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经历过程,感悟本质《图形的对称》两种设计的比较和思考

  • 投稿鬼畜
  • 更新时间2015-09-11
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陈一叶

(江苏省张家港市江帆小学,215600)

《义务教育数学课程标准(2011年版)》指出:“学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程……动手实践、自主探索、合作交流等,都是学习数学的重要方式。学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程。”那么,如何做到让学生真正经历数学活动过程?

“经历”这个词《辞海》中的解释是:亲身见过、做过或遭受过。美国哈佛大学研究生院著名科学教育专家兰本达教授指出:

“什么是经历呀——感情上和思想上卷入某个事件,人必须成为事件的一部分,才算得亲历了某种经历,经历是发现意义的中心环节。”这个科学教育中经典的表述,在数学教学中也同样具有意义。

下面,就从苏教版小学数学四年级下册《图形的对称》一课两种教学设计的比较出发,谈一些关于学生经历数学活动过程的思考。

在第一学段,学生已经接触到了对称现象和轴对称图形,并能以新视角去观察物体、研究图形,初步体验到了对称美。在第二学段,学生需要进一步加深对轴对称图形特征的认识,并学会确定平面图形对称轴的条数。那么,第二学段的教学如何开展?首先,必须思考这样几个问题:同样是导入,如何体现是在学生已经初步认识的基础上进行的?同样是操作,如何让学生有不同的经验积累?同样是欣赏,如何让学生有不同的体验?概括地说,就是如何让学生能更深刻地认识图形对称的内涵。

一、生活化,还是数学化?

【设计A】

教师出示两张剪纸,分别是双喜和蝴蝶结,然后提问:如果把这两张剪纸看作两个图形,它们的形状和大小都不相同,但在不同中,你能发现共同的地方吗?

教师引导学生回顾:三年级时,我们已经学习了轴对称图形,请大家回顾一下,什么叫轴对称图形?什么叫对称轴?并同步板书教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 :轴对称、对折、重合。

教师设问:轴对称图形还有哪些特点呢?怎样画对称轴?然后揭示课题:图形的对称。

教师引领学生带着问题,继续研究图形的对称:先在双喜剪纸的折痕处画上对称轴,特别突出点划线的画法;再让学生说说蝴蝶结剪纸的对称轴有几条,并请一个学生试着画出蝴蝶结的对称轴。

【设计B】

教师引导学生回顾:这节课,我们要研究有关图形的知识,先请大家回顾一下,我们学过哪些平面图形?

教师出示5个平面图形,如图1,然后提问:你会按照一定的标准把这些图形分类吗?想想可以按哪些标准分?

教师让学生小组合作讨论交流,并重点引导学生按是否是轴对称图形分类。

体会知识的价值是学生真正经历的前提。

这是导入环节的两种设计。设计A通过生活中的轴对称图形唤起学生的知识经验,是很多教师喜欢采用的方式。但它有两点不足:一是第一学段中相关的导入也是通过类似的方式进行的,使得两个导入之间缺乏层次性;二是这一导入就事论事,使得学生思维的空间很小。日本帝京大学市川博教授认为,课不能追求形式上的有趣,课在多大程度上占据学生的心灵,在多大程度上动摇了学生的原有想法,这才是需要考虑的。知识的真正价值有时候不一定要体现在生活中。设计B没有生活情境,但是我们可以体会到:教师想让学生站在一个比较高的起点上认识图形的对称性。在分类的过程中,学生可以按边来分,也可以按角来分,同样可以按是不是轴对称图形来分,从而让学生感悟到,图形的对称性也跟“边”和“角”一样,是图形的一种基本性质,是研究图形的一种基本方法。这就是学习图形对称性的价值所在。这样的设计既开放,又有较高的数学思维要求,真正落实了“让学生经历数学活动过程”的要求,同时也让学生积累了很好的研究平面图形的经验。

二、要结果,还是要过程?

【设计A】

教师出示多个三角形、四边形、五边形,有一般的,也有比较特殊的,如图2,然后提问:这些图形,哪些是轴对称图形?哪些不是?如果是,分别有几条对称轴呢?请大家小组合作,共同研究。每个小组重点选择一种图形进行研究。

教师巡视学生的研究,鼓励学生在小组内交流自己的发现。

在学生汇报时,教师追问:你们是怎样发现它不是轴对称图形的?你们是怎样找到这些对称轴的?

