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香港两种教材“圆的认识”的比较研究(上)

2015-03-11朱乐平

小学教学研究 2015年3期
关键词:圆的认识画圆圆心

朱乐平 浙江省特级教师,中学高级教师。《数学课程标准》(实验稿)研制组核心成员,浙教版数学教材副主编,浙江省基础教育课程改革专家工作组成员,浙江省小学数学教学研究会副会长,杭州市小学数学教学研究会会长,杭州师范大学兼职硕士研究生导师。

当通向目标的路只有一条时,人们无法比较路的近远。当有人提供一条新路后,才有了比较的机会。我们可以不认同那条新的路,但对于提供新路的人,应该永远心怀感激。同样,成为一名好的数学教师,可以是人生的一个目标,或许这个目标不能与生命同生,但可以追求与生命共存!

香港自从1997年回归祖国后,与大陆的交流越来越多,使得我们有机会更多地了解香港,了解香港的小学数学教学。香港比较早就开始实施“一纲多本”,多种不同版本的教材为香港的学校选择提供了方便。本文试图对香港的小学数学教材中“圆的认识”部分进行纵向比较。

一、选取哪些教材进行比较

本文选取两种教材进行比较。它们分别是现代教育研究社有限公司出版的《现代数学》,1985年初版,1988年第二版(以下简称1985年教材);新亚洲出版社有限公司出版的《小学数学》,2003年初版,2006年修订(以下简称2003年教材)。两种教材都是六年制教材。(特别说明,这是两种不同的出版社在不同时期的教材,所以,下面的比较不反映教材编者与出版社的水平,而是客观地就这两套教材的编写作比较研究。)笔者充分相信《现代数学》的最新版本也一定会有很多变化,遗憾的是笔者没有这套教材在新世纪的版本。

二、两种不同时期的教材把“圆的认识”的教学,安排在哪一年级

1985年的教材把“圆的认识”这一教学内容安排在五年级下学期,即第十册进行教学;2003年的教材是在六年级上学期学习“圆的认识”。1985年的教材是根据1983年颁布的《小学数学课程纲要》编写的,2003年的教材是根据2000年颁布的香港课程发展议会的《小学数学教育学习领域——数学课程指引(小一至小六)》编写的。

三、“圆的认识”这一内容两种教材分别是按照怎样的顺序进行编写的,即教材的结构是怎样的

对“圆的认识”这一内容进行编写时,会涉及画圆、圆的各部分名称、圆的特征等内容,教材的编者认为怎样的学习顺序对学生是有利的,就会有怎样的编写结构。

1985年的教材的编写顺序如下:(1)画圆,分为用其他的物体画圆和用圆规画圆。(2)先剪一个圆并对折,然后给出圆心、圆周、直径、半径等概念。(3)练习巩固圆心、半径与直径的概念,并给出半径与直径的关系。(4)度量圆内的线段,并给出直径是圆内最长的线段。(5)模仿画图。教材给出图案,让学生模仿画图,画四个同心圆和三个半径相等的圆。(6)给图形涂色并设计图案。(7)练习题。

2003年的教材把“圆的认识”分成两部分编写,分别是“圆的认识(一)”与“圆的认识(二)”。两部分各有侧重点。

“圆的认识(一)”的编写顺序如下:(1)认识圆的特性。给出六个实物图,让学生根据图回答问题(有判断是不是圆形的)。(2)认识圆周、圆心、半径和直径。出示小文与小玲用圆形纸片对折后的图,介绍圆的各部分名称。(3)认识圆心、半径和直径的特性。①出示圆,让学生明确直径的特性:过圆心,两个端点在圆上,在同一个圆中所有的直径都相等。②出示圆,让学生明确半径的特性:在同一个圆中,所有的半径都相等。③明确直径与半径的关系。④进一步明确直径的特性:直径是圆内最长的线段。(4)给出弦的概念;画一组平行的弦,研究它们长度的变化规律。直径与弦的关系。(5)练习题。

