張敏
[摘 ?要] 數(shù)學(xué)理解性學(xué)習(xí)的層級(jí)發(fā)展觀認(rèn)為,學(xué)習(xí)者在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中會(huì)相繼經(jīng)歷經(jīng)驗(yàn)性理解、形式化理解、結(jié)構(gòu)化理解和文化性理解四個(gè)發(fā)展階段。以此為指導(dǎo),在“圖形的旋轉(zhuǎn)”教學(xué)中,以學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過搭建認(rèn)知腳手架,構(gòu)建立體知識(shí)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)“經(jīng)驗(yàn)性”向“形式化”以及“數(shù)學(xué)化”向“結(jié)構(gòu)化”的不斷發(fā)展,并在各個(gè)理解層級(jí)中滲透數(shù)學(xué)文化,使得學(xué)生對(duì)旋轉(zhuǎn)的本質(zhì)達(dá)到深刻理解,空間觀念得以發(fā)展。
[關(guān)鍵詞] 理解性學(xué)習(xí);認(rèn)知腳手架;聯(lián)系;空間觀念
數(shù)學(xué)理解性學(xué)習(xí)的層級(jí)發(fā)展觀認(rèn)為[1]:作為過程,數(shù)學(xué)理解性學(xué)習(xí)追求的是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的歷程中對(duì)數(shù)學(xué)的理解不斷深入與拓展,學(xué)習(xí)者在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中會(huì)相繼經(jīng)歷經(jīng)驗(yàn)性理解、形式化理解、結(jié)構(gòu)化理解和文化性理解四個(gè)發(fā)展階段。隨著學(xué)習(xí)過程的不斷深入,學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的理解趨于精細(xì)與深入,淺層經(jīng)驗(yàn)逐步發(fā)展為深層經(jīng)驗(yàn),單一的形式化理解逐步發(fā)展到具有關(guān)聯(lián)性的結(jié)構(gòu)化理解,并達(dá)到深刻的文化性體察與感受。
蘇教版教材四年級(jí)下冊(cè)“圖形的旋轉(zhuǎn)”是“圖形的運(yùn)動(dòng)”板塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容,通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能從運(yùn)動(dòng)變化的角度去探索和認(rèn)識(shí)空間與圖形,領(lǐng)會(huì)圖形運(yùn)動(dòng)的方式、規(guī)律、特點(diǎn),積累圖形運(yùn)動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),從而發(fā)展學(xué)生的空間觀念。學(xué)生已在三年級(jí)上冊(cè)結(jié)合實(shí)例初步感知生活中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象,本節(jié)課是在此基礎(chǔ)上,從旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度三個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生觀察和描述圖形的旋轉(zhuǎn),建構(gòu)旋轉(zhuǎn)概念。
學(xué)習(xí)難點(diǎn)主要有兩個(gè):一是體會(huì)旋轉(zhuǎn)的基本特征,即旋轉(zhuǎn)前后圖形的位置改變,形狀和大小不變:二是在方格紙上將簡單圖形旋轉(zhuǎn)90°。教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生從熟悉的生活現(xiàn)象入手,通過“觀察”“比較”“描述”等活動(dòng),把握旋轉(zhuǎn)的三個(gè)要素;將生活中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象抽象成圖形的旋轉(zhuǎn),以線段的旋轉(zhuǎn)為中介,經(jīng)歷“操作、描述、想象”的過程,使得學(xué)習(xí)活動(dòng)從直覺水平向聯(lián)系水平過渡,從“經(jīng)驗(yàn)性理解”走向“結(jié)構(gòu)化理解”,把握?qǐng)D形旋轉(zhuǎn)前后的變化情況,積累幾何活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),形成空間表象,發(fā)展空間觀念。
一、依托生活原型,提煉生活經(jīng)驗(yàn)
1. 師(出示鐘表圖):同學(xué)們,屏幕上的這只鐘表,它的指針一直在運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)叫什么?
生(齊):旋轉(zhuǎn)。
師:你們?cè)谏钪羞€見過哪些旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象?(學(xué)生答略)
師:屏幕上有兩只風(fēng)車,我們吹口氣,讓它們旋轉(zhuǎn)起來。仔細(xì)觀察,這兩只風(fēng)車的旋轉(zhuǎn),有什么不一樣?
