蘭衍局(特級教師)
人教版六年級上冊第57頁。
本文的“小學(xué)數(shù)學(xué)項目學(xué)習(xí)新策略”是指:在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動過程中,利用一堂課的時間設(shè)計一個研究項目,讓學(xué)生在獨立探究、合作交流、自我反思等活動中完成“學(xué)習(xí)項目”;同時,在“做”項目的過程中“學(xué)習(xí)新知,掌握技能,發(fā)展思維,提升素養(yǎng)”的一種“深度學(xué)習(xí)”策略。
《圓的認識》是大家非常熟悉的教學(xué)內(nèi)容之一,經(jīng)典的課例也非常多。筆者試圖在課堂教學(xué)活動中讓學(xué)生通過“多次畫圓”的“項目活動”,落實教學(xué)目標、形成技能、發(fā)展思維、提升素養(yǎng)!
●片斷一:欣賞圓,為畫圓“埋下伏筆”。
師:今天我們來認識圓。
(板書:圓的認識)
(播放課件:欣賞生活中的各種圓)
師:你欣賞了這些照片后有什么感想?
生:我覺得圓非常美麗。
生:我覺得圓在生活中真是無處不在呀!
生:我想畫一個很大的圓。
師:如果讓你畫一個圓,你覺得可以怎樣畫?
生:用硬幣描。
生:用圓規(guī)畫圓。
【設(shè)計意圖:在課開始環(huán)節(jié),讓學(xué)生欣賞生活中各種圓形的物體或現(xiàn)象,然后利用多媒體隱去圓形物體的非本質(zhì)屬性,顯示出數(shù)學(xué)中的“圓”。這樣的引入符合小學(xué)生的思維特點:先讓學(xué)生回憶并通過對圓形實物的觀察初步感知圓,再從圓形物體中抽象出數(shù)學(xué)中的圓形,讓學(xué)生建立正確的圓的表象,為畫圓做好鋪墊,為進一步研究圓的本質(zhì)屬性奠定感性認識的基礎(chǔ)。同時,這樣的開頭,還會讓學(xué)生感受到,數(shù)學(xué)知識來自生活,這節(jié)課研究圓,是因為生活中有許多物體的形狀都是圓。這對于學(xué)生建立數(shù)學(xué)源于生活這樣的數(shù)學(xué)觀有著積極的意義。】
●片斷二:用各種材料畫圓。
師:剛才同學(xué)們講了很多畫圓的方法,下面我們試著自己來畫一畫圓吧。
1.課件出示如下畫圓要求。
(1)請你想辦法畫一個任意大小的圓,如果有困難也可以利用老師提供的材料畫圓。
(2)思考:哪些材料能成功畫圓,成功的原因是什么?不能成功畫圓的原因是什么?
(3)成功畫圓需要哪些條件?
(學(xué)生獨立操作畫圓)
2.匯報、交流畫圓情況。
第一層次:用身邊的各種物體畫圓。用各種材料“描”。
生:我用“一元硬幣”描出了一個圓。
生:我把裝鉛筆的桶豎起來描出了底面的圓。
師:圓與我們以前學(xué)過的平面圖形有什么相同與不相同的地方?你覺得這樣畫圓有什么優(yōu)點和不足呢?
生:以前學(xué)過的平面圖形,如長方形、梯形等都有角與頂點,都是用線段圍成的封閉圖形。圓沒有角也沒有頂點,它是由一條曲線圍成的封閉圖形。由直的線與曲的線構(gòu)成是它們的不同點,圍成的圖形都是封閉的是它們的相同點。
生:用圓形的物體畫圓,如果只是要求畫出的圖形是圓就可以了,那么用這樣的畫圓方法畫起來很方便。但由于物體上圓形的大小是固定的,所以用一種圓形物品去畫圓,一般不方便畫出大小不等的圓。
【設(shè)計意圖:《漢語辭?!穼ⅰ皥D形”定義為“圖形是描畫出來的物體的形狀”,人們最早描畫出來的現(xiàn)實世界的圖形與幾何圖形是不一樣的,它只是“半抽象”的事物,只有將描畫出來的圖形經(jīng)過再抽象變成點、線、面才是幾何圖形,然而這個描畫的過程是必不可少的,它是舍棄物體一切物理屬性保留圖形本質(zhì)特征的過程。通過讓學(xué)生“描圓”,充分展現(xiàn)了“數(shù)學(xué)化”的過程,并且快速激活學(xué)生對圓概念的原有經(jīng)驗,把握圓的本質(zhì)屬性——圓是由一條曲線圍成的封閉圖形?!?/p>
第二層次:通過旋轉(zhuǎn)畫圓。
(1)用鉛筆旋轉(zhuǎn)畫圓。
生:我用兩支鉛筆合作,一支固定,另一支轉(zhuǎn)動,畫出一個圓。
生:我只用一支鉛筆就可以轉(zhuǎn)出一個圓。只要把鉛筆頭放在紙上,靠著手旋轉(zhuǎn)就可以了。
(2)用硬紙板旋轉(zhuǎn)畫圓。
生:我把一支筆插入硬紙板的一個小孔,另一支筆插入另一個小孔,就可以旋轉(zhuǎn)了,我覺得用這樣的方式畫圓非常方便。
師:為什么硬紙板和圓規(guī)能這么順利地畫出一個圓?
