文|董文歆
學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展,離不開對學(xué)生想象力的培養(yǎng),而在學(xué)生想象力的培養(yǎng)中,空間想象能力的培養(yǎng)尤為重要,它是小學(xué)階段教學(xué)的難點。筆者認(rèn)為在空間與圖形的教學(xué)內(nèi)容中,利用圖形的直觀性,便于學(xué)生理解掌握知識,通過圖形的動態(tài)表現(xiàn)建立表象,進行適度的推理、想象,有利于發(fā)展學(xué)生的空間觀念的同時,增強學(xué)生的想象力。下面以蘇教版五年級上冊“多邊形面積”單元中,平移在多邊形中的多種用途為例,談?wù)勏胂罅ε囵B(yǎng)在圖形教學(xué)中的一些實踐。
在四年級學(xué)生學(xué)習(xí)過圖形的平移知識,在五年級運用這部分知識理解多邊形面積公式的推導(dǎo)過程,以及組合圖形的面積計算。在教學(xué)中,教師一般都會利用教具和學(xué)具,讓學(xué)生實際操作或演示平移變化的過程,學(xué)生直觀感受,易于理解掌握,但止于此,只能留給學(xué)生一個靜態(tài)的表象認(rèn)識,缺乏想象推理,不利于較好的發(fā)展學(xué)生的空間想象能力。筆者在這節(jié)課的開始,借助學(xué)生已有圖形平移的表象,先讓學(xué)生看圖想象,再動畫演示,讓學(xué)生在想象中建立正確的空間觀念,使想象不斷豐富。
提問:本學(xué)期我們在第二單元學(xué)習(xí)了多邊形的面積,請大家回憶一下,組合圖形的面積計算我們一般采用哪些方法呢?(學(xué)生嘗試回答:分、補、移)
1.初步嘗試,直觀想象。
師:(PPT 出示圖1)一塊長方形菜地被一條道路分割成兩部分,種菜部分的面積是多少平方米?
師:哪種方法解決比較快呢?大家用手勢比劃一下。
2.變化探索,豐富想象。
師:(PPT 出示圖3)如果小路像這樣還能平移嗎?想象一下平移后的圖形,與你想的一樣嗎?(PPT 動態(tài)演示平移過程)平移后小路都跑哪兒去了呢?
圖3
3.深入探究,拓展想象。
師:如果這塊長方形的菜地被兩條道路分割為四部分(PPT出示圖4)。你還會用平移的方法求種菜部分面積嗎?該如何平移?平移后的圖形會是怎么樣的呢?
圖4
小結(jié):現(xiàn)實生活中菜地是不好平移的,但同學(xué)們通過比劃、想象將多邊形中的幾部分圖形平移到一起,拼成基本圖形,化繁為簡,化零為整,計算出面積。
通過三次圖形的變化,三次想象,讓學(xué)生經(jīng)歷從比劃到觀察,再到想象的過程,有梯度地加深問題難度,拓展想象空間,能較好地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。尤其是第三個問題的出現(xiàn),學(xué)生通過想象得出的想象結(jié)果有較大的不同,當(dāng)引發(fā)學(xué)生的想象與認(rèn)知相沖突時,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性充分被調(diào)動、同時提升了學(xué)習(xí)的專注力,使課堂煥發(fā)生機。
在平面幾何教學(xué)中,學(xué)生將“面”與“線”的概念放在同一種問題情境中,容易發(fā)生混淆。在學(xué)生的認(rèn)知中“面”的變化是明顯的,容易掌握的,讓學(xué)生感悟“線”的移動也是容易掌握的,但因“線”的移動引起“面”的改變,對學(xué)生來說仍是學(xué)習(xí)難點。一是學(xué)生的觀察角度增加了,二是兩個概念的內(nèi)涵同時辨析,思維難度也增加了,因此教師盲目地開展知識講解弊大于利?!熬€”與“面”的關(guān)聯(lián)應(yīng)重在識圖,必須建立在直觀感知的基礎(chǔ)上理解。教學(xué)中動態(tài)的演示以及“長度”與“面積”區(qū)域的凸現(xiàn),顯得尤為重要,先讓學(xué)生通過直觀觀察,建立概念間的聯(lián)系,為想象“鋪路搭橋”,只有達到舉一反三的效果時,才能讓想象不斷生長。
1.回顧舊知,激活經(jīng)驗。
師:請大家回憶一下在我們以前所學(xué)習(xí)的課本知識中,有沒有借助平移線段來解決問題的呢?
生:比長短。
生:求不規(guī)則圖形的周長等。
圖5
2.借助經(jīng)驗,解決問題。
師:也有許多因平移線段引發(fā)的實際問題。如:王大叔利用一面墻,用籬笆圍成了一個養(yǎng)雞圈(PPT出示圖6)一個月后王大叔為了擴大小雞的活動范圍,平移了一邊8米長的籬笆,養(yǎng)雞圈的面積增加了40 平方米。王大叔是怎么平移籬笆的呢?還可以怎樣平移呢?
