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《圆锥的体积》案例分析
让学生在活动中学习数学是新课标一直提倡的,那么什么样
的活动是好的活动呢?以下就是其中两个比较典型的案例的片
断。
案例一:
师:圆锥的体积可能与什么有关?
生 1:与它的高有关。
生 2:与它的底有关。
(出示图片,观察验证猜想)
师:圆锥的体积与它的底面积和高有关。
(出示图片:一组等底等高的圆柱和圆锥)
师:观察这些形体,它们有什么样的关系呢?
生:他们底面积相等,高也相等。
(教师用实物验证:等底等高)
师:猜一猜,这里的圆锥体积与圆柱体积有什么关系?
生:圆锥的体积是圆柱的二分之一。
师:还有其他想法吗?
生:可能三分之一。
……
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请各小组利用等底等高的一组圆柱和圆锥,做实验验证你们
的猜想。
学生动手实验,填写表格:
(学生汇报操作过程发现:圆锥的体积是它等底等高圆柱的
三分之一)
师:出示不等底等高问是不是有三分之一的关系。
生:好像不是
师:请你们用不等底等高再做一次实验。
实验汇报结果
案例二:
揭示课题后,让学生自由地说一说用什么方法能求出圆锥的
体积,学生各抒己见。
师:这些方法都很好,都是把圆锥转化成我们学过的图形。
今天我们共同研究一种更为一般的方法。你愿意选择哪种立体图
形来研究?
生:圆柱体
师:为什么?
生 1:因为它和圆柱共同点很多。
生 2:我猜想他们体积之间有一定的联系。
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师:请各小组从实验器材(两只圆柱和两只圆锥容器)中选
一只圆柱和圆锥,做实验来验证我们的猜想。
学生动手实验,记录下各自的发现。
汇报操作过程,说实验发现。老师根据这些实验组的汇报,
把结论分成两大类:(1)圆锥的体积是圆柱的三分之一(2)圆
锥的体积不是圆柱的三分之一。
师:请各小组交流不一样的原因。
实验组交换实验器材,进行实验操作。学生再次汇报交流。
经过辨析,得出结论:等底等高圆锥的体积是圆柱体积的三分之
一,不等底等高不是三分之一,最后总计概括公式。
通过实践对比我们发现案例二的教学效果明显的比案例一要
好很多。案例一中教师本来是想通过实验操作调动学生的积极
性,促进学生多种思维能力的协调发展。但是在整节课中学生的
兴趣状态一直处于下降的趋势,案例二中学生思维始终处于活跃
中。其中为什么会出现如此大了差别了?有一点值得我们注意,
案例一种学生的活动不是他们自己主动的活动而是在老师的命
令下的一种被动活动,学生的选择性很小思考的空间受到了限
制。而探索活动不能依靠单纯的依赖模仿与记忆去实现。动手实
践、自助探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。学生的数
学学习活动应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。
这一点案例二中学生表现积极,可以看出学生的操作是主动的有
很大的灵活性。但是我们在此不得不还要思考这样一个问题,虽
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然案例二中老师给学生提供了大量的素材让学生去选择。学生在
这样的学习中探索出了圆锥体积的公式,但是这些素材是学生自
己想到的吗?我们在此是不是更应该关注学生是怎么想的。也就
是说学生遇到这样的难题,会怎么处理选择怎样的素材怎么设计
实验,然后根据实际情况给于点拨,让学生自己选择素材进行研
究而不是直接由老师提供。这样实验才具有很强的目的性,通过
实验验证学生的猜想。学生动脑在先验证在后更能充分发挥学生
积极性,这样的探索活动更多体现学生动脑的活动,这样的活动
也更接近数学活动的本质。
基于以上的分析与思考我也试着执教了这节课,首先创造了
问题情境,面对一个没有数据的圆锥体很多学生想到先要量出圆
锥体的底和高,因为圆锥的体积大小由底和高共同决定。在遇上
这种不规则的图形求体积时同学们遇上了困难,这个时候我并没
有急于让学生动手去操作,而是先让学生思考遇见求圆锥这样没
见过的问题之后该怎么办,分析思考问题背后的本质,引导学生
通过对比之前将不规则图形转化成规则图形解决问题方法,然后
设计实验验证,最后让学生自己总结公式。学生在这个过程中虽
然遇到了不少困难,但是学生们积极思考克服一个个困难终于成
功解决了问题。
近代曾经十一次被授予诺贝尔奖的科学怪才克拉斯,在他自
传中有这样一段话:人们总会无法避免地把注意力放在制造的装
置的细节上,当他们用这种装置去为一些不成熟的想法做实验
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时。随着对装置的不断地改进和重装,他的注意力就会渐渐分散,
并将设计的基本原理忽略掉。他们虽然能因此有所收获,但是设
计的质量下降了。然而我的设计方式完全不同与此。我在没有设
计思路时,是不会仓促进行实际工作的,而是脑海中将它勾勒出
来然后进行修改,接着进行实验.....在我看来,人们将一个够
成熟的想法付诸实践,完全是在浪费时间和金钱以及精力。从这
一段话中,我们是不是我们能体会到思维活动在科学工作在其中
所起的重要工作,我们发明创造人们一直强调动手操作的重要
性,克拉斯这段话却提醒我们思维活动的重要性。我们的教育一
直强调培养创新型人才,2011 新课标将创新意识作为核心素养提
出来。我们的四基中也提到了基本活动经验,目前在教学中似乎
将基本的活动经验更多的理解成了动手的经验,但是思维的活动
经验却没有得到足够的重视,这一点相比是我们广大一线教师应
该特别注意的。