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重视学生经验 促进智慧生长

2023-09-19陈士策

新教师 2023年2期
关键词:个面正方体顶点

陈士策

学生经验是重要的课程资源。在教学实践中,充分利用学生的已有经验,可以调动学生的学习兴趣,激活思维潜能。唐登超老师执教的“认识长方体”一课,从学生已有的认知经验出发,精心设计教学环节,以自主探究、迁移对比等方式,不断引领学生深入理解知识的内涵与本质,并逐步形成新的数学经验和学习经验,促进学生的智慧生长。

一、在猜测中激活经验

本课导入从猜箱中礼物开始。

提示一:这里面有一个立体图形,在一年级学过。

生:球体、长方体、正方体、圆柱体。

师:有4个答案,怎么办?

生:增加一个提示。

提示二:从上面、左面和后面看到的形状相同。

生:可能是正方体,也可能是球。

师:还是不能确定,怎么办?

生:再来一个提示。

提示三:说说自己希望得到什么提示。

生:有没有角或棱?

出示:从这三个面看到的都是正方形。

生:正方体。

【赏析】提示一让学生主动回忆学过的立体图形;提示二则使学生在头脑中将四种立体图形的特征进行对比、分析;出示提示三时,学生对于立体图形特征的经验被唤醒。本环节,学生不断回顾所学立体图形的特征和表象,将这些图形的特征与提示信息进行比较,同时这也是学生在头脑中不断将已有经验进行回忆、区分和筛选的过程。

二、在操作中理解特征

正方体的认识是从课件演示“切萝卜”开始的,整个过程由课件呈现,学生先模拟操作,再由课件展示。

将萝卜沿水平方向切出第一个要素——面,学生发现这个面不规则。

师:接下来怎么办?

学生一边比划一边表示继续切。

沿竖直方向切萝卜得到第二个面,同时呈现第二个要素——棱。

师:第二刀除了又得到一个面,你还看到了什么?

生:棱。

师强调:面与面相交处出现一条线段,这就是棱。

接着演示将萝卜切第三刀,呈现第三个要素——顶点。

师:现在又看到了什么?

生:又增加了一个面。还有两条棱。

师:还有发现吗?

学生指着三条棱的相交处:这里有一个顶点。

师强调:三条棱相交的点就叫顶点。(如图1所示)

在认识了这些要素后,唐老师没有继续演示切萝卜。

师:还要切几刀才能切出正方体?

生:还要再切3刀。

问:你是怎么想的?

生:正方体有6个面,切

一刀出现一个面,已经切了3刀,还要再切3刀。

根据学生的猜想,课件验证一共切6刀,切出6个面,切出正方体,同时在切的过程中呈现正方体的要素——面、棱和顶点,并逐步感知6个面是完全相同的正方形。

【赏析】传统的教法是直接呈现立体图形让学生观察,然后告知学生什么是顶点、棱与面。唐老师借助切萝卜这一操作,将知识可视化,让学生结合已有经验来分析、思考,如何从形状不规则的萝卜中切出一個正方体。切萝卜的过程就是不断呈现正方体特征的过程,学生在生活中积累的有关正方体的直观体验被激活,在观察中主动验证猜想,这比简单地用文字介绍更有效,操作、观察、想象的结合更容易激发学生的思维。

三、在探究中把握特征

师:一年级就认识了正方体,今天再次学习,要研究正方体的什么呢?你有什么想法?

学生交流后达成共识:以前只是认识正方体,今天要研究一个正方体有多少条棱、多少个顶点、多少个面。

唐老师顺势提出研究目标:正方体有什么特征?

要求:拿出正方体,看一看、议一议,在作业纸上记一记。

学生展开小组研究,交流后反馈记录。

1.反馈面的特征。

生:有6个面,上下面、前后面、左右面,每一个面都是同样的正方形。

师:有补充吗?