“圆的认识(二)”的编写顺序为:(1)一个拴住野马的情境图,让学生直观认识圆的本质属性(平面内到一个定点的距离等于定长的点集)。(2)用不同的工具作圆。给出了四种工具作圆的图示。(3)用圆规作圆。(4)要求画指定半径与直径的圆。(5)探索一些由圆形构成的图案的特性。(6)欣赏一些由圆形构成的图案,并自己设计图案。(7)练习题。(8)探索与发现。

四、两种教材各是如何开头并引导教师与学生对“圆的认识”进行研究的

1985年的教材在编写“圆的认识”时,先是利用多种不同的工具作圆,然后讨论用这些工具作圆的特点,再引入用圆规作圆。

从上面的两个引入过程,我们可以看到以下共同的特点。

(1)注重与学生生活实际的联系。

无论是1985年的教材,还是2003年的教材,两种教材都考虑到了圆是学生生活中比较常见的图形,引入过程关注学生的生活实际。在1985年的教材中,通过画圆,如用一元硬币画圆,让学生感受到:生活中有圆。2003年的教材,则更是贴近学生的生活实际,一开始出示的实物图都是学生常见的,是学生书桌上的物品。这样会让学生感受到这些物品很亲切,感受到圆就在我们身边。

(2)强调学生主动参与,展开数学活动。

从上面的教材中我们可以看到,1985年的教材一开始就是学生的活动,学生要运用各种工具来画圆。由于圆的概念是用发生式方式定义的,所以让学生画圆有利于对圆概念的理解与掌握。2003年的教材出示了六个实物的图片后,让学生观察、思考,并给出了许多问题让学生回答,如要求回答:给出的这些实物图片是直线型的,还是曲线型的?回答这样的思考题,从事这样的数学活动,无疑对于研究圆的特征会有很好的帮助。

两种教材除了具有以上共同特点外,各自的个性也是十分明显的。两种教材主要存在以下的差异:

(1)1985年的教材是让学生动态地画出圆,而2003年的教材是让学生静态地观察圆。

动态地画出圆要求学生动手操作,肢体与思想要同时活动,具有一定的难度。静态地观察物体,思考并解决问题,从判别一个图形是不是圆的角度说,难度要低一些。但由于教材给出的问题是要为进一步认识圆的特征服务的,所以,要思考的这些问题也有一定的难度。如要回答下面的问题:

这个问题就涉及球与圆的差异,对于小学生来说,有一定难度。

(2)2003年的教材比1985的教材更注重与学生已有数学知识相结合,更突出对圆的特征的研究。

1985年的教材只是画圆,画圆的过程虽然也与研究圆的特征密切相关,但与学生已有的数学知识关系不大。2003年的教材出示了六个实物图,并通过五个问题引导学生思考。如:哪些物品的外形是由直线组成的?哪些物品的外形是由曲线组成的?这样的问题,会启发学生思考以前学过的一些平面图形与今天要学的圆形的差异,可以在对比中突出圆的本质属性。通过像“2元硬币的外形是不是圆形的?为什么”这样的问题,一方面贴近学生的生活实际,硬币是学生十分熟悉的东西;另一方面,也引导学生进一步思考,不是所有用曲线形成的图形都是圆形。这样的问题贴近学生生活,靠近学生已有的知识结构,又突出圆的本质属性。事实上,推动数学发展有两个最重要的动力,一是数学内部的矛盾冲突要求有新的数学知识;二是生产和生活实际上有问题,需要运用新的数学知识去解决。这也要求有新的数学知识。从2003年的教材中的五个问题,我们可以看到,这两个方面的内容都有了,即既有数学知识内容的需求:有直线型与曲线型,以前研究直线型,现在需要研究曲线型;又有生活实际的需要:熟悉的许多物品中,存在着圆形,需要研究。可见,从数学知识产生的角度来编写教材,是一种很好的编写思路。

