安徽蕪湖市教育科學(xué)研究所(241000)
安徽省蕪湖市利民路小學(xué)汪宏執(zhí)教的“多邊形的內(nèi)角和”一課,榮獲了全國小學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)委員會第十三屆課堂教學(xué)觀摩評比一等獎。這節(jié)課就是憑借學(xué)生在課堂中“真思考”、“真探究”,贏得了全場教師、專家評委的贊譽(yù)。下面就對這節(jié)課進(jìn)行深入剖析。
“問題”的設(shè)置直接影響學(xué)生思考的方向。以“問題”為牽引的教學(xué),能順利地激發(fā)學(xué)生的探究欲望。
“多邊形的內(nèi)角和”導(dǎo)入環(huán)節(jié):
師(出示一組三角形(如圖1)):這組三角形有什么不同點(diǎn)?又有什么相同點(diǎn)?
(學(xué)生暢所欲言)
圖1
師(提煉學(xué)生感受):每個三角形的內(nèi)角大小不一樣,但每個三角形的內(nèi)角和都是180°,變中有不變,圖形真奇妙。
師(出示一組四邊形(如圖2)):這組圖中存在‘變中有不變’的現(xiàn)象嗎?(直接揭示四邊形各內(nèi)角與內(nèi)角和的關(guān)系)
圖2
(學(xué)生幾乎都能感受到:雖然這組四邊形各內(nèi)角不相等,但每個四邊形的內(nèi)角和都是一樣的——360°)
師:這兩組圖形都存在“變中有不變”的現(xiàn)象,對此你有怎樣大膽的猜測呢?
(學(xué)生自然會猜想“五邊形、六邊形等多邊形的內(nèi)角和是否是個定值,如果是定值,又是多少?”從而燃起探究的欲望)
汪老師設(shè)置的三個問題,以學(xué)生的認(rèn)知為基礎(chǔ),環(huán)環(huán)相扣,學(xué)生在體會“變中有不變”數(shù)學(xué)思想的同時,產(chǎn)生了探究多邊形內(nèi)角和的強(qiáng)烈欲望。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)有關(guān)“目標(biāo)”的描述特別強(qiáng)調(diào)過程性行為動詞“經(jīng)歷”“體驗(yàn)”“探索”,這三個行為動詞,都是在探究活動中發(fā)生的,為的是讓學(xué)生在活動中獲得不同層次的認(rèn)識。
“多邊形的內(nèi)角和”這一課中設(shè)計(jì)了讓學(xué)生獨(dú)立完成探究五邊形內(nèi)角和這一環(huán)節(jié),這是建立在學(xué)生已經(jīng)獲得了探究三角形和四邊形內(nèi)角和經(jīng)驗(yàn)之上的。學(xué)生已有的研究方法是測量、剪拼、分割,因此,他們在探究五邊形內(nèi)角和時能準(zhǔn)確地選擇分割法,而且呈現(xiàn)的方法是多樣的。
學(xué)生研究的結(jié)果(如圖3):
圖3
在課堂教學(xué)中,只有充分相信學(xué)生,給學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立嘗試的時間和空間,教師不“越位”,學(xué)生才能“到位”,才能充分開動腦筋,充分經(jīng)歷探究的過程。
“分類”的數(shù)學(xué)思想就是把研究對象按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類并逐類進(jìn)行討論,再把每一類的結(jié)論綜合,從而解決問題,其實(shí)質(zhì)是把問題分而治之,各個擊破,綜合歸納。因此,分類討論是培養(yǎng)學(xué)生有條理地思考的良好數(shù)學(xué)思維品質(zhì)的一種重要而有效的方法。
“多邊形的內(nèi)角和”這一課設(shè)計(jì)了“分類”這一環(huán)節(jié),即把研究五邊形內(nèi)角和的計(jì)算方法進(jìn)行分類,標(biāo)準(zhǔn)不同分類結(jié)果也不同(如圖4):只有三角形一種圖形的為一類,不僅僅含有三角形的為一類。
圖4
學(xué)生喜歡這種分類的原因是研究后兩個的五邊形只用畫一條輔助線,簡單。
汪老師及時給出另一組圖形(如圖5)讓學(xué)生討論。
圖5
學(xué)生在討論中得出,之前所想的分類方法不是解決多邊形內(nèi)角和的一般方法,于是找到了探究的目標(biāo)——找到解決多邊形內(nèi)角和通用的方法,自然回歸到第一種方法:只有一種簡單的基本圖形——三角形這一類值得研究?!暗谝活惖姆椒ㄖ幸灿卸喾N情況,哪種情況才是一般方法呢?”汪老師話鋒一轉(zhuǎn),引導(dǎo)學(xué)生觀察圖形的變化,自然過渡到下一個環(huán)節(jié)的教學(xué)。
