引领学生走进数学思维

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  [教学实录]
  
  活动一:分一分。
  
  1 从长方形里分出一个最大的正方形。
  师:(拿一个长方形)谁来介绍一下这个图形?
  生:这是一个长方形,长是20cm,宽是14cm。
  请学生算周长。生计算,回答,师板书:20 14=34(cm),34×2=68(cm)。
  师:让你们求它的周长,真是太简单了,你们知道吗,在这个图形里还藏着很多的奥秘。今天这节课,我们就一起来了解这些奥秘,好吗?在这个长方形里,藏着一个最大的正方形,你能把它找出来吗?
  学生思考、同桌交流。一生上来折图形,通过实物投影展示。
  师:你折的正方形的边长是多少?
  生:14cm,也就是长方形的宽。
  师:他以原来长方形的宽为边长,折出了一个正方形,这个正方形是最大的么?
  生赞同。师把图贴在黑板上。
  请学生算正方形的周长。生计算,回答,师板书:14×4=56(cm)。
  师:分出一个最大的正方形后(指小长方形),还得到一个小长方形,它的周长能算么?
  生(部分):能!
  师:可它的长、宽是多少呀?谁来当小老师,上讲台,指着图形讲给同学们听?
  小老师:它的长是14cm,也就是原来大长方形的宽;它的宽是6cm,原来大长方形的长20cm,减去正方形的边长14cm,还剩6cm。
  师:这位小老师讲得很明白!
  请学生算小长方形的周长。生计算,回答,师板书:14 6=20(cm),20×2=40(cm)。
  师:正方形周长是56cm,小长方形周长是40cm,加起来等于96cm。可是,原来长方形的周长才68cm,怎么增加了呢?哪个地方增加了?
  请一个学生上讲台,指着图形说:中间增加了两条边,每条长14cm,一共增加了28cm。96减28等于68cm。
  师:讲得真好!
  评析:“在这个长方形里,藏着一个最大的正方形,你能把它找出来吗?”“藏”“找”用得好,起到激趣入境的效果,带领每个学生进入思维的状态。学生上来折时,老师可以一步步地追问“你为什么这样折?”“为什么不用长的这条边来折?”等,让学生说清楚这样折的理由。
  
  2 把一个长方形分成周长相等的两部分。
  师:(手拿长方形)还是这个图形,你能把它分成周长相等的两部分吗?
  生思考、分,通过实物投影展示。
  生1:我这样(横着)对折,分成的两部分完全重合。
  师:(把生1分的图贴在黑板上)这是第1种分法。还有不同的分法吗?
  生2:我竖着对折,两部分也完全重合。
  师:(把生2分的图贴在黑板上)现在有了第2种分法。还有不同的分法吗?
  生3:我是斜着对折的。
  师:他的分法很特别哦!
  生(部分):这样分不可以。
  生:(部分)可以!
  师:到底可不可以?怎么判断才好呢?
  生:老师,把它剪开,看看能不能重合?
  师:好办法!
  生3剪开。两个三角形完全重合。
  师:(把生3分的图贴在黑板上)你们真聪明!得到了第3种分法。
  (学生没有其他的分法了。)
  师:请看屏幕,这是同学们的3种分法。边观察边思考。(课件动画演示把3个长方形重合在一起,如下
  师:你发现了什么?
  生:中间的线段相交到同一个点!
  师:你们的发现很了不起!在数学上,把这个点叫做长方形的中心点。(板书:中心点)看着它们,你会产生什么想法?
  生1:过中心点,再画一条线段。是不是也可以把长方形分成周长相等的两部分?
  生2:是不是过中心点的线段,都可以把它分成周长相等的两部分?
  评析:老师创造条件,给学生提供思维上升的台阶(脚手架)——中心点,引导学生观察、思考、发现中心点,这对接下来的进一步思考,起到了非常重要的铺垫作用。 
  师:你们的想法很有启发性!经过中心点随便画一条线段,是不是都可以把这个长方形分成周长相等的两部分呢?现在,我们一起来验证这个想法,我这儿有两张纸,请两位同学上来,先找到中心点,然后经过中心点,随便画一条线段,分一分。
  生:把长方形,横着对折、竖着对折,找到中心点,然后经过中心点,用直尺随便画了一条线段,沿着线段剪开,得到的两部分完全重合。
  师:太棒了!(把图贴在黑板上)这是第4种分法。他做得这么好!谁再来试试?
  师:如果还有长方形纸,你还可以分吗?还可以有多少种分法? 生:很多很多种。 师:是呀!我们一节课也分不完,就用个省略号来表示吧。(板书:……)
  师:刚才,两位同学动手实验,成功地验证了:经过一个长方形的中心点,随便画一条线段,都可以把它分成周长相等的两部分。同学们,现在,让我们来思考一个新问题,好吗?
  生:好!
  评析:过渡时,可以设计一些问题,比如:“观察这些分法,你有什么发现?”学生会说出:“分成的两部分,每次都是完全重合。”“分成的两部分,形状一样。”“只要形状一样,周长就相等。”这时,老师抓住时机追问:“如果形状不同,周长还会不会相等?”可以这样过渡,引入曲线分法。
  师:(课件动画演示)刚才,我们是画一条线段把长方形分成了周长相等的两部分,比如这种分法。如果把这条线段变成曲线,分成的两部分,甲和乙,周长还相等吗?四人小组讨论一下。
  