生(齊):旋轉(zhuǎn)方向不一樣。
師:左邊這只風(fēng)車,與鐘表指針的旋轉(zhuǎn)方向是一致的,這叫順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
學(xué)生伸手比畫順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
師:右邊這只風(fēng)車,與鐘表指針的旋轉(zhuǎn)方向是相反的,這叫逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
學(xué)生伸手比畫逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
師:通過觀察和比較,我們發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的方向有兩種,要么是順時(shí)針旋轉(zhuǎn),要么是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。(教師板書)
2. 師(動(dòng)態(tài)出示車輛進(jìn)出小區(qū)時(shí)轉(zhuǎn)桿的運(yùn)動(dòng)):轉(zhuǎn)桿打開和關(guān)閉的過程,也是旋轉(zhuǎn)吧?這兩次旋轉(zhuǎn)又有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?能不能用身邊的物品,來模擬一下這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的過程,再和同桌說說你的發(fā)現(xiàn)。
學(xué)生模擬并交流。
3. 師:誰來一邊模擬,一邊說說?
生1:相同點(diǎn)是都有一個(gè)點(diǎn)固定不動(dòng),繞著這個(gè)固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的。
師:這個(gè)點(diǎn)叫作旋轉(zhuǎn)中心,如果給它用字母O表示,就叫繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。
生2:相同點(diǎn)是都旋轉(zhuǎn)了90°。(教師在PPT上呈現(xiàn)用三角尺驗(yàn)證的過程)
生2:不同的是旋轉(zhuǎn)方向,打開時(shí)是順時(shí)針旋轉(zhuǎn),關(guān)閉時(shí)是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
4. 師:一起來完整地說一說,這兩次轉(zhuǎn)桿分別是怎么旋轉(zhuǎn)的?
生(齊):繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。
5. 師:現(xiàn)在,你們能不能總結(jié)一下,怎樣才能把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、完整地描述出來?
生(齊):要講清旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度。(教師板書)
學(xué)生在日常生活中通過觀察已經(jīng)積累了大量的對(duì)于旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的感性經(jīng)驗(yàn),經(jīng)由三年級(jí)的學(xué)習(xí),對(duì)這種感性經(jīng)驗(yàn)又進(jìn)行了一定程度的提煉,這些都構(gòu)成了對(duì)旋轉(zhuǎn)三個(gè)要素認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)過程中,教師依托生活原型,通過觀察、比較、動(dòng)作模擬等將這些感性經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)學(xué)化的描述。
本環(huán)節(jié)中,教師從生活中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象入手,引導(dǎo)學(xué)生將兩個(gè)風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行比較,將學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)聚焦到旋轉(zhuǎn)方向上來,通過與鐘表指針旋轉(zhuǎn)方向的比對(duì),以及手勢(shì)、動(dòng)作等模擬,將兩種旋轉(zhuǎn)方向表征于心。而教材中選擇的轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)可以看作是線段旋轉(zhuǎn)的生活原型,通過對(duì)轉(zhuǎn)桿打開和關(guān)閉過程的動(dòng)作模擬,教師用語言描述兩種不同旋轉(zhuǎn)的內(nèi)隱的對(duì)比體驗(yàn),從而使學(xué)生把握旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的三個(gè)要素,完整準(zhǔn)確地用數(shù)學(xué)語言描述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
二、聚焦關(guān)鍵線段,把握旋轉(zhuǎn)特征
1. 師:剛剛我們描述的,都是生活中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如果把轉(zhuǎn)桿用線段AB進(jìn)行表示,畫在方格紙上,你能說說這條線段是怎樣運(yùn)動(dòng)的嗎?
生1:繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。
師:線段在旋轉(zhuǎn)之前和之后,不變的是什么?
生2:點(diǎn)B的位置不變,線段的長度不變。 (教師板書:定點(diǎn)、定長)
師:這條線段,改變它的旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)方向。讓它繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,你能把旋轉(zhuǎn)后的線段畫出來嗎?