教师引导学生得出结论:长方形和正方形等一定是轴对称图形,三角形、平行四边形、梯形、五边形不全是轴对称图形。然后贴出画有对称轴的各种轴对称图形。

【设计B】

教师提供一个长方形和一个正方形,如图3,引导学生探究长方形和正方形的对称轴:(1)这两类图形一定是轴对称图形吗?为什么?(2)动手折一折、画一画,找出它们的所有对称轴。让学生明确长方形和正方形一定是轴对称图形,长方形有2条对称轴,正方形有4条对称轴。

教师提供一个等腰梯形,如图4,引导学生深入探究:(1)梯形是轴对称图形吗?(2)等腰梯形是轴对称图形,那么是不是所有的梯形都是轴对称图形?(3)动手折一折、剪一剪,把这个等腰梯形变成不是轴对称的梯形。让学生感受梯形不全是轴对称图形。

教师提供一个平行四边形和一个三角形,如图5,引导学生独立研究平行四边形和三角形是不是轴对称图形。让学生感受平行四边形和三角形不全是轴对称图形。

解决真实的问题是学生真正经历的动力。

这个环节主要是让学生通过探究发现长方形、正方形、三角形等几类图形是否都是轴对称图形。设计A中教师为学生提供了一类图形的各种情况,让学生通过操作验证这类图形是否都是轴对称图形。这样的操作几乎是程序性的,学生很容易就能得到结果。其实,结果和过程并不矛盾,好的过程最终肯定会有好的结果。设计B的3个层次逐步深入,尤其是后面2个层次,都是要学生自己发现问题,自己验证猜想,这样的活动是在逐渐地教会

学生如何用数学的思维方式来思考。而这就是数学活动经验的核心,应该是最重要的结果。可以预想,在这个过程中,有的学生会一筹莫展,有的学生会相互争论,甚至一部分学生会遭遇失败,但他们都真正经历了。而这可能就是兰本达教授所说的

“感情上和思想上卷入这个事件”。

三、要技能,还是要数学思考?

【设计A】

教师出示方格纸中的图形,如图6,然后请学生画出图形的另一半。

学生完成后,教师鼓励学生交流想法。有些学生会一段一段地画,有些学生会先找对称点再连线,这时,教师肯定后一种做法。然后,教师利用课件演示找对称点以及连线的过程,并指出:对称点到对称轴的距离相等,这是轴对称图形的一个重要特点。

【设计B】

教师出示方格纸中的图形,如图7,然后提问:你能根据所给的对称轴画出一个图形,与原来图形组成轴对称图形吗?

学生完成后,教师鼓励学生交流想法,然后指出:对称点到对称轴的距离相等,这是轴对称图形的一个重要特点。

教师出示“加长”了的方格纸,如图8,由此追问:你能画出一个3号图形,与2号图形组成轴对称图形吗?观察1号图形和3号图形,1号图形经过怎样的运动,可以得到3号图形?由此让学生感受图形的对称和平移之间的联系。

教师继续出示方格纸中的图形,如图9,然后提问:你能画出一个5号图形,与4号图形组成轴对称图形吗?

教师接着出示“扩展”了的方格纸,如图10,由此追问:你能画出一个6号图形,与5号图形组成轴对称图形吗?观察4号图形和6号图形,4号图形经过怎样的运动,可以得到6号图形?由此让学生感受图形的对称和旋转之间的联系。

最后,教师设置了一个“妙笔生花“环节:如图11,让学生观察一片绿叶经过几次对称变换变成美丽的四叶草的过程,从而让学生

感受一些简单的图形通过对称变换可以变成美丽的图形,体会数学的神奇。

有所体验和感悟是学生真正经历的必然结果。

画出轴对称图形的另一半是本课的教学目标之一,但技能的背后还有什么?应该是数学思考。如果只有技能而没有数学思考,那技能本身也就失去了意义。与设计A相比较,设计B不是简单地让学生会画轴对称图形的另一半(当然这是必需的),更重要的是在操作的过程中让学生感受平移、旋转和对称之间的联系,让学生经历从概念的性质到应用的过程,而且通过图形变换引出很多美丽的图案,开阔了学生的视野,启发了他们用图形变换的观点去审视周围的事物,从而激活了学生的数学思维。同样是经历了技能习得的过程,学生所体验和感悟到的图形变换的内涵是不一样的。

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参考文献

[1] 【美】兰本达,P.E.布莱克伍德,P.E.布兰德温.小学科学教育的“探究—研讨”教学法[M].陈德彰,张泰金译.北京:人民教育出版社,2008

[2] 【日】市川博.社会科的使命与魅力——日本社会科教育文选[M].沈晓敏译.北京:教育科学出版社,2006