  小组汇报:
  观点1:不相等。因为两个图形的大小不一样了,剪开,肯定不能完全重合了。
  观点2:相等。因为外面的边没有变,中间变成曲线的部分,是共用的。
  师:我把每条边的长度给大家,单位是cm(课件出示),曲线的长度是。。请大家算算甲、乙的周长,用数据说话,好吗?
  生计算,比较。得出结果:甲、乙的周长一样,都是7 20 7 a。
  
  师:(课件演示)如果线段变成这样呢?乙这么大,乙的周长会不会多一些?
  生:它们的周长都是:7 20 7 b,所以周长相等。
  师:(课件演示)这条线段又变了,还相等么?
  生:相等!
  师:看来,在原来的情况下,把线段变成曲线,两部分的周长还是相等。形状一样,周长相等;形状不一样,周长也可能相等。
  师:现在,回过头来看黑板,我们已经知道。把这个长方形分成一个正方形和一个小长方形后,周长比原来增加了。
  引导学生说出其他分法,包括曲线分法,周长都是比原来增加了。
  师生共同得出结论:一个图形被分成两部分后,周长会增加。
  评析:在“分一分”这个活动中,蒋老师领着学生在观察、实验的基础上,一步步展开、层层递进,从“3种分法”,到“过中心点的线段分法”,再到“曲线分法”, 从3种到无数种。学生的思维逐渐打开、拓展,最后师生一起成功运用归纳这种重要的数学思维方法,得出了一般性的结论:一个图形被分成两部分后,周长会增加。
  
  活动二:拼一拼。
  1 拼2个正方形。
  师:(手势)把一个图形分开,周长会增加,那如果把两个图形拼起来呢?
  生:周长会减少!
  师:真的么?一定会减少么?
  生一时不敢肯定。
  师:(笑)你们的想法非常好!就是要这样思考问题,我们把它作为一个猜想,一起做实验来验证它,好吗?
  生:好!
  评析:前一个活动得出的结论“把一个图形分开,周长会增加”,在这里,立即把这个知识作为联想的直接基础,问学生“如果把两个图形拼起来呢?”在老师引导下,学生的思维活跃、运转起来,由此及彼,求同存异,猜想“周长会减少”。看似简单的一问一答,却充分展现了数学的思维方式——类比。既然是由类比得出的想法,那么在得到证明以前,就只能是一种猜想,于是接下来,就顺其自然地进入了实验验证的环节。
  师:请拿出我们的实验材料。你了解我们的实验材料吗?谁来说说?
  生1:这是一个正方形。
  生2:我用尺子量了它的边长是5cm。
  生3:周长是20cm。
  师:很好!清楚地了解了实验材料之后,我们来看看实验要求。
  (课件出示)实验1:
  ①2个正方形,不拼,周长一共是多少?
  ②拿你的正方形和同桌的一起拼一拼。
  ③算出拼成图形的周长并比较:拼后,周长增加还是减少了?
  ④通过实物投影,一人展示,一人汇报。
  学生活动,同桌展示汇报:我们的猜想是:周长会减少。我们的实验是:两个正方形,不拼,周长是40cm。我们拼成了一个长方形,长10cm,宽5cm,周长是30cm。我们的结论是:周长减少了。(拼法如下图)
  
  师:你们做得很好!
  
  2 拼4个正方形。
  师:2个图形拼起来周长减少了,那3个、4个图形,又会怎样呢?我们来继续做实验。
  (课件出示)实验2:
  ①4个正方形,不拼,周长一共是多少?
  ②前后四人小组,大家一起拼一拼,拼成一个大图形。
  ③算出大图形的周长并比较:拼后,周长增加还是减少了?
  ④通过实物投影,一人展示,一人汇报。
  学生小组合作活动,老师个别指导,小组展示汇报。(略)
  师:刚才,那么多种拼法,每一种,周长都是减少了!现在,我们可以肯定地得出结论了。
  师生共同得出结论:几个图形,拼在一起后,周长会(减少)。
  评析:“拼一拼”这个活动,老师放手让学生独立地步入思维之旅,以小组合作的形式进行,每一个步骤都非常清晰,每个小组都经历了猜想——验证——得出结论的过程。
  小组合作学习,组织得很好,但唯一需要注意的是,小组汇报时,老师要充分发挥引导、指导的作用,具体表现为认真倾听小组的汇报内容,及时跟进,抓住关键的、重要的、错误的地方,提出疑问,以引发全班进行深层次的思考,这样小组合作学习将会取得更为理想的效果。
  这节课,最值得肯定的地方是,很有数学味,在蒋老师的引领下,学生在观察、发现的基础上,逐步走进了数学思维:类比与归纳,猜想与验证,初步学会了用数学的眼光来思考、分析和解决问题。
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