學(xué)生在練習(xí)紙上嘗試。
師:這里有兩幅作品,判斷一下誰畫得對(duì)?另一幅有什么問題?(學(xué)生答略)
師:根據(jù)大家易犯的錯(cuò)誤,誰來給大家一個(gè)提醒,畫圖的時(shí)候要注意些什么?
生3:旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)A位置不能變;旋轉(zhuǎn)后的線段和原線段成90°;旋轉(zhuǎn)后的線段長度不變。
2. 師:線段的旋轉(zhuǎn)是解決平面圖形旋轉(zhuǎn)問題的基礎(chǔ),因?yàn)楹芏嗥矫鎴D形都是由線段圍成的,比如說——三角形。(出示三角形ABC)你會(huì)把此三角形繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°嗎?
教師給學(xué)生準(zhǔn)備了小三角形,請(qǐng)他們?cè)诜礁窦埳习匆笤囍D(zhuǎn)一轉(zhuǎn),在紙上畫一畫旋轉(zhuǎn)后的三角形。
學(xué)生用三角形紙片旋轉(zhuǎn),并嘗試畫圖。
3. 師:請(qǐng)兩位同學(xué)上來交流。
生1演示旋轉(zhuǎn)的過程。
師:在旋轉(zhuǎn)時(shí),你覺得要注意些什么?
生1:旋轉(zhuǎn)時(shí)要用手按著三角形的頂點(diǎn)A,因?yàn)轫旤c(diǎn)的位置不能變。
師:你們和他是一樣旋轉(zhuǎn)的嗎?你們?cè)趺粗擂D(zhuǎn)到這里就是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°呢?
生2:可以看AB這條邊,它繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°。
生3:也可以看另一條邊AC,它也繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°。
師:以A為端點(diǎn)的兩條邊,都逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°,整個(gè)三角形就是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°,對(duì)吧?其實(shí),邊BC也與原來成90°。
生2(介紹畫法):A點(diǎn)不動(dòng),先畫出邊AB繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°的線段,再畫出邊AC繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°的線段,最后畫出邊BC。
師:老師這里還有兩幅作品,你們看看,有什么想說的?
學(xué)生評(píng)價(jià),教師相機(jī)板書:定點(diǎn)、定形。
師:我們把大家旋轉(zhuǎn)和畫圖的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)一下,看屏幕。(播放旋轉(zhuǎn)和畫圖的動(dòng)畫、錄音)
“旋轉(zhuǎn)”的基本特征是圖形旋轉(zhuǎn)前后“對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等,并且各組對(duì)應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心連線的夾角都等于旋轉(zhuǎn)的角度”,即:“圖形旋轉(zhuǎn)后只是位置發(fā)生變化,形狀和大小都沒有變化”。如何能夠?qū)@一特征有較為深刻的認(rèn)識(shí),并能夠利用這一特征畫出旋轉(zhuǎn)后的圖形,特別是平面圖形的旋轉(zhuǎn)涉及對(duì)圖形上的多個(gè)頂點(diǎn)與多條邊的考量,對(duì)學(xué)生來說具有不小的難度。教學(xué)中,搭建認(rèn)知的“腳手架”就顯得十分重要。
在本環(huán)節(jié)中,學(xué)生首先認(rèn)識(shí)線段的旋轉(zhuǎn)。在前面對(duì)旋轉(zhuǎn)三要素準(zhǔn)確把握的基礎(chǔ)上,將生活場景中的轉(zhuǎn)桿抽象成線段畫在方格圖中,經(jīng)歷語言描述和作圖兩個(gè)層次的活動(dòng),從數(shù)學(xué)的角度理解線段旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn),即定點(diǎn)、定長,為后面刻畫三角形的旋轉(zhuǎn)打下基礎(chǔ)。
以線段的旋轉(zhuǎn)為基礎(chǔ),為進(jìn)一步充分把握平面圖形的旋轉(zhuǎn)的特征,組織了三個(gè)層次的活動(dòng)。第一層次,教師為學(xué)生提供三角形紙片,讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)操的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)交流操作時(shí)的注意點(diǎn),并組織學(xué)生討論:如何確定是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°,在討論中將平面圖形的旋轉(zhuǎn),聚焦為以旋轉(zhuǎn)中心為端點(diǎn)的關(guān)鍵線段的旋轉(zhuǎn)。第二層次,帶著操作、交流得到的感悟,教師組織學(xué)生畫出旋轉(zhuǎn)后的三角形,并對(duì)畫圖的過程與操作旋轉(zhuǎn)三角形紙片的過程相對(duì)應(yīng),進(jìn)行討論與交流,進(jìn)一步強(qiáng)化體驗(yàn)。第三層次,教師比較學(xué)生畫圖的正反例,總結(jié)出平面圖形旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn):定點(diǎn)、定形。
三、多維分層練習(xí),促進(jìn)深度理解
1. 師:方格能夠幫助我們確定旋轉(zhuǎn)角度,如果把方格去掉,你還能準(zhǔn)確判斷圖形是怎么旋轉(zhuǎn)的嗎?(出示如圖2、圖3)
學(xué)生討論后匯報(bào):三角形繞A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。
師:是從哪看出來逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的?
