从“稻”到“道”

2024-08-21 00:00:00马曼娜
小学教学参考(数学) 2024年8期

[摘 要]文章以一次综合实践活动为导入,将学生喜欢的稻作劳动融入“圆锥的体积”一课,引导学生进行数学实验、数学建模,在实践中形成核心素养。教师在设计教学的过程中,基于学生的生活经验挖掘资源,把活动资源与学科教材整合重组,把每个综合实践活动作为学校校本课程中的子课程,创编出校本特色生活课程,以补充学科教学资源,提高学生的实践能力,强化学生的创新思维,培养学生的应用意识。

[关键词]圆锥的体积;实践活动;圆柱

[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2024)23-0060-03

一、课程背景

南宁市兴桂路小学位于风景秀丽的那考河畔,“那考”在壮语中意为“美丽的水田或稻田”。学校特地划出一片区域作为“稻作园”,供学生在此学习水稻的种植、灌溉、收割等活动。与此同时,学校开发了“稻香”课程,以培养学生“博物意识”为目标,整合数学课程,并设计了劳动指导手册《稻之道我知道》,旨在通过运送稻谷的活动,让学生学习圆柱和圆锥的相关知识,引导学生发现“稻作园”中的数学,学习实用数学。

每年秋收季节,学校举办的“农耕运动会”中有一项名为“稻谷入仓”的比赛:学生使用圆锥形的容器运送稻谷,通过接力赛的形式将稻谷倒入圆柱形的桶中,率先运送完稻谷的班级获胜。

笔者基于人教版教材六年级下册“圆锥的体积”单元中的例2、例3内容,以及学校劳作课程中的秋收问题,进行了教学内容的整合设计。针对六年级学生已掌握圆柱的表面积和体积计算方法,具备类比猜想、转换计算等解决数学问题的基本能力,以及小组实验、动手操作和实践活动的经验,特别是在“农耕运动会”中接触过圆锥与圆柱,笔者根据数学综合实践的要求设定教学目标,并结合学校环境、劳作条件和学生特点设计教学活动。教学活动旨在引导学生深入探索圆柱和圆锥体积之间的关系,利用已知的圆柱体积公式推导出圆锥的体积公式。同时,启发学生发现知识点的内在联系,鼓励学生通过科学实验验证猜想,运用公式解决实际问题。学生将经历“发现问题—实验研究—合作交流—推出公式—应用实践”的探索过程,从而深刻理解圆锥体积的计算方法,抽象出公式模型,并运用公式解决容量问题,体会数学与现实生活的紧密联系,从而拓宽思维深度与广度。

二、教学活动与实施过程

(一)实验探究——类比推导圆锥体积公式

1.大胆猜想

师:在“稻谷入仓”比赛中,同学们拿着什么形状的容器运送稻谷,又将稻谷倒入什么形状的容器里?

生1:拿着圆锥形容器运送稻谷,再倒入圆柱形的桶中。

师(出示图1):圆锥体积有可能是与它等底等高的圆柱体积的几分之几呢?

师:我们一起来验证大家的猜测是否正确。看看桌上的实验器材,你们猜猜将会用什么实验法?

生5:倒谷法。

生6:灌水法。

2.实验论证

师(出示活动要求):利用等底等高的圆柱和圆锥形容器、非等底等高的圆柱和圆锥形容器、稻谷、尺子、水,通过倒谷法和灌水法探究圆锥和圆柱体积之间的关系。

师:反过来可以怎么说呢?

生10:在等底等高的情况下,圆柱体积是圆锥体积的3倍。

3.巩固练习

出示练习:判断对错,对的画“√”,错的画“×”。

(2)圆柱的体积大于与它等底等高的圆锥的体积。( )

(3)圆锥的高是圆柱的高的3倍,它们的体积一定相等。( )

学生的学习兴趣,还提升了学生的实践能力和解题能力。

(二)拓展应用——根据所学知识求解实际问题

1.设疑激思

:秋收了,我们学校的“稻作园”里有一堆谷堆,它的形状近似一个圆锥,请计算这堆稻谷的体积。如果每立方米稻谷重1.5吨,这堆稻谷大约重多少吨?

师:这里有几个问题?分别求什么?

生1:有两个问题,第一个问题是求这堆稻谷的体积,第二个问题是求这堆稻谷的质量。

师:想要求这堆稻谷的质量,必须先知道什么?

生2:这堆稻谷的体积,也就是圆锥的体积。

师:想要求圆锥的体积,要知道什么?

生3:底面半径或底面积。

师:现在请同学们先独立列式,再和同桌交流。

师:这道题设置了一个“陷阱”,你们找出来了吗?

生4:这里的4米是这个圆锥底面的直径,我们要先求出圆锥底面的半径,才能求圆锥的体积。

2.实际运用

(1)一个圆柱的体积是75.36 m³,与它等底等高的圆锥的体积是( )m³。

(2)一个圆锥的体积是141.3 m³,与它等底等高的圆柱的体积是( )m³。

(3)一台收割机带有圆锥形储存器,这个圆锥形储存器的底面积是28 m²,高是32 cm。这个储存器能装多少稻谷?

