万兆荣
笔者在一次观摩“名师百校行”送教活动中,有辛聆听了江苏省特级教师吴玉国老师执教的苏教版《数学》四年级下册的“图形的旋转”一课。吴老师尊重儿童的数学经验感受,关注儿童在数学知识的内在连接处,促进经验与思维的结合,多层次引导学生参与概念形成过程,有效提升了学生数学学习的内生长力。现撷取几个片段加以赏析。
【片段一】“汲取生活经验,唤醒思维意识” ——感知旋转要素
师:老师带来了一个美丽图案(如图1), 把你的手掌当作图1的样子来比画,先想好朝那个方向转,再想象出转动后的图像会是什么样?
生1:我是向右转的,就像张开的扇子、一个小伞......
生2:我是向左转的,就像月牙、美丽的花。
师:老师是这样想的(如图2),你觉得是怎么转的呢?
生3:(打手势)好像是顺着向右转的。
生4:也可能是向下转的。
(动画演示两种不同的转动方向,学生惊喜。)
师:看到这幅图你想到了什么?
生5:电风扇、风车、螺旋桨.....
师:这些物体的运动有个显著的特点。
生6:都会旋转。
师:旋转有哪些特点呢?这节课我们就从数学的角度来研究这个问题。(板书:图形的旋转)
师:老师这里有一个会旋转的风车,谁能让风车转起来呢? (学生转动风车)其他人仔细观察风车是怎样转动的?
生7:围绕风车的中心点转的。
生8:它是朝一个方向转动的。
生9:转动一周,样子是个圆形。
【赏析】吴老师将教学的视野拓宽到儿童的视野,利用日常生活经验为学生提供准确的感知材料,从想象图案的自由运动到实物风车的转动,巧妙而不留痕迹地将新知学习蕴藏在风车情境中,让学生在观察、想象、分析、推理中抓住图形运动隐性要素和显性要素间的关系,促使儿童内隐的数学活动经验外显。另外,要求学生用手势表示不懂的转动方向,有利于建立“ 顺时针、逆时针”旋转的表象。在教学中,吴老师能够由静到动,在问题剖析中让学生初步感受图形旋转运动的结构和特性;同时能够让学生的多种感官参与数学化的思考,培养学生在运用知识解决问题的过程中,学会逐步地去形式、现本质,能够借助已有生活经验促进学生循序渐进地认识旋转现象。
【片段二】“推动感觉经验,探寻思维原点” ——感悟旋转内涵
师:仔细观察图3,你能发现每次各旋转了多少度?
生1:90°。
师:你是怎样证明每次旋转90°的呢?小组讨论并交流想法。
生2:我用两个直角拼成了一个平角,图A和图B正好组成了一个平角,所以图B旋转的是90°。
生3:图中正方形小格的每个角都是90°的直角,可以直接看出来。
生4:图A旋转4次后变成了圆形,圆形的周角是360°,图中被平均分成了四份,所以每次旋转都是90°。
师:为什么旋转几次后是圆形,可能是其他图形吗?
生5:都是圆形。
生6: 它们都是围绕一个中心点旋转的。
生7:每个图形转动后形状、大小都不变。
生8:图A的边长是固定的,所以转动后就是圆的。
【赏析】从数学的意义上讲,旋转是一种基本的图形变换,物体以一个点或一个轴为中心进行圆周运动,就可以看成旋转现象。圆的本质属性是在同一平面内到定点的距离等于定长的点的集合,所以从运动的观点看,圆应该与“图形的旋转”紧密联系。虽然圆的知识被安排在五年级下册学习,但学生生活中圆的经验相当丰富 。吴老师从“四分之一圆”到“圆”的自然过渡,紧紧抓住图形运动隐性要素和显性要素间的关系,让学生经历顺时针旋转过程, 用自己的语言描述和认识逆时针旋转的过程。关于“为什么旋转后成为圆形”的讨论,既有利于学生理解抽象数学概念,又更充分地感知图形旋转的特征,加深学生对旋转后图形的边长、面积完全相同这一性质的感悟与理解,在分析、判断、证明过程中促使学生“有序”体验,有效地将具体的操作经验内化为抽象的数学经验,自觉地将发现的一个个知识“点”连接成一串知识“链”,进而构成牢固的知识“网”,从而有利于学生空间观念的形成与发展。
【片段三】“促进体悟经验,激发思维冲突” ——理解旋转本质
师:你能在方格纸上(图4)画出三角形绕A点旋转90°后的图形吗?
