独辟蹊径:几个知识点的另类解读

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  一、极限,把圆柱体积从“魔术”中变出来
  《义务教育数学课程标准(2011年)》里面强调:“借助几何直观可以把复杂的数学问题变得简明、形象,有助于探索解决问题的思路,预测结果。几何直观可以帮助学生直观地理解数学,在整个数学学习过程中都发挥着重要作用。”小学阶段的立体几何方面的知识还是比较丰富的,有长方体、正方体、圆柱体、圆锥体等的表面积、体积的计算,以及它们的公式推导。
  教学片段1:圆柱体积计算公式的推导(北师大版六年级下册《圆柱的体积》)。
  师:同学们,今天我们研究的是圆柱的体积是怎样进行计算的?先来看看长方体的体积是怎样计算的。
  生:长方体的体积V=abh,V=Sh。
  课件出示:长方体,其中长方体标出底面、高。(旁白:长方体体积=底面积×高)
  课件出示:
  师:上图右边的立体图形(三棱柱)的体积应该怎样算?
  生1:也是底面积乘高。
  生2:把它们合并成一个长方体,算出长方体的体积,然后用长方体的体积除以2得出三棱柱的体积。三棱柱的体积=长方体的体积÷2= 长方体的底面积×高÷2=(长方体的底面积÷2)×高。长方体的底面积÷2,就正好是三角形的面积。
  师:哇!太棒了!谢谢你!
  师:我们继续来看图形的变化。
  课件出示:
  师:图中的五棱柱,它的体积又是怎样计算的?
  生1:像刚才这位同学说的一样:底面积乘高。因为我们可以把这个五棱柱分成三个三棱柱。
  师:这位同学真了不起!不但讲出了怎样计算,还说出了理由。现在我们继续看大屏幕图形的变化。
  课件出示:
  师:从上面图形的变化,大家大胆猜想,圆柱的体积等于什么?说说理由。
  生:圆柱的体积等于底面积乘高。因为我们也可以把圆看成是一个近似的正多边形,边数非常非常多的多边形。
  师:了不起!大家的猜想非常正确。圆柱的体积等于底面积乘高。
  我们的教科书,在推导圆柱体体积计算公式的时候,都是通过对圆柱进行切割变形,拼接成近似的长方体(即先把圆柱底面分成若干个小扇形,再沿高与半径切开,再进行拼接成近似的长方体)进行计算的。现在换一种方法,通过极限,让学生认识到,原来圆柱是这样“变”来的,因此圆柱的体积也可以在这个“变”的过程中得到。更重要的是,在这一变换的过程中,学生初步认识了立体几何里面的“不变的东西”——正立柱的体积的计算,都是“底面积乘高”。在这一变换的过程中,初步接触了一种极限的思想,为后续的数学学习种下一颗“变”的种子。
  二、倒看,三角形面积得来全不费功夫
  在学校的一次教研活动中,笔者听了一节示范课,碰到了授课教师预设之外的生成,可惜教师忽视了学生的这一创造性的生成,没能借题发挥,捕捉这瞬间的灵智。
  教学片段2:三角形面积计算公式的推导。
  学生在自主探究、动手操作后,得出:两个相同的三角形可以拼成一个平行四边形,三角形的面积=底×高÷2。
  这时,还有两个学生在争论不休,教师进行询问。
  生1:我同桌把数学书倒过来看,说可以不按课本上的方法进行公式推导。
  生2:老师,您看,我把书倒过来,是不是能更容易理解?
  师:怎么能把书倒过来呢?就按我们大家探究的:两个相同的三角形可以拼成一个平行四边形。结果是:三角形的面积=底×高÷2。
  下课后笔者去找那位把书倒过来的同学问了问,他的想法,却让笔者惊讶不已!原来把书倒过来以后,图形成了下面这样:
  现在我们完全可以来一个“倒行逆施”:把一个平行四边形沿对角线剪成两个完全一样的三角形。那么,既然平行四边形的面积等于底乘高,而三角形的面积等于平行四边形面积的一半,即三角形的面积=底×高÷2,这样更加容易理解。
  其实像上面这种情况,在数学中比比皆是,像梯形面积公式的推导、乘法分配律的推导、同分母分数加减的运算过程的推导等,都可以如法炮制。
  (作者单位:广东省南雄市永康路小学?摇?摇?摇责任编辑:王彬)
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