(4)在农耕运动会的“稻谷入仓”比赛中,有等底等高的圆柱形容器与圆锥形容器,你会选哪种容器来运送粮食?

师:“等底等高”是什么意思?

生5:这两个容器的底面积和高度是一样的。

师:对。在运输稻谷的比赛中,有圆柱形容器和圆锥形容器,你会选哪个?

生6:我选圆柱形容器。我家的舀米杯就是圆柱形的,它是透明的,而且还有刻度,方便舀出适量的米。

师:你真会观察生活。用圆柱形容器还有哪些优点呢?

生7:如果用等底等高的圆柱形容器和圆锥形容器舀同样多的米,用圆锥形容器来舀所花的时间是用圆柱形容器的3倍。

师:为什么?

生8:因为在等底等高的情况下,圆锥体积是

3.课堂总结

师:求圆锥的体积,必须知道哪些条件?

(根据学生的回答板书,如图2)

师:在解决生活中的数学问题时,需要注意什么?

生9:要先从问题中找到所需已知条件,再用逆推的方式去推导数量关系。

生10:抓住关键词和数量,然后代入公式计算。

师:对,要把握题目的关键词,可以用逆向思维找到解题突破口。

4.课后作业

(1)设计环保浇灌器收集雨水,用于浇水灌溉。

(2)我校两季水稻丰收之时,会把带壳的稻谷晒在操场上,再堆成圆锥形谷堆。先用卷尺测量相关数据,再计算谷堆的体积,接着估算季产量,对比两季水稻产量并计算出总产量。

(3)完成《我和水稻晒成长》种植观察日记。记录水稻的外形、高度、质量、色泽、颗粒饱满程度,并填写观察记录表,分享种植水稻的过程和心得。

【评析】教师深刻理解学习的本质在于应用,因此将数学教学转化为一系列互动性强的数学活动,鼓励学生亲自动手、自主学习,并通过合作探讨的方式深化理解。在这样的课堂环境中,学生能够高效地消化和吸收数学知识,同时在活动中积累宝贵的经验。此外,实践作业是对课堂活动的升华,它引导学生将所学知识应用于实际问题,从而突出实践学习的重要性。

三、教学反思与提升展望

《义务教育数学课程标准(2022年版)》强调数学与现实生活的紧密联系,要求教师引导学生运用数学的视角和思维去观察和思考现实世界,通过积累活动经验、感悟数学思想方法,提升解决实际问题的能力,从而发展核心素养。这就要求教师鼓励学生从日常生活中发现并提出数学问题,增强解决实际问题的能力。

教师设计综合实践活动课时,不仅要巧设活动,把每个综合实践活动作为学校校本课程中的子课程,还要善于开发和利用学生熟悉的环境资源、生活资源等,对教材和教学活动加以补充。将学生参加过的活动引到课堂中,再从课堂方法走向课外活动,活动后又回到课内实验,建立模型后又投入新一轮活动探究中,形成一个良性循环,让劳动基地服务课堂主阵地,让特色课程焕发生机。

例如,在“芬芳稻香”博物大课堂这一校本课程中,教师与学生共同在田园中学习数学。在种植水稻的过程中,教师讲授株行距、每棵秧苗的占地面积、播种面积等基本概念;在给秧苗浇水时,教师引导学生设计环保浇灌器;在收获稻谷时,边收边计算亩产量、总产量、成活率、出米率等;在晒谷、堆谷时,教师和学生通过倒谷法和灌水法探究圆锥和圆柱的体积关系,课后讨论圆锥形容器和圆柱形容器舀米的问题,乃至煮饭时水与米的比例、米饭的碳水含量和卡路里等,学生在活动中逐步学习和运用数学知识。

各活动均以《稻之道我知道》校本课程为抓手,着力开展数学综合实践活动。教师带领学生种稻收谷,引导学生观察、感悟,掌握种植水稻的知识;各学科教师互相合作,共同开展教育教学实践活动,共享课程资源,如“稻谷的分类”“我与水稻的初次见面”“水稻观察日记”“水稻长高了”“丰收啦”等,这些内容都是学生感兴趣的。学生种植水稻,稻谷也会“教育”学生。稻亦有“道”,学生懂得了稻谷和人一样,需要充足的养分、水、阳光才能健康生长。

这样的校本特色课程,将学生喜欢的稻作劳动融入数学课中,引导学生自主参与数学综合实践活动,切实体验和感受种稻的不易,推动学生的认知立体化和知识结构化,让学生走出课堂、走进生活,体会数学之美,感悟数学的魅力,让数学学习立体多元。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 人民教育出版社,课程教材研究所,小学数学课程教材研究开发中心.义务教育教科书教师教学用书(数学)[M].北京:人民教育出版社,2014.

[2] 周映花.运用逆向思维,巧解数学问题[J].数学教学通讯,2020(34):85-86.

[3] 中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.