五、两种教材各是如何给出“圆周、圆心、直径与半径”这四个概念的

与我们的教材相比,香港的教材不但给出了“圆心、半径与直径”这三个概念,还给出了“圆周”的概念。这些概念是“圆的认识”这节课中的重要概念。“强调概念的发生过程”是现代数学教育的重要观念。两种教材如何引入这四个概念,将反映出编者对概念发生的观念。

1985年的教材是先教学画圆,在画圆的基础上,出示下面这段文字,定义圆周、圆心、半径和直径这四个概念。

从上面两种教材对“圆周、圆心、直径与半径”概念的得出,我们可以看到它们有以下共同点与不同点。

(1)两种教材都是在学生的操作活动后,再给出“圆周、圆心、半径与直径”这四个概念。比较有意思的是相隔近三十年的教材,在给出这四个概念前,都用了同一个活动——学生折圆形纸片。可见,两种教材的编者不但认为数学概念的产生要重视过程,要让学生在活动中、在感性认识的基础上、在初步认识了概念的本质特征后,再给出概念名称,而且都认为让学生去折圆形纸片是一种既经济实用、操作方便,又有很强数学思考的活动。

(2)两种教材在设计学生学习“圆周、圆心、直径与半径”这四个概念的过程上存在着较大差异,在这四个概念的定义上也有着许多不同。两种教材的差异主要表现在以下几个方面。

①在两种教材中,一种教材要求学生剪一个圆形纸片,另一种教材则不要求学生剪圆形纸片。

1985年的教材是先让学生剪一个圆形纸片,然后再折这个圆形纸片。而2003年的教材是直接用手工纸中的圆形纸片对折。笔者认为,让学生剪一个圆形的纸片,在剪的过程中,可以让学生体会到“圆是由‘曲线围成的图形”这一特征,有利于学生理解圆的概念。

②在两种教材中,一种教材对“圆周、圆心、直径与半径”这四个概念的学习活动设计仔细,步子小,过程相对较长。

2003年的教材对“圆周、圆心、直径与半径”这四个概念的发生过程做得十分仔细:先阐述“小文把圆形纸片对折一次后再打开”,然后结合图示定义圆周概念,最后用直观的、举例的方法,定义“什么叫作点在圆周上”。

在定义了“什么叫圆周”和“什么叫点在圆周上”的含义后,先阐述:“小玲将圆形的纸对折两次,然后打开”,再给合图示定义圆心、直径与半径的概念。从教材的篇幅来看,1985年的教材给出这个概念的定义只用了半面内容,而2003年的教材用了一页内容。

③在两种教材中,一种教材的数学逻辑性更强、更严密。

与1985年的教材相比,2003年的教材更具有数学的逻辑性,更严密。大家知道,直径是通过圆心,两端在圆周上的线段。“什么叫线段的两端在圆周上”,这也是需要定义的概念。2003年的教材在定义直径与半径之前,先定义了“什么叫点在圆周上”,这样逻辑线索就很清晰。

④在两种教材中,对“圆周、圆心、直径与半径”这四个概念下定义的精确程度不一样。

1985年的教材对“圆周、圆心、直径与半径”这四个概念都下了比较精确的定义。如直径的概念:通过圆心,画一直线相交于圆周上两点,这两点间的线段称为直径。这样表达的直径概念已经把直径的本质属性揭示了出来。2003年的教材对这四个概念就没有用“种+类征”的方式来定义,而是只对这些概念作描述性的定义。2003年的教材是结合具体的、特殊的例子给出了概念的名称的。如直径的概念:(结合图示)CD和EF都是通过圆心O的线段,称为直径。这种举例的方式给出的描述性定义,实质上没有用文字的方式把直径的本质属性揭示出来。可见,在这四个概念的表达上,1985年的教材精确、严密的程度要比2003年的教材高。

从上面的两种教材中,我们可以看到,两种教材都是先给出直径概念再给出半径概念的。笔者认为,如果从折纸活动中引出这些概念,那么“折痕”就是“直径”,从这个意义上说,先出直径的概念可能更为直观,更有利于学生掌握。可见,先表述直径概念有一定的道理。

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