

积累基本活动经验 发展学生数学素养
作者: 吴存明
【教学内容】
苏教版小学数学教材五年级下册第92~93页。
【教学目标】
1.探索并掌握圆的周长公式,初步理解圆周率的含义。
2.经历探索圆的周长与直径关系的过程,培养学生的动手操作能力和逻辑思维能力。
3.体会化曲为直等数学思想方法,培养学生的合作意识、推理意识和实事求是的科学态度,体验学习成功的喜悦。
【教学重难点】
重点:探索并掌握圆的周长公式。
难点:经历操作、猜想、测量、计算、验证、讨论和归纳等活动得到圆的周长公式,并理解圆周率的含义。
【课前思考】
“圆的周长”是小学数学学习的一个重要内容。不过,我们常常在课堂上看到:教师提供大小不同的圆,让学生测量出圆的周长和直径并计算出倍数,得到圆的周长是直径的3倍多一些,最后教师告诉学生,这个倍数关系是圆周率,一般取3.14进行计算。是不是只要学生动起来了就有活动成果?有没有可能出现有“经历”却没有“经验”的情况?为什么学生会想到“直径”?“3倍多一些”为什么就一定是“3.14”?……一系列思考,促使笔者基于积累基本活动经验的视角,对“圆的周长”一课进行教学设计与反思。
【教学过程】
活动一:描一描
教师出示情境图:学校正在改造劳动基地,五年级的学生将种植园做成三种形状(如图1)。
师:这几块地的图案,你们都认识吗?在每块地的周围插上篱笆,需要的篱笆一样多吗?
生:一样多。
生:我觉得不一样多。
师:从数学的角度,比较篱笆的多少,就是比较这些图形的什么?
生:周长。
(教师出示活动要求:描出每个图形的周长,并且用尺子量一量)
活动二:量一量
师:在刚才的活动中,我们发现圆的周长是一条曲线,用直尺很难量。量起来虽有困难,但不代表它不能量。老师给你提供了一些工具(直尺、绳子和一些圆片),你有没有办法进行测量?
(学生活动后展示交流)
生:我可以用一根绳子,把圆先围一圈,再拉直,然后放到直尺上量。
师:绕绳测量,这个方法行不行?
(教师出示相关课件图,如图2)
生:我还可以直接在直尺上滚动一周。
生:我有补充,应该用一支记号笔先做个记号,然后在这个零刻度这边绕一圈,直到再次出现这个记号,对着的刻度就是圆的周长。
师:滚动测量,这个方法行不行?
(教师出示相关课件图,如图3)
师:其实,不管是绕绳测量,还是滚动测量,它们有什么共同点?
生:都要把圆的这一条曲线给它拉直。
师:在数学上,这种方法叫作化曲为直。想不想动手试试看?
(教师出示活动要求:借助学具盒里的绳子和直尺,想办法量出三个圆片的周长,注意相互合作,每个圆片多量几次,尽可能准确,将周长记录在表中。活动后,展示学生的作品并评价)
师:刚才同学们小组合作测量了三个圆片的周长,我们来看看情况。
勤奋组:小圆的周长为10厘米,中圆的周长为12.5厘米,大圆的周长为15厘米。
凤龙组:小圆的周长为9厘米,中圆的周长为12厘米,大圆的周长为15.5厘米。
智慧组:小圆的周长为9.5厘米,中圆的周长为12.5厘米,大圆的周长为15.75厘米。
师:同样的小圆、中圆、大圆,数据怎么不一样呢?
生:可能没量准,有误差。
师:看来,直接量,会产生较大的误差。
活动三:推一推
师:有没有更好的方法得到圆的周长呢?(稍作停顿后,课件再次出示三块地)你有什么想说的?
生:正方形和正六边形都是量出一条边,再分别乘4和乘6算出它的周长,圆可以去量它的直径,再乘3.14。
师:看样子,大家都想到了直径(如图4)。
师:其实老师带来的这三个图形是有联系的。你们看!
(教师演示课件:将圆移动至正方形里,成为正方形内最大的圆,并画出直径,如图5所示)
师:仔细观察,你看到了什么?又想到了什么?和同桌说一说。
生:我知道了正方形的周长是圆的直径的4倍。
(教师板书正方形周长、圆的直径、4倍,然后继续演示课件:将正六边形移动至圆里,正六边形的顶点都在圆上,并画上若干半径,标注角的度数,如图6所示)
师:仔细观察,你看到了什么?又想到了什么?和同桌说一说。
生:正六边形的边长等于圆的半径。
生:这里面全是60°的角,都是等边三角形,那么正六边形的周长是6r,圆的直径就是2r。
生:6r是2r的3倍,也就是正六边形的周长是圆的半径的6倍。
生:正六边形的周长是圆的直径的3倍。
(教师板书正六边形的周长、圆的直径、3倍,然后继续演示课件,将三个图形合在一起,如图7所示)
师:再次观察,你可以得到一个什么样的初步结论?
