有效开发习题 培养学生空间观念

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  学生学习新知,不外乎分为两个部分,一是书上的新知部分——例题,另一部分就是书上习题。习题是巩固新知的主要手段,教科书中的习题大部分是训练和培养学生基本技能方面的,而且以静态的形式呈现。教师在教授这部分习题时,如果按部就班、照本宣科、以题讲题,不但学习效果较差,还会降低学生学习数学的兴趣。所以教师在使用教科书上的习题时,一定要灵活地、创造性地处理。我以苏教版五年级下册“圆”这一单元为切入点,这样处理习题:把枯燥的习题变成鲜活的、情境化的习题,纯文字叙述的习题变为图文并茂的习题,静态的习题变成动态的习题,基本技能的习题变成能力和技能相结合的练习,让学生在巩固几何数学知识的同时,能力和数学素养同时得到提高,并且更好地发展学生的空间观念。下面具体谈一谈我的做法:
  
  一、创设情境,让学生了解知识的实用价值
  
  有人认为,情境的创设,只有在新课的开始才会使用,后面习题部分就不需要创设情境。其实不然,在进行练习时,有的题目仍然需要一定的情境。因为好多数学题都是经过提炼加工的、纯数学的、人为编制的,学生不了解它的实用价值,不了解它的来龙去脉,再加上呈现形式的单调,学生会感到枯燥、乏味,这样会影响学生的学习兴趣。例如,已知圆周长求圆面积的习题,由于呈现形式是冷冰冰的,再加上计算的繁琐,好多学生认为是教师故意为难他们,导致学习情绪低落。所以,有些题目很有必要加上情境,让学生经历数学化的过程。例如107页的第4题:
  小华量得一张圆桌面的周长是3.768米。这张桌面的面积是多少平方米?
  这是已知周长求面积的习题,我创设了这样的情境:一支森林资源考察队发现了一棵3人才能合围的大树,现要知道这棵大树的横截面(圆形)面积,却无法直接量出半径,怎么办?
  
  本题的设计意图是运用圆周长解决生活中的实际问题,根据书上提供的信息学生很容易解答出来,但是学生解答完这个题目以后,并不会留下深刻的印象,并不会形成利用圆周长解决生活中的实际问题这种意识。
  于是我进行了改编:把抽象的文字全部删除,将题目中的数字和图结合起来,变成数形结合,同时把数据15.7改为18.84,这样便于计算,原来完整的鸡圈图拆成两部分(如下图)。
  教学时,先出示第一部分小鸡和墙的图,紧接着出示18,84米长的篱笆。
  师:同学们,刘大爷要用篱笆把这些鸡围起来,你能想到哪些数学问题?
  生1:鸡圈可以围成什么形状?
  生2:怎样围最美观?
  生3:怎样围鸡圈面积最大?
  师:能否给老大爷提些有益的建议呢?
  生1:我想建议老大爷把鸡圈围成长方形,并且尽量长一些,这样墙被尽可能多地占用,可能面积还会大一些。
  生2:我反对,墙被占用得多,围得长方形越长,面积会越小,应该是正方形的时候面积最大。
  生3:我想建议老大爷把鸡圈围成正方形。这样方方正正的,很漂亮。
  生4:我觉得,如果地方很大,就把鸡圈围得尽可能大,这样小鸡在里面活动也自由;如果地方较小,靠近路边,就尽可能围成长方形,不影响路边行人走路;如果老大爷爱美,就围成正方形,这样美观。
  师:你考虑问题很全面、很周到。
  生5:我想建议刘大爷围成半圆形,半圆形也很漂亮,面积不是太大,也不是很小。
  师:呵呵!你肯定围成半圆形面积不大也不小?
  生5:我想是的。
  师:那就请同学们拿起笔来,算一算,到底怎样围面积最大?围成半圆形时面积是不是不大也不小?
  通过计算验证,围成半圆形的时候,面积最大。
  紧接着,我相机引导学生总结:由此,你们还能联想到什么,还能够得到什么规律?学生通过讨论、猜想、验证得出:在周长一定的时候,围成的图形中圆面积最大。
  这样的教学,学生不仅学会运用圆周长解决生活中的实际问题,而且数学应用意识得到了真正的提高,更重要的是问题意识的提高和解决问题能力的发展。同时,通过这样的改变,还对学生进行了数学思想方法的孕育。例如,通过改变呈现形式,分步呈现,渗透数形结合的思想,渗透由分到合的思想;通过让学生提问题,渗透数学美的思想,渗透人文的思想;通过验证围成什么形状的时候面积最大,渗透猜想、验证的科学探究思想,渗透极值的数学思想:最后通过提炼、归纳,总结数学规律,又一次渗透猜想验证的思想和类推、联想的数学思维方法,使数学知识得到了升华,数学能力得到了提升。
  
  三、动手操作,异中求同
  
  几何题的教学,如果把静态的习题变为动态的操作题,让学生在动手操作中,在手脑并用的心智活动中,探索图形的性质和变化规律,不但能够提高学生的解题能力,还能让学生感受到几何世界的丰富多彩,会收到非常好的教学效果。
  例如,教学107页的练习十九第7题:下图(图1、图2、图3)3个正方形的边长都是3厘米,涂色部分的面积相等吗?为什么?
  
  本题的设计意图是通过计算或观察,总结出3个图形的涂色部分面积相等。学生通过计算或观察都能够总结出涂色部分面积相等,但是解决问题的策略只知道用正方形面积减去空白面积,只停留在表层。没有深入到数学问题解决的本质上去,没有得出规律性的东西。
  我这样教学:只出示图1。让学生求出阴影部分的面积,然后引导学生总结规律:你能在这个正方形中画出比这个圆更大的圆吗?学生怎么也画不出比这个圆面积更大的圆了,最后得出:正方形中最大的圆是直径等于正方形的边长的圆。
  规律得出来以后,我并没有就此罢休,而是把它作为解决下面问题的依据,要求学生发挥各自的想象力,动手设计出正方形减去一个最大圆面积的图形。学生们兴致盎然,积极性非常高涨,画出了十几种美丽的图案。
  通过这样的教学,学生学到的何止是探讨3个图形的涂色部分面积相等,学到的是如何去探索数学规律,如何应用数学规律去创造数学,去创造美丽的几何图案;学到的是数学能力,是空间想象的能力,动手操作的能力,手脑并用的能力;学到的是数学思维的方法,是求同思维的方法,求异思维的方法:感受到的是几何世界的丰富多彩,孩子们在其中尽情地享受着创造的快乐。
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