生:硬紙板和圓規(guī)的道理一樣:一支筆固定了一個點,兩個洞之間固定了長度。
(3)用線圈旋轉(zhuǎn)畫圓。
生:我們同桌合作,先用一支筆確定線圈的一個角落,然后把線圈拉直,旋轉(zhuǎn)另一支筆就可以畫出一個圓了。
生:我們也想用線圈描圓,但是,線圈太軟了,所以沒有描成功。
(4)對比用線圈和橡皮筋畫圓。
師:線圈為什么能畫圓成功?
生:線圈能固定長度。(暗示定長)
師:這里有兩支鉛筆,第一支筆起到了什么作用?
生:起到固定作用。(暗示定點)
師:用橡皮筋為什么不能畫圓呢?
生:橡皮筋很難描。(體會描圓,會受到材料的限制)
生:橡皮筋也不能旋轉(zhuǎn),因為橡皮筋的長度不好固定。
【設(shè)計意圖:在用各種材料旋轉(zhuǎn)畫圓的過程中,學(xué)生深刻地感受到圓上一點到圓心的距離不變,感受到圓的形成過程。尤其是在對比分析用橡皮筋這種材料不能畫圓的過程中,更是揭示了圓概念的另一種本質(zhì)屬性:圓是平面內(nèi)一個定點距離等于定長的點的集合。學(xué)生只有充分了解圓的這一屬性,才能進一步明確圓的其他特征?!?/p>
師:剛才大家介紹了畫圓成功的地方和不成功的地方。那么,你覺得成功畫圓需要哪些條件?
生:首先要確定一個點,不能隨意移動這個點。
師:也就是要定點。
(板書:定點)
生:還要確定一個長度,就像剛才橡皮筋的例子,因為橡皮筋有彈性所以無法確定長度,因此也就畫不出圓。
(板書:定長)
師:回顧一下,剛才我們用各種材料畫圓成功的例子,是否做到了定點和定長?
【設(shè)計意圖:小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中回顧與反思至關(guān)重要,此處,讓學(xué)生把剛才經(jīng)歷過的學(xué)習(xí)活動回顧一下,能把“定點”和“定長”的這一核心要素凸顯出來,為圓概念的構(gòu)建起到了鋪墊作用。】
第三層次:(從硬紙板到圓規(guī)的演變,體會“圓規(guī)畫圓”的優(yōu)勢)
師:(出示有3個孔的硬紙板)同學(xué)們,你覺得這個硬紙板能畫出幾種不同大小的圓?
生:三種。
師:現(xiàn)在我想畫第四種、第五種、第六種圓,你有辦法嗎?
生:可以將洞打的更多一些。
師:(根據(jù)學(xué)生回答教師出示點了很多個小孔的硬紙板,并在黑板上畫出一個圓)我把粉筆放在這里圓是這么大,放在這里呢?(更大)這里呢?(比剛才的會小一些)你有什么發(fā)現(xiàn)?
生:洞越來越多,畫的圓也就越來越多。
師:就這幾個洞是不是想畫多大就可以畫多大的圓?(感悟長短)
師:那我想畫出無數(shù)個圓,怎么辦?
生:可以打無數(shù)個洞。
師:如果打無數(shù)個洞,會怎樣呢?
生:就是一條線了。
師:有沒有比硬紙板更先進的畫圓工具呢?——圓規(guī)。(將圓規(guī)放入剛才的直板中,讓學(xué)生體會圓規(guī)兩腳的距離就相當于一條直線也就是無數(shù)個洞)
師:只要圓規(guī)兩腳的長度合適,就能畫出任意大小的圓。
師:圓規(guī)畫圓是否做到了定點和定長?
生:是的,針尖是定點,叉開的大小就確定了長短。
【設(shè)計意圖:從學(xué)生的經(jīng)驗出發(fā),我們可以發(fā)現(xiàn)有很多種不同的畫圓方法。為什么人們還要發(fā)明圓規(guī)呢?利用圓規(guī)畫圓有什么方便之處呢?我設(shè)置了一個“從硬紙板到圓規(guī)演變”的環(huán)節(jié),通過對比橡皮筋、打孔的硬紙板、圓規(guī)三種畫圓工具變化,讓學(xué)生體會圓規(guī)的“妙處”,也為后面學(xué)習(xí)用圓規(guī)畫圓打下了基礎(chǔ)?!?/p>
●片斷三:用圓規(guī)畫圓。
師:剛才我們已經(jīng)用圓規(guī)畫了一個圓了,用圓規(guī)規(guī)范畫圓的方法是怎樣的呢?請看——
(課件出示:畫圓視頻)
師:先定一個點,再叉開圓規(guī)兩腳定一個長度,接著旋轉(zhuǎn)。
師:請你按照這個步驟再畫一個和剛才大小不同、位置也不同的圓。
展示學(xué)生作品:
師:(展示學(xué)生畫的兩個圓)他這樣畫對嗎?為什么這兩個圓的大小不同?