生1:可以看AB這條邊,它與旋轉(zhuǎn)之前的角度是90°。(教師用PPT呈現(xiàn)三角尺的驗(yàn)證過程)
生2:也可以看AC這條邊,它與旋轉(zhuǎn)之前的角度是90°。(教師用PPT呈現(xiàn)三角尺的驗(yàn)證過程)
圖3討論略。
師:你們?cè)谂袛鄷r(shí)有什么技巧?
生(齊):只看以旋轉(zhuǎn)中心A為端點(diǎn)的2條邊,就可以確定整個(gè)圖形是怎么旋轉(zhuǎn)的了。
2. 師:長方形也有4條邊,繞A點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,可以考慮哪兩條線段?想象一下它旋轉(zhuǎn)后的樣子,用手指對(duì)著屏幕畫一畫。
繞B點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,要考慮哪兩條線段?繞C點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,繞D點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°呢?(學(xué)生交流、想象)
師:請(qǐng)同學(xué)們按自己練習(xí)紙上的要求,畫出長方形旋轉(zhuǎn)后的圖形。(學(xué)生分組畫出繞點(diǎn)A、B、C、D順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后的長方形)
教師展示學(xué)生作品,并評(píng)價(jià)。
師:比較一下這四幅圖(圖4)中的旋轉(zhuǎn),你們有什么想說的?
生(齊):同樣一個(gè)圖形,旋轉(zhuǎn)中心不同,產(chǎn)生的圖形就不同。
3. 師:老師這里還有三個(gè)圖案(圖5),它們有什么共同特點(diǎn)?
生:都是由同樣的兩個(gè)圖形組成的。
師:你能旋轉(zhuǎn)每組中的一個(gè)圖形,使每組圖形都變成一個(gè)長方形嗎?
學(xué)生討論:每一組圖形,只要把哪兩條線段重合在一起,就能組成長方形了?要想把它們重合,在腦中想象一下,應(yīng)該怎么旋轉(zhuǎn)呢?
交流:第一組圖形,可以把1號(hào)繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,也可以把2號(hào)繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。(PPT展示)
師:比較這兩種不同的旋轉(zhuǎn),有什么發(fā)現(xiàn)?
生(齊):旋轉(zhuǎn)兩個(gè)不同的圖形,方向正好相反,都可以組成長方形。
師:第二組圖案,你們想旋轉(zhuǎn)幾號(hào)?第三組圖案,誰能把兩種旋轉(zhuǎn)方法都說出來?