圖6
生:斜著平移(出示圖7)。
圖7
師:這時的5 米做了圖形的什么?在這種方法的啟發(fā)下,發(fā)揮你的想象力,你還有不同的平移方法嗎?
生:向斜上方平移。(出示圖8)
圖8
師:你能發(fā)現(xiàn)這一組圖有什么共同點嗎?
生:同底等高。不管哪種平移線段的方法,都增加了40 平方米,改變了雞圈的面積的大小。
師:需要多長的籬笆呢?再準(zhǔn)備8 米夠嗎?
生:盡管面積一樣,但周長不一樣,至少增加10 米。
通過回憶舊知,喚醒學(xué)生已有的平移線段的經(jīng)驗,解決生活中的實際問題,從多種方法的比較中找共同之處,回歸數(shù)學(xué)的本質(zhì)。同時建立起線段的平移與面積變化的關(guān)聯(lián),從中觀察比較得出周長與面積的變化規(guī)律,在變與不變中,領(lǐng)悟概念的內(nèi)涵,探尋找規(guī)律的方法。
動點問題一直是平面幾何中的一個重要問題,也是教學(xué)中的難點,因考查學(xué)生的運動變化的思想與方法的運用,問題解決起來比較抽象,難度比較偏大。尤其在小學(xué)階段,提及到此類知識,更要把握好度,如果學(xué)生能夠?qū)σ恍┏R姷膭狱c形成的圖形,有所觀察、思考和分析的話,那么問題的解決會變得具體、形象、高效,思考方法會變得生動,能較好地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,加之適度想象,感受圖形中一般到特殊,特殊到一般的變化規(guī)律,能讓知識串聯(lián)起來,揭示知識的本質(zhì),挖掘概念的內(nèi)涵,在統(tǒng)整知識的同時,架構(gòu)知識體系。
師:剛剛我們體會到圖形的平移、線段的平移帶來的不一樣感受,也就是有了面和線的平移,你覺得還會有什么的平移呢?
1.動態(tài)演示,建立表象。
師:在古老的時代,人們對梯形情有獨鐘,為什么呢?我們就結(jié)合點的平移一起來研究。
師:(PPT 播放視頻)你發(fā)現(xiàn)哪個點在做平移運動?
師:請大家也用手勢跟著比劃一下,梯形右上角這個頂點的平移,同時觀察圖形的變化。
2.自主學(xué)習(xí),探索規(guī)律。
師:請大家根據(jù)圖形的變化完成《學(xué)習(xí)單》上的第一部分。
生:三角形的面積用梯形的公式可以寫成:(0+a)×h÷2=a×h÷2(板書:S三角形——S梯形)
師:如果我們將數(shù)據(jù)去掉,用字母來表示,你又能發(fā)現(xiàn)什么呢?請大家完成《學(xué)習(xí)單》第二部分。
師:你現(xiàn)在知道為什么古時候人們對梯形情有獨鐘了吧?
生:梯形的面積公式包含三角形、平行四邊形。
師:點的移動讓我們將幾個圖形的面積公式進行了統(tǒng)整。
3.拓展練習(xí),提升思維。
師:能用這個統(tǒng)整的公式,解決下面這個問題嗎?
師:(PPT 出示圖9)下面五個圖形的面積相等,另外四個圖形的底是多少?
圖9
師:如果老師將其中的三個梯形拖下來排個序,你能發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律嗎?
生:從左向右看上底逐漸變大,下底逐漸變小。。
師:圖形像這樣的不斷變化,你能想到是圖形上的哪些點向哪些方向平移的嗎?
生:左上角的頂點向右平移,左下角的頂點向左平移。
師:在我們的學(xué)習(xí)、生活中平移的確用得廣、用得巧、用得妙,還有用得神奇的地方。(PPT 播放大陸漂移學(xué)說的視頻)
從課本知識到生活實際,從一維、二維再到三維的宇宙空間,多維度拓展學(xué)生視野,充分感受平移的神奇,激發(fā)學(xué)數(shù)學(xué)的興趣。從動態(tài)的觀察到靜態(tài)的想象,學(xué)生的想象力能得到較好的訓(xùn)練,自主探究的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生真正地成為學(xué)習(xí)的主人,從“扶”到“放”,發(fā)揮.教師的引領(lǐng)作用,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)真實發(fā)生。拓展練習(xí)中連續(xù)的追問,進一步將學(xué)生的思考引向深入,同時不知不覺中幫助學(xué)生架構(gòu)知識體系。讓知識生根,讓想象落地。