生:我补充一下,观察时要按顺序进行,否则观察的面就会重复。

师:好,我们一起来有序地数一数。

师生一起有序地数正方体的面,明确:有6个面,都是完全相同的正方形。

2.反馈棱的特征。

生1:上面有4条棱,下面也有4条棱,中间还有4条棱,一共有12条,它们都一样长。

生2:竖直的棱4条,横向的棱有4条,纵向的棱也有4条,一共12条棱,长度都相等。

师:他们都是分组计算的,分的方法不同,得到的结论相同,有12条棱,所有棱的长度都相等。

3.反馈顶点的特征。

师:顶点呢?一起来汇报一下。

全班汇报:有8个顶点,从同一顶点出发有3条不同方向的棱。

4.巩固新知。

师:我们一起来看一看——

课件验证:用同一个面的“动”确认正方体6个面完全相同。用线段的平移和旋转明确正方体的12条棱长度相等。

5.知识运用。

师:判断下列图形是不是正方体。

课件逐步呈现:a.正方体框架,b.正方体模型,c.有两个面是梯形的立体图形。

生1:a是正方体,它的12条棱长度相等。

生2:b是正方体,它的6个面是相同的正方形。

生3:c不是,它的前面是梯形。

生4:c不是,正方体12条棱长度相等,这个图形的棱长度不相等。

【赏析】对正方体特征的研究分三步。首先,学生带着目标自主研究并汇报,他们不仅能准确把握面、棱、顶点的特征,还能在研究过程中呈现出研究的序——分组数棱,既保证有序不重复,也为研究长方体积累经验。其次,唐老师利用课件旋转面和棱来验证长方体的特征,利用视觉感知帮助学生巩固新知。最后,是对新知的运用,用自主得出的结论来判断一个立体图形是不是正方体,既可以从棱的角度来判断,也可以从面的角度来分析,这样既强化学生对正方体特征的把握,丰富了研究经验,也促进了学生智慧的形成。

四、在迁移中运用经验

对长方体的研究是由对正方体的研究迁移引入的。课件先呈现长方体。

师:这是正方体吗?

生:不是正方体,这是长方体。

师:你是怎么判断的?

生:面的大小不同,其中有长方形,棱也不一样长。

师:大家都认识长方体,现在你们心里有什么想法?

生:我们知道正方形是特殊的长方形,长方体同样有6个面、8个顶点和12条棱,它和正方体有什么联系呢?

师:想到了长方体和正方体的联系和区别。有了研究正方体的经验,应该比较容易研究长方体,请大家拿出长方体展开研究。

学生比照正方体的特征,展开对长方体特征的研究。

生1:我发现长方体的面、棱和顶点的数量分别和正方体一样,所有的面都是长方形,上下相对的面完全相同,左右面、前后面也完全相同。

生2:我看棱,12条棱,每4条棱为一组,方向相同,长度也相同。

生3:我发现长方体有两个相对的面可能是正方形。

生4:正方形是特殊的长方形,说所有的面都是长方形是可以的。

师:我们来对比一下。

借助课件将正方体和长方体的特征放在一起对比。(如图2所示)

生5:它们之间的联系是都有8个顶点、12条棱和6个面。

生6:区别是长方体上下、左右、前后面是完全相同的,正方体6个面完全相同。

生7:正方体6个面也是上下、前后、左右面完全相同。

生8:正方体是特殊的长方体。

【赏析】由于有了研究正方体的经历,学生便可以顺利展开对长方体的研究。唐老师利用学生已具备的长、正方形区别的经验,引导他们从长、正方体的联系与区别的角度进行研究。通过看、摸、比等动手操作活动,让学生展开想象、讨论与交流,激发学生动脑思考,从而真正发现并理解长方体的特征。同时基于课堂随机生成,唐老师顺着学生的思维借助思维导图帮助学生交流、总结,巩固对长方体与正方体间的区别与联系的认识,使学生对知识的把握从经验的积累走向对本质的理解。

五、在练习中巩固联系

活动1:判断长方体和正方体。

课件先出示长、宽、高各不相同的长方体。

生:长方体。

接着将该长方体切割成高与宽相等的特殊长方体。

生1:还是长方体。

生2:有两个面是正方形的特殊长方体。

再次切割,长方体的长减少一半但仍大于宽。

生:还是长方体。

再次切割,长、宽、高相等。

生:正方体。

活动2:做图形。

出示橡皮泥、小棒等学具,让学生自主选择——用橡皮泥捏一个正方体,或用小棒搭一个长方体。

学生用橡皮泥捏正方体,时刻注意把六个面捏成相同的正方形,这是在操作中应用正方体面的特征。做长方体框架时,学生是根据长方体棱的特征进行操作,他们在相同的方向上选择相同颜色、相同长度的小棒。

【赏析】练习分为两个层次。一是判断,根据外形和数据判断一个立体图形是长方体还是正方体,在数与形的变化中感受一般与特殊的联系,从长、宽、高各不相同的一般长方体开始,到宽和高相同的较特殊长方体,再到宽、高比长略小的较特殊长方体,直至长、宽、高完全相等变成正方体。学生判断的过程就是如何將一般的长方体切成正方体的过程,帮助他们巩固两者之间的联系与区别。二是做,不论是做正方体还是做长方体都是学生对图形特征的主动应用,用橡皮泥做正方体时需要根据面的特征来操作,做长方体框架时则需要结合棱的特征来操作。练习操作的过程既是玩的过程,也是知识内化的过程,让学生在做的过程中主动联想、自觉运用新知,这样对知识的把握将更深刻,空间观念得到了提升。

(作者单位:江苏省扬州市沙口小学 责任编辑:王彬)

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