顺藤摸瓜觅本质,抽丝剥茧展思维——以“圆柱的侧面积”的教学为例
作者:周康
来源:《小学教学参考·中旬》 2024年第3期
[摘要]思维是一个人的灵魂,人只有会思维才富有生命活力。以“圆柱的侧面积”的教学为例,在创设情境、操作实验、推理归纳的过程中,训练学生的数学思维。
[关键词]数学思维;直觉思维;形象思维;逻辑思维
[中图分类号]G623.5[文献标识码]A[文章编号]1007-9068(2018)08-0049-01
哲学家斯宾诺莎说过:“智慧,不是死的默念,而是生的沉思。”思维是一个人的灵魂,人只有会思维才富有生命活力。数学思维是以数和形为对象,以数学语言和符号为载体的一种思维活动,数学思维具有抽象性、整体性、相似性、问题性等特征。常见的数学思维有直觉思维、形象思维、逻辑思维等。训练学生的数学思维是数学教学的核心任务。数学思维训练如同抽丝剥茧,不能一刀剪开,而要由外到内,一根一根地抽取,才能得到完整的“丝线”。下面的“圆柱的侧面积”这一课的教学为例,论述如何引领学生顺藤摸瓜寻觅本质,抽丝剥茧展现思维。
一、情境感知中联想猜测——启航直觉思维
直觉思维又被称为第六感觉,人有时仅凭直接感知便可迅速做出判断、猜想,许多问题的解决思路往往源于人的直觉思维。设置直觉思维的情境和动机诱导是培养直觉思维的重要路径。在数学教学中,教师应为学生创设感性情境,诱导学生在观察中联想,从而产生瞬间顿悟,发现事物的内在联系。
例如,在“圆柱的侧面积”一课的教学中,我给学生播放了一段压路机工作的视频,着重引导学生观察压路机的工作方式,观察滚筒滚动后留下的印迹,让学生思考讨论:压路机滚动后留下的痕迹是什么形状的?直观形象的情景让学生懂得滚筒滚动一周后,留下的印迹是长方形的。在学生有了初步感知后,我给学生出示了例题:一个圆柱形罐头的底面直径是12厘米,高是15厘米,它的侧面有一张商标纸,商标纸的面积大约是多少平方厘米?我给学生展示一个圆柱形罐头,同时故意将罐头横放在讲台上,轻轻将罐头一推,如同压路机的滚筒一样。我边做边提问:“谁有办法求出商标纸的面积?”悟性较高的甲学生说:“我觉得可以仿照压路机的工作原理,让罐头在白纸上滚一圈,描出滚动的路径,通过计算路径的面积来获得商标纸的面积。”可见,压路机的视频给了甲学生一种启发,引发了他的直觉思维。“我猜商标纸展开后可以得到一个长方形,我们不如直接把纸筒外面的商标纸剪下来。”乙学生也突发灵感地说。压路机工作情境的创设,为学生提供了直觉经验,学生抓住契机猜想、假设,如同找到蚕茧的丝头,为下一步抽取蚕丝做好了准备。
二、亲手操作中模拟实验——启迪形象思维
数学探究如同科学研究一样,同样要经历“猜想——实验——结论”的过程,学生在直觉思维下的猜测为接下去的探究定准了方向,接下去要做的是顺藤摸瓜,一步步探寻问题的本质。实验验证是至关重要的一步,学生可通过亲手操作验证自己的猜测。
在教学“圆柱的侧面积”一课时,为了验证“圆柱形罐头侧面展开是长方形”,我为学生提供了圆柱形纸筒与剪刀,让他们分组开展模拟实验。各组学生小心翼翼地将罐头外的商标纸
沿着接缝剪开、剥离,平铺后得到一张长方形商标纸。模拟实验是本课教学不可或缺的一环,模拟实验不但帮助学生验证了猜测,还为学生提供了思维支撑,启迪了学生的形象思维,让学生借助操作实现了立体与平面的转换,他们的思维伴随手的灵动而展开、折叠,空间观念得以进一步发展。在空间图形领域的学习中,形象思维具有重要价值,它是学生建立表象、形成空间观念的重要桥梁,只有在直观形象思维的支撑下,学生的抽象思维才能得以有效发展。
三、推理归纳中显露本质——启悟逻辑思维
抽丝剥茧的最后一道程序是“复摇整理”,只有将抽出来的蚕丝整理完毕才算结束。学生的模拟实验只是验证了“可以将圆柱侧面转化为长方形”的猜想,并没有完成整个探究任务,计算圆柱形罐头的侧面积才是问题的核心,推导出圆柱侧面积的计算方法才是问题的本质。
在“圆柱的侧面积”一课的实验分析阶段,我引导学生理解了“化曲为直”的转化策略后,着重启悟学生逻辑思维,引领学生在推理归纳中显露本质。我引导迪学生对圆柱侧面展开图与圆柱侧面进行比较分析,和学生共同探寻圆柱侧面与长方形各部分之间的关系:长方形的长与圆柱的底面周长相等,长方形的宽与圆柱的高相等,圆柱的侧面积与长方形的面积相等,因此圆柱的侧面积等于底面周长乘高。显然,逻辑思维在推导圆柱侧面积计算方法的过程中发挥了主导功能,学生通过逻辑推理顺藤摸瓜,渐渐逼近问题的本质,在层层推理中归纳出圆柱侧面积计算方法。
“数学教学是数学思维活动的教学”,让我们立足数学课堂,用抽丝剥茧的手法开展教学,帮助学生启航直觉思维,启迪形象思维,启悟逻辑思维,实现多元思维的发展。
(责编罗艳)