圖形。
縱觀整個(gè)探究過程,操作與思考共存,理解與表達(dá)共舞,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生思維能力和空間觀念的共同生長(zhǎng)。
估測(cè)是一種高級(jí)的數(shù)學(xué)推理能力,是一種內(nèi)在的思維活動(dòng)過程。在本課的教學(xué)中,我以實(shí)踐活動(dòng)為載體,引導(dǎo)學(xué)生在“做”數(shù)學(xué)的過程中,感悟數(shù)學(xué)思想,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
1.探究新知環(huán)節(jié)
(1)把學(xué)生借助方格紙估計(jì)的結(jié)果利用數(shù)軸進(jìn)行統(tǒng)計(jì),數(shù)形結(jié)合,很好滲透了“區(qū)間套”思想。
(2)在學(xué)生匯報(bào)估計(jì)方法的過程中,引導(dǎo)學(xué)生與取近似值的方法聯(lián)系起來,滲透了知識(shí)間相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生用普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)來看待問題、分析問題。
(3)引導(dǎo)學(xué)生把不規(guī)則的圖形轉(zhuǎn)化為某個(gè)近似的規(guī)則圖形,再利用公式算出面積,滲透了轉(zhuǎn)化的思想。
(4)在學(xué)生匯報(bào)的過程中,強(qiáng)調(diào)基于體驗(yàn)的語(yǔ)言描述,通過表達(dá)的逐漸完善,促進(jìn)思維的不斷深化。
2.學(xué)以致用環(huán)節(jié)
設(shè)計(jì)了估計(jì)三個(gè)等圓的面積的習(xí)題,目的是讓學(xué)生經(jīng)歷分析問題與解決問題的過程,了解有能使估計(jì)結(jié)果更準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)方法,知道用數(shù)學(xué)的工具與方法探索,會(huì)更加接近實(shí)際的估計(jì)值,讓學(xué)生初步感知了極限思想。
3.回顧整理環(huán)節(jié)
推薦學(xué)生課下網(wǎng)上搜索《尺算法與“地圖面積”測(cè)量》這篇文章,激發(fā)了學(xué)生數(shù)學(xué)閱讀的興趣,讓學(xué)生在鞏固知識(shí)技能的同時(shí),在數(shù)學(xué)閱讀活動(dòng)中積累了活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),感悟了數(shù)學(xué)思想,讓學(xué)生在閱讀中品味到了數(shù)學(xué)的魅力。
這是一節(jié)融入了數(shù)學(xué)思想方法的課堂教學(xué),充滿了濃厚的數(shù)學(xué)情趣,學(xué)生在活動(dòng)中思維得到磨礪,解決問題的方法逐步優(yōu)化,學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)得到充實(shí),成功、自信的體驗(yàn)得到強(qiáng)化。數(shù)學(xué)課堂教學(xué)回歸本質(zhì),抓住蘊(yùn)含在知識(shí)背后的能力、方法、策略、思想等方面,就是學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的最好體現(xiàn),這是實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教育讓每一位學(xué)生都能充分得到發(fā)展的重要保證。