這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),讓學(xué)生在經(jīng)歷分類探索活動的過程中,以分類為“基點(diǎn)”,體會“分類”的數(shù)學(xué)思想,明確探究目標(biāo):找出求多邊形內(nèi)角和的一般方法。
觀察是一種有目的、有計(jì)劃、比較持久的知覺活動。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,旨在讓學(xué)生通過觀察,分析事物之間的關(guān)系,提高學(xué)生的分析、思考、概括、歸納能力。
“多邊形的內(nèi)角和”這一課設(shè)計(jì)了幾何圖形“動點(diǎn)”的移動這一環(huán)節(jié)(如圖6)。
圖6
隨著“動點(diǎn)”的移動,“動點(diǎn)”的位置發(fā)生變化,圖形也發(fā)生變化。
第一次移動,“動點(diǎn)”在五邊形內(nèi)任意移動(如圖7)。汪老師問:“這時怎樣求五邊形的內(nèi)角和?”學(xué)生觀察后回答:“用5個三角形的內(nèi)角和減去1個周角?!?/p>
圖7
圖8
圖9
第二次移動,“動點(diǎn)”移至五邊形的邊上(如圖8)。汪老師問:“你發(fā)現(xiàn)了什么?”學(xué)生回答:“動點(diǎn)移至邊上,五邊形的內(nèi)角和是4個三角形的內(nèi)角和減去1個平角。”汪老師接著問:“你還想把動點(diǎn)移到哪里?又發(fā)現(xiàn)了什么?”學(xué)生聽了都躍躍欲試,都想把“動點(diǎn)”移至五邊形的各頂點(diǎn)處(如圖9),這樣五邊形的內(nèi)角和就是3個三角形的內(nèi)角和了。
通過移動“動點(diǎn)”,讓學(xué)生在觀察中思考,在思考中歸納,得出:“動點(diǎn)”位置越特殊,解決問題的方法越簡單。學(xué)生在數(shù)形結(jié)合的思想下,欣賞著圖形變化之美的同時順利找出解決問題的一般方法。
圖10
“歸納推理”是從特殊到一般的推理方法,即依據(jù)一類事物中部分對象的相同性質(zhì)推出該類事物都具有這種性質(zhì)的一般性結(jié)論的推理方法。
“多邊形的內(nèi)角和”這一課采用了不完全歸納法(如圖10)。
在填寫表格的過程中,學(xué)生找出了多邊形的邊數(shù)與含有三角形個數(shù)之間的關(guān)系,合情推理出多邊形內(nèi)角和的計(jì)算模型為(n-2)×180°。
推理思想、模型思想在當(dāng)今信息化、數(shù)字化和大數(shù)據(jù)時代得到了進(jìn)一步的重視。本課以“推理”為基點(diǎn),探究多邊形內(nèi)角和的一般公式“(n-2)×180°”,從而建立數(shù)學(xué)模型。這一把現(xiàn)實(shí)情境數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化的過程就是一個從直觀到抽象的過程。
“聯(lián)想”屬于想象的一種,由一個事物想到另一個事物,聯(lián)想依附于橫向思維、縱向思維和發(fā)散性思維。
“多邊形的內(nèi)角和”的結(jié)課階段,汪老師出示五邊形(如圖11)。
圖11
王老師問:“你認(rèn)為凹五邊形的內(nèi)角和與凸五邊形的內(nèi)角和一樣嗎?怎樣探究?”再出示凹十二邊形(如圖12),“凹多形的內(nèi)角和是否與凸多邊形的內(nèi)角和一樣呢?”
圖12
探究了凸多邊形的內(nèi)角和后,再出示凹多邊形的兩幅圖,很容易使學(xué)生從凸多邊形的內(nèi)角和探究的過程和結(jié)果聯(lián)想到凹多邊形的內(nèi)角和探究的過程和結(jié)果,甚至聯(lián)想到凸多邊形和凹多邊形外角和的情況。學(xué)生通過知識的正向遷移,產(chǎn)生豐富的聯(lián)想,延續(xù)了探究的激情,拓展了思維。
總之,在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中落實(shí)自主探索的學(xué)習(xí)方式,需要以學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),只有抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)生長點(diǎn),凸顯數(shù)學(xué)本質(zhì),才能讓學(xué)生真思考、真探究。