生:是因為圓規(guī)兩腳間的距離不同。
師:看來這個距離決定了圓的大小。
生:圓規(guī)兩腳間的距離就是半徑。
師:請標出剛才這個圓的半徑、直徑和圓心,并用字母標出。
師:半徑和直徑有什么關(guān)系?
生:直徑是半徑的兩倍。
師:是嗎?你怎么知道的?
生:我發(fā)現(xiàn)任何一條直徑都可以想成兩條半徑。
(板書:d=2r;r=)
(判斷練習(xí),略)
【設(shè)計意圖:利用圓規(guī)畫圓,學(xué)的不僅僅是畫圓的方法,更重要的是將圓的概念和畫圓的過程緊密地聯(lián)系起來,讓學(xué)生明白圓的概念決定了圓規(guī)的畫法?!?/p>
●片斷四:畫一個與老師手上一樣大小的圓。
師:有了這些經(jīng)驗,相信我們一定可以把圓畫得更好了,接下來我們再來畫一個,不過這次有個小要求,要使全班同學(xué)畫的和我手上的圓一樣大,怎么辦?
生:找到圓心,再測量半徑就可以了。
師:怎樣找出圓心呢?
生:我把圓對折再對折,因為圓是軸對稱圖形,這樣就能找到圓心,從而確定半徑。
生:我剛才在圓里畫了10條線段,找到了其中最長的一條,我覺得就是直徑,然后我找到了半徑是3厘米,我也畫出了一個和老師手上一模一樣的圓。
生:我剛才在圓的邊上畫出了一個正方形,然后,我做出了正方形的對角線,兩條對角線的交點就是圓心。
……
【設(shè)計意圖:這個環(huán)節(jié)的目的之一是讓學(xué)生進一步認識圓的各部分名稱,主要是認識圓心、半徑與直徑這三個概念。在這里雖然圓心、半徑與直徑的概念是規(guī)定的,這些規(guī)定有著合理性,圓內(nèi)有無數(shù)點,為什么要規(guī)定中心的點叫圓心?是因為這個點有著特殊的地位。讓學(xué)生帶著任務(wù)去尋找這個點,再體會圓心的概念,這是強調(diào)了概念的發(fā)生過程,使得學(xué)生感受到數(shù)學(xué)規(guī)定的這種合理性。直徑的概念形成也有類似的過程,即先讓學(xué)生仔細觀察圓上兩點連接起來形成的很多線段,找出這些線段中哪些是比較特殊的,從而明確了特殊的地方就明確了直徑的本質(zhì)屬性,然后再給出直徑的定義。這樣的教學(xué)過程,會讓學(xué)生積累活動經(jīng)驗,明確在數(shù)學(xué)研究中常常會強調(diào)或突出哪些具有特殊地位的內(nèi)容。目的之二,是體會圓的特征即在同圓或等圓中無數(shù)條直徑和半徑都相等;圓是軸對稱圖形,其直徑所在的直線就是圓的對稱軸等。通過讓學(xué)生畫出和“標準圓”一樣大的圓,這樣的操作過程讓學(xué)生感受到了圓的對稱性,體會到了直徑是圓內(nèi)最長的線段并且是半徑的兩倍,在畫圓的外切正方形中找到圓心為后面的“外方內(nèi)圓”的知識的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。】
●片斷五:用尺子畫圓,揭示圓的本質(zhì)。
師:有人說,畫圓其實很簡單,一把尺子就可以了,你信嗎?
師:請大家用一把尺子在作業(yè)紙上畫圓(2分鐘左右)。
師:誰來給大家說說是怎么畫的。
1.“圓,一中同長也”。
生:老師,我根據(jù)同一個圓中,半徑都相等的道理,先畫了兩條一樣長的線段,形成一個“十字架的樣子”。接著,又繼續(xù)在兩邊畫出一樣長的兩條線段……最后,把所有線段的“端點”都連接起來,就形成了一個圓。
師:同學(xué)們真厲害,知道嗎,以前數(shù)學(xué)家也是這樣畫圓的(課件出示)。古時候,是這么描述圓的:“圓,一中同長也”。同學(xué)們知道“一中”是什么意思嗎?
生:就是圓心。
師:同長呢?
生:就是所有的半徑都相等。
2.圓出于方。
生:我根據(jù)剛才“利用正方形找圓心”的方法,想到了可以先畫一個正方形,然后,再把正方形變成正八邊形、正十六邊形……最后,就可以變成一個圓,我覺得圓就是“等無數(shù)邊形”。
(課件介紹——圓出于方)
【設(shè)計意圖:經(jīng)典的畫圓文化,其實揭示了圓的本質(zhì)和圓的特征。一中同長,就是圓的概念;而圓出于方,則揭示了圓心、直徑、半徑的相關(guān)特征,因為沿著正方形的對角線就能找到圓心,正方形的對角線就是直徑,更重要的是說明了“圓其實就是正無數(shù)多邊形”這一概念。所以,通過讓學(xué)生用尺子畫圓的情境,將這一文化讓學(xué)生體會到,這對于內(nèi)涵的理解更加重要?!?/p>