(學(xué)生交流略。)
師:通過旋轉(zhuǎn),還可以把不規(guī)則的圖形,轉(zhuǎn)化成規(guī)則的長方形,這種方法在我們以后的學(xué)習(xí)中還會(huì)用到。
要達(dá)到對(duì)旋轉(zhuǎn)的特征的深刻理解與把握,還需要學(xué)生從不同的角度,在豐富的空間想象活動(dòng)中完善體驗(yàn),進(jìn)一步體會(huì)圖形的旋轉(zhuǎn)與圖形中每一條邊的旋轉(zhuǎn)的一致性,從而準(zhǔn)確把握旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的特征。
在此環(huán)節(jié)中,教師設(shè)計(jì)了三個(gè)分層練習(xí):練習(xí)一是在沒有方格圖背景的情況下判斷圖形是如何旋轉(zhuǎn)的,學(xué)生只能通過對(duì)應(yīng)線段的旋轉(zhuǎn)來判斷整個(gè)圖形的旋轉(zhuǎn),強(qiáng)化了線段的旋轉(zhuǎn)與圖形旋轉(zhuǎn)之間的聯(lián)系;練習(xí)二則是將一個(gè)長方形繞不同的頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn),首先要考慮的就是以旋轉(zhuǎn)中心為端點(diǎn)的兩條邊旋轉(zhuǎn)后的位置,再根據(jù)這兩條邊確定整個(gè)長方形旋轉(zhuǎn)后的位置;練習(xí)三引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注要將哪兩條邊重合在一起,仍然是根據(jù)圖形中的一條邊的位置確定整個(gè)圖形的旋轉(zhuǎn),同時(shí)幫助學(xué)生體會(huì)通過旋轉(zhuǎn)進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)化的方法,為學(xué)習(xí)多邊形面積計(jì)算公式的推導(dǎo)做準(zhǔn)備。三個(gè)層次的練習(xí)都聚焦于平面圖形中以旋轉(zhuǎn)中心為端點(diǎn)的邊的旋轉(zhuǎn),都經(jīng)歷了觀察、想象、驗(yàn)證的過程,在一定程度上達(dá)到了對(duì)學(xué)生空間想象能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)。
四、拓展認(rèn)知視野,增強(qiáng)空間觀念
1. 師:剛才的練習(xí)中我們以長方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn),其實(shí)還可以長方形內(nèi)部的某個(gè)點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn),比如說這里的M、N點(diǎn)(如圖6所示),順時(shí)針連續(xù)旋轉(zhuǎn),會(huì)產(chǎn)生不同的圖案,一起欣賞一下。(動(dòng)態(tài)展示連續(xù)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生圖案的過程)
師:平面上很多美麗的圖案都是這樣通過一個(gè)圖形旋轉(zhuǎn)得來的,大家課后也可以用不同的圖案試試。
師:大家剛上課提到開門和關(guān)門時(shí),門也是旋轉(zhuǎn)的,把門用長方形表示(PPT動(dòng)態(tài)出示,圖7),大家能不能準(zhǔn)確地描述一下,開門時(shí),長方形是怎么旋轉(zhuǎn)的?關(guān)門時(shí)呢?
生(齊):開門時(shí),長方形繞BC邊逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°;關(guān)門時(shí),長方形繞BC邊順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。(PPT驗(yàn)證旋轉(zhuǎn)角度)
師:在這里長方形的旋轉(zhuǎn)與前面大家畫的長方形的旋轉(zhuǎn),有什么不一樣?
生1:前面的長方形是在平面上旋轉(zhuǎn)的,而這里的長方形是在空間中旋轉(zhuǎn)的。
生2:在平面上旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)中心是一個(gè)點(diǎn);而在空間中旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)中心是一條線。
生3:平面上的旋轉(zhuǎn)要定點(diǎn)、定形,空間中的旋轉(zhuǎn)是定線、定形。
師:有什么相同之處嗎?
生3:都是要從旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度三個(gè)方面進(jìn)行描述。
師:如果這個(gè)長方形繞BC邊連續(xù)旋轉(zhuǎn),你們想象一下,會(huì)產(chǎn)生什么圖形?
生(齊):圓柱體。(PPT動(dòng)態(tài)呈現(xiàn),圖8)
師:其他的平面圖形,如三角形、半圓,繞一條邊連續(xù)旋轉(zhuǎn),會(huì)產(chǎn)生什么圖形?