生:圆的周长应该在直径的3倍至4倍之间。
生:圆的周长大约是圆的直径的3倍多一些。
(教师板书,圆的周长、圆的直径、3倍多一些)
活动四:算一算
师:刚才我们得到圆的周长是直径的3倍到4倍之间,也就是3倍多一些。那么,接下来的问题是这“3倍多一些”,“一些”到底是多少呢?
(教师出示活动要求:量出几个圆片的直径,用圆的周长除以直径得到一个商并填表)
师:我们一起来看。3.33,3.15,3.14,3.25,3.17,3.10,3.15……尽管数据不太一致,但是你们有没有发现什么呢?
生:都是比3多一点。
师:这说明我们之前的推理是正确的。还有发现吗?
生:多的不超过3.5,少的不低于3。
生:大部分同学算的都是三点一几。
师:是的,不管小圆、中圆、大圆,它的圆周长除以直径的商都大约是三点一几。有的同学算出3.33或者3.25,是什么原因呢?
生:误差。
活动五:看一看
师:实际上任何一个圆的周长除以直径的商都是一个固定的数,在数学上叫作圆周率,用字母π来表示。为了得到这个π,从古至今,无数的数学家为之付出努力。
师:同学们,从“周三径一”,到“三倍多一些”,到“3.1416”,到“在3.1415926和3.1415927之间”,你们有什么感觉?
生:越来越准确。
生:我国的数学家们刻苦钻研、精益求精,真了不起。
活动六:用一用
师:人们常说“学以致用”,这个圆周率你觉得有什么用吗?
生:可以更快速、更准确地求圆的周长。
师:如果用C来表示圆的周长,而圆的直径用d表示,圆的半径用r表示,你能表示周长的关系式吗?
生:C=πd或C=2πr。
师:π虽然是一个无限不循环小数,但是我们计算时可以根据需要取近似值,一般取3.14。回到开头,要在每块地的周围插上篱笆,需要的篱笆一样多吗?
(教师提供数据,学生计算)
【教后反思】
一、积累基本活动经验,需要核心素养的导向
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下称“新课标”)指出:“数学课程要培养的学生核心素养,主要包括会用数学的眼光观察现实世界、会用数学的思维思考现实世界和会用数学的语言表达现实世界”。因此,积累基本活动经验,应有利于学生数学核心素养发展。在“推一推”活动中,教师引导学生发现正方形和正六边形都是量出一条边,再分别乘4和乘6算出它的周长。随后,教师先将圆移至正方形里,再将正六边形移至圆里,最后将三个图形合在一起,引导学生思考“你看到了什么”“你想到了什么”,培养学生的推理意识,让学生对逻辑推理过程及其意义有初步感悟,养成讲道理、有条理的思维习惯。
二、积累基本活动经验,需要丰富多彩的活动
“新课标”指出:“有效的教学活动是学生学和教师教的统一。”有教学的地方都会出现“活动”一词,可见活动对于教学的重要性。在“圆的周长”这节课中,“描一描”“量一量”“算一算”是让学生动手实践的,正所谓“儿童的智慧在他们的指尖上”,“推一推”“看一看”是让学生动脑思考的,“用一用”是让学生回到真实情境中去解决问题的。
三、积累基本活动经验,需要整体有序的架构
好的活动,需要在确定“学什么”的基础上,思考“怎么学”的问题,其要点是“有序”。笔者以为,在“圆的周长”这节课中,教师应让学生充分经历“经验的激活—经验的生成—经验的反思—经验的应用”中的每一个阶段。“描一描”就是在激活学生关于周长的经验。“量一量”“推一推”和“算一算”就是在动手实践、动脑思考、动笔计算等多个维度帮助学生获得对于今天这节课有益的经验。“看一看”表面上是在看数学家们关于圆周率的探索过程,实质是让学生回味刚才的探索过程,让学生获得更多的经验。“用一用”是让学生运用经验解决问题,让学生的经验得以巩固、发展,并从中积累新的经验。
四、积累基本活动经验,需要教师的有效指导
在活动的过程中,教师不仅要给予学生探索的时间和空间,也不能忽略教师的“组织者”“引导者”“合作者”的角色定位。在活动中,教师的作用主要表现在三个方面:一是引导学生学习,二是诊断学生的学习,三是帮助学生学习。这三个方面可以分别概括为引学、诊学和助学。以“算一算”为例,当学生发现圆的周长除以直径的商不一样时,教师可以适当引导:“数据不太一致,但是你有没有发现什么呢?这说明我们之前的推理是正确的吗?还有发现吗?”这就是在引导学生发现相同与不同,从而为得出结论做准备。