师: 这里有没有要求必须按什么方向旋转?
生1:没有。
师:所以, 方向可以自己决定。绕点 A 旋转是什么意思?(同桌讨论)
生2: 绕点A旋转, 也就是A点固定不动。
(师展示不同方向的两幅成功作品。)
师:比较两位同学的作品,你有什么发现?
生3:它们都是旋转了90°。
生4:方向不同。
生5:一个顺时针旋转,另一个逆时针旋转。
生6:虽然旋转方向不同,但是画出的三角形大小是一样的。
师:你用什么方法说明它的大小不变?
生7:数一数三角形各边的长度,看看它们各是几小格。
生8:用尺子量一量三角尺各边的长度,看是否相等。
(测量并验证学生的想法。)
师:如果现在让你介绍画法,要提示大家注意些什么?
生9:要抓住旋转点、旋转的角度、旋转的方向,要让每条边的长度相等……
【赏析】吴老师借助实例展示、对比与交流,引导学生借鉴同伴的经验以丰富、修正自己原有的经验。“绕A点旋转是什么意思?”这一问题的提出,既是对学生教学重、难点的突破, 也是对学生解决问题思想方法的培养,更重要的是对学生学习方法的指导。进一步凸显旋转前后图形的位置关系,引导学生将关注的视点由对图形的整体观察转向局部分析,从细节的分析再到整体的感知,从引出旋转到感知旋转的方向, 再深入到旋转的角度, 每一步都是根据学生的认知特点进行安排的, 学生知识的形成是螺旋上升的,使学生获得对旋转前后图形位置关系的正确把握,感悟图形旋转时“变与不变”的辩证关系。在对画法的反思总结中,学生经历观察、想象、验证等活动,感悟判断图形旋转的方法,体验简单图形旋转成复杂图案的过程,本来有缺陷的经验逐渐被修正,粗糙的经验渐渐趋于精致,使学生对图形的旋转的认知从粗略走向细致。同时,以实际操作来辅助验证,提供了借助视觉形象展开反思的机会,有助于启发学生正确地画出旋转后的图形。
【片段四】“生长思维经验,拓宽发展空间”——体会旋转价值
师:生活中有很多图形中都包含着旋转的知识,大家曾见过做旋转运动后图形不变的物体吗?
生1:摩天轮、车轮的运动、钟面指针的转动……
(师展示一组图片:奔驰车标志,旗帜图案等。)
师:这些熟悉的图案与我们今天学习的内容有联系吗?
生2:可以旋转,形状不变。
生3:都可以围绕一个中心点旋转。
师: 接下来请同学们设计一个类似的图案来装扮我们的教室,需要注意些什么?
生4:先要确定有一个中心点。
生5:各个顶点要在合适的圆上,要分得均匀。
生6:每个图形的形状要一样……
【赏析】学生的经验生成是在思维层面进行的,需要在具体的应用中逐步深化。本教学环节由回忆动态实物运动到静态图案的欣赏与设计,通过“还原”最初获得的经验再次将旋转的视野拓宽到儿童生活的空间里,使学生对图形旋转的认知从粗略走向细致。经验是一种经历,是一种在实践中积累、总结的感性认识,经验需要在“做”的过程和“思考”的过程中积淀。在“图案的设计”中,学生整理相关经验,体会旋转在改变图案形状的过程中会衍生出很多的图形。通过交流可以使学生掌握画图的方法,也较好地落实本课的作图目标。这一活动不仅激发了学生的创作兴趣,还从儿童本性出发, 立足于儿童生活世界,引导学生运用审美的眼光观察生活, 将新生成的数学活动经验很自然地嵌入学生的经验系统里了,使学生经历数学活动的全过程,体验活动的每一环节,获得不同活动阶段的经验,再将获得的经验运用于新的数学活动,完成经验的创造、领悟、反思、内化和重新创造。
(作者单位:江苏省淮安市黄码中心学校)
□责任编辑:周瑜芽
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