生(齊):圓錐、球。(PPT動(dòng)態(tài)呈現(xiàn))
學(xué)生空間觀念的形成,有賴于在線與面、面與面、面與體之間的變化與聯(lián)系中去不斷深化認(rèn)識(shí),而旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象正是能夠體現(xiàn)這種變化與聯(lián)系的運(yùn)動(dòng)方式,因此教學(xué)中教師應(yīng)該有意識(shí)地提供相關(guān)的素材,組織學(xué)生觀察、比較、體驗(yàn)。
在本環(huán)節(jié)中,通過欣賞相同的長方形繞不同的點(diǎn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的圖案,讓學(xué)生體驗(yàn)旋轉(zhuǎn)中心對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的重要意義,感受數(shù)學(xué)美、幾何美;進(jìn)而以生活中門的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象為原型,準(zhǔn)確描述長方形在空間中繞一條邊的旋轉(zhuǎn),拓寬對(duì)旋轉(zhuǎn)中心的認(rèn)識(shí)、訓(xùn)練學(xué)生的空間想象能力,為后續(xù)學(xué)習(xí)圓柱、圓錐等知識(shí)做一定的鋪墊。將學(xué)生對(duì)圖形的旋轉(zhuǎn)的認(rèn)識(shí),從平面擴(kuò)展到空間,同時(shí)溝通相互間的聯(lián)系,有意識(shí)地發(fā)展學(xué)生的空間觀念。
五、回顧總結(jié)反思,提升學(xué)習(xí)體驗(yàn)
師:通過今天的學(xué)習(xí),你有什么收獲?
生1:旋轉(zhuǎn)的三個(gè)要素是旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度。
生2:學(xué)會(huì)描述圖形的旋轉(zhuǎn)和畫旋轉(zhuǎn)的圖形。
生3:知道線段的旋轉(zhuǎn)要定點(diǎn)、定長;圖形的旋轉(zhuǎn)要定點(diǎn)、定形。
師:在圖形的旋轉(zhuǎn)中,只要做到了線段的定點(diǎn)、定長,就能夠做到圖形的定點(diǎn)、定形。其實(shí)這是一種重要的經(jīng)驗(yàn):研究平面圖形,抓住其中最重要的幾條線段去進(jìn)行研究、觀察、比較,能夠掌握整個(gè)圖形的運(yùn)動(dòng)變化特點(diǎn)。
回顧、總結(jié)、反思是提高元認(rèn)知水平、提升學(xué)習(xí)能力的必要環(huán)節(jié),學(xué)生不僅要對(duì)一節(jié)課所學(xué)的知識(shí)、技能進(jìn)行總結(jié),對(duì)學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行回顧,對(duì)學(xué)習(xí)的方法進(jìn)行反思,更要對(duì)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和策略進(jìn)行提煉,站在一定的高度統(tǒng)攝前后相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容,形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
此環(huán)節(jié)中,教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生明晰了線段的旋轉(zhuǎn)、平面圖形的旋轉(zhuǎn)之間的聯(lián)系,更重要的是,在學(xué)生總結(jié)回顧的基礎(chǔ)上通過教師的提煉,強(qiáng)化了學(xué)生根據(jù)圖形中的線段研究平面圖形的體驗(yàn),滲透了“部分與整體”之間關(guān)系的辯證思維,為以后研究平面圖形的其他知識(shí)積累感性經(jīng)驗(yàn)與理性經(jīng)驗(yàn)。
本節(jié)課中,從“定點(diǎn)、定長”到“定點(diǎn)、定形”再到“定線、定形”的概括,建立了線段的旋轉(zhuǎn)與平面圖形的旋轉(zhuǎn)之間的聯(lián)系,以及平面圖形繞固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)與繞固定線旋轉(zhuǎn)的聯(lián)系;將兩個(gè)完全一樣的圖形通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成長方形的練習(xí),與五年級(jí)學(xué)習(xí)多邊形面積計(jì)算公式的推導(dǎo)建立了有效聯(lián)系;以門的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象為原型,描述長方形在空間的旋轉(zhuǎn),與六年級(jí)學(xué)習(xí)圓柱、圓錐等知識(shí)建立了聯(lián)系;通過欣賞相同的長方形繞不同的點(diǎn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的圖案,與數(shù)學(xué)的美建立了聯(lián)系。在這些不同層面建立聯(lián)系的過程中,實(shí)現(xiàn)了“橫向數(shù)學(xué)化”與“縱向數(shù)學(xué)化”,并進(jìn)一步走向高度的“結(jié)構(gòu)化”,在各個(gè)層級(jí)中滲透數(shù)學(xué)文化,使得學(xué)生的直觀思維與抽象思維相互融通,感性經(jīng)驗(yàn)不斷豐富,理性經(jīng)驗(yàn)不斷提升,空間想象能力得到訓(xùn)練,空間觀念得以發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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