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巧用类比教学,实现高效数学课堂

2020-11-25⦿陶

小学生 2020年5期
关键词:计算公式正方体所学

⦿陶 宇

物理学家开普勒说:“我珍视类比胜于任何东西,它是我最可信任的老师。”可见,类比在人们认知世界、探索知识的过程中,有着不可替代的作用。数学课堂中同样少不了类比,是学生以比较为前提,对不同的对象进行多角度、多视角的比较,达到同化新知的目的。类比是获取数学知识的有效途径,也是解决很多数学问题的策略。因此,在小学数学课堂中,教师应精心研读教材,理清知识的来龙去脉,让学生借助头脑中已有的认知经验,进行类比,帮助学生完成新知内化,形成良好的认知结构,培养学生良好的学习习惯,帮助学生真正从“学会”走向“会学”,实现教学效率和教学质量的双重提升。

一、运用类比,内化概念

概念是建构数学知识大厦的基石,也是学生认知的基础。概念是浓缩的精华,是对事物本质属性的概括,具有很强的抽象性和复杂性,学生在课堂有限的时间内,难以透彻地掌握相关概念。因此,教师对概念教学应花一番功夫,优化教学策略,适时地引入类比,让学生通过类比,掌握所学概念的内涵和本质,强化学生对所学概念的印象。

在教学容积时,新课伊始,教师拿出了一个棱长2分米的正方体纸箱,然后拿出了一个棱长2分米的泡沫盒,向学生问道“这2个盒子的体积相等吗?”学生们依据正方体体积计算的方法,判定出这两个盒子的体积相等,教师进行了肯定。但教师并没有满足于此,而是向学生追问:“这两个盒子的容积相等吗?”这时学生们开始争执起来,因为有的学生认为相等,有的学生认为不相等,教师没有进行评价。而是拿出了8个棱长1分米的正方体,很快装进了纸盒,然后拿出,泡沫盒却装不下,这是什么原因呢?有学生说泡沫盒的壁厚,占去了很多的空间,所以装不下那么多正方体了。也有学生说泡沫盒从里面量,棱长必定要比从外面量要小,因此,它的容积比体积要小。学生们意识到计算体积时,从外面量;算容积时,应从盒子里面量。

上述案例,教师从生活中选材,让学生进行类比,调动学生的多重感官融入学习活动之中,在学生有了感性经验后,上升为理性认知,明确了体积和容积的异同点,相同之处是计算方法相同,不同点是体积要“从外面量”,而容积应“从里面量”。

二、巧用类比,推导公式

图形是小学课本中重要的教学内容,里面涉及到很多图形的计算公式等内容,对学生的空间想象能力要求较高,学生由于年龄的原因,加之生活经验的局限,难以透彻地掌握相关知识,时间久了,对所学知识就会产生遗忘,在解题的过程中,就会形成这样或者那样的错误。因此,教师应根据学生的认知规律,为学生搭建类比的平台,让学生通过类比,完成相关的公式推导,让学生学会发现、建构和创造,进一步提升学生的推理能力。

在教学圆柱体的体积时,教师没有将计算公式直接告知学生,而是在讲台上放了等底等高的长方体、正方体和圆柱体各一个,并提出问题:它们的体积相等吗?长方体和正方体的体积,都是用底面积乘高,因此等底等高的长方体和正方体体积肯定相等。但圆柱的体积是否和它们相等呢?它们和圆柱的体积相等吗?教师画了一个大大的“?”学生们无从得出结论,圆柱的体积该怎样进行计算呢?这时,教师在屏幕上演示了圆的面积计算公式推导过程:圆转化成长方形,借助所拼长方形和圆的关系,得出圆的面积计算公式。教师引导学生进行类比,学生们认为圆柱体和长方体都是直柱体,也可以运用转化的方法,推导体积计算公式,最后得出了准确的结论。

上述案例,教师依据前后知识点的联系,激活学生已有的探索经验,引导学生进行类比,让学生进行推理,推导出了圆柱的体积计算公式,强化了学生对所学知识的印象。

三、巧用类比,灵活解题

解题是数学课堂教学的重要组成部分,解题能力也是学生一种重要的数学能力,对学生的后续发展影响较大。如何培养学生的解题能力,是教师应重点思考的问题。小学生认知能力薄弱,经常被题目中的条件所迷惑,无法掌握题目的要领和实质。在数学课堂中,教师可以引导学生运用类比推理的方法进行解题,拓宽学生的视野,开启学生的智慧之门,提升解题的效率。

在教学梯形的面积后,教师为学生设计了这样的题目:“有一堆木头,它的横截面是一个梯形,已知它的最上面一层有4根,最下面一层有20根,共堆了17层,这堆木头一共有多少根?”题目出示后,很多学生都是运用连加的方法算出结果。尽管这样的方法可以,但过程比较繁琐,有没有更简洁一些的方法呢?于是,引导学生将梯形的面积计算公式和题目中的条件进行了类比,上底相当于最上面一层的根数,下底相当于最下面一层的根数,高相当于层数,可以用求梯形面积的方法,求出这堆木材的根数,可以降低解题的难度,深化对课堂上所学知识的理解。

上述案例,教师在教学完梯形的面积计算公式后,没有机械地让学生解答题目,而是为学生设计了具有生活性的题目,渗透类比的数学思想,让学生经历解题方法的优化过程,灵动了学生的思维,培养了学生活学活用所学知识的能力。

总之,类比是间接推理的思想方法,对学生探索数学知识、灵动思维大有裨益。在以后的课堂教学中,教师应挖掘教材,帮助学生找准类比源,让学生通过类比,实现对新知的掌握,建立良好的知识结构,不断提升学生的思考力和创造力,建构高效的数学课堂。

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