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“折纸”中蕴含的数学思维与动手能力

2016-11-14林世熊

读写算·素质教育论坛 2016年21期
关键词:推理能力空间观念动手能力

林世熊

摘 要 本文通过折纸对数学教学中的学生动手能力的培养进行了分析,从数学的数感、逻辑思维、动手能力、空间观念、推理能力等出发,引导学生动手实践,发现、应用数学,培养学生的数学思维与动手能力。

关键词 折纸 数感 数学逻辑思维 动手能力 空间观念 推理能力

中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2016)21-0100-02

“折纸”是学生经常做的手工活动,在“折纸”过程中学生手脑并用,互相协作,可以了解数学价值,获得数学活动经验,可以学会运用数学的思维方式去观察、分析现实社会中的有关数学的问题,并解决日常生活中的一些问题,增强应用数学的意识。

一、在折纸中体验数学学习中的“数感”

数学新课标在总体目标中提出要使学生“经历运用数学符号和图形描述现实世界的过程,建立数感,发展抽象思维”,并且在内容标准的几个阶段都阐述了培养学生数感的问题。数感并不是一个新的概念,但《课标》第一次明确地把它作为数学学习的内容提了出来,可见,理解数感,让学生在数学学习过程中建立数感,是《课标》十分强调和重视的问题。折纸可以加强对学生数感的培养,把数感的培养体现在折纸活动之中。

随着学生年龄的增长和知识经验的丰富,引导学生探索数、形及实际问题中蕴涵的关系和规律,通过折纸,初步掌握有效的表示、处理和交流数量关系以及变化规律的工具,会进一步增强学生的数感。把数感的建立与数量关系的理解和运用结合起来,与符号感建立和初步的数学模型的建立结合起来,将有助于学生整体数学素养的提高。

二、在折纸中培养数学学习的“逻辑思维”

现代教育观点认为,数学教学是数学活动的教学,即思维活动的教学。如何在数学教学中培养学生的逻辑思维能力,养成良好逻辑思维品质是教学改革的一个重要课题。孔子曰:“学而不思则罔,思而不学则殆”。在数学学习中要使学生逻辑思维活跃,就要教会学生分析问题的基本方法,这样有利于培养学生的正确逻辑思维方式。要学生善于思维,必须重视基础知识和基本技能的学习,没有扎实的双基,逻辑思维能力是得不到提高的。

《华东师大版九年级数学(上册)》第40页有这样一道题:小明用一张边长为10cm的正方形硬纸板制作一个无盖的长方体,怎样制作使得底面积为81 ?不同的底面积与其剪去的正方形的边长发生怎样的变化?折叠成的长方体的侧面积又会发生怎样的变化?

学生在折叠前可能会从以下几个方面进行思考:①无盖长方体展开后是什么样?②用一张正方形的纸怎样才能制作一个无盖长方体?基本的操作步骤是什么?③制成的无盖长方体的侧面积应当怎样去表达?④什么情况下无盖长方体的侧面积会较大?最大?

思路一:在正方形的四角分别剪去一个相同的小正方形,折起后,制成一个无盖长方体,怎样才能使制作的无盖长方体的体积尽可能大?

假设正方形的边长为20cm,剪去的小正方形的边长依次为1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm,折成无盖长方体的体积将如何变化?

(1)用表格表示

通过表格,我们再把边长在2.5cm到3.5cm之间的数据进行细化:

这样得到小正方形的边长为3.5cm时,无盖长方体的体积较大。

(2)用关系式表示:设所折无盖长方体的高为x,则体积V与 的关系式是V=x(20-2x)2。

由特殊到一般,如果设大正方形的边长为a,小正方形边长为x,则V=x(a-2x)2=4ax2+a2x。

思路二:若要将正方形硬纸板制作成一个有盖的长方体,应如何剪接?侧面积还有没有最大值?

思路三:若将正方形改成长方形结果还会一样吗?

以上例题正是通过引导学生通过折纸培养良好的数学逻辑思维,循序渐进、逐步设疑,最终得出动手探究的数学结论。教学中要重视例题学习的拓展和学生逻辑思维的开发。当然,良好的逻辑思维品质不是一朝一夕就能形成的,但只要根据学生实际情况,通过各种动手操作,坚持不懈,持之以恒,就必定会有所成效。

三、在折纸中提高数学学习的“动手能力”

《义务教育数学课程标准》指出:“有效的学习活动,不能单纯地依赖模仿和记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习的重要方法,教师应帮助他们在自主探索和交流过程中,真正理解和掌握基本的知识与技能、思想和方法,获得广泛的体验。”在教学活动和生活过程中,我们要注重学生动手能力的培养。在数学教学中学生的动手能力的培养,对于开发学生的思维有着十分重要的作用,正因为如此,通过折纸可以直接促进学生视觉、触觉、动觉及感知觉的发展和相互的协调。

例:(2014·泉州中考)如图,在锐角三角形纸片ABC中,AC>BC,点D、E、F分别在边AB、BC、CA上。

(1)已知:DE∥AC,DF∥BC

①判断:四边形DECF一定是什么形状;

②剪裁:当AC=24cm,BC=20cm,∠ACB=45O时,

请你探索:如何剪四边形DECF,能使它的面积最大,并证明你的结论;

(2)折叠:请你只用两次折叠,确定四边形的顶D、E、C、F,使它恰好为菱形,并说明你的折法和理由。

随着义务教育的推进,各地区中考中越来越重视考查学生的动手能力,试题层出不穷。为的是让学生在“题海战术”中转变出来,回归数学的本质,能将课本的数学知识能活学活用。正如教育家陶行知所说:“教学就是一件事,不是三件事。我们要在做上教,在做上学。”做,就是要动手去体验,在体验中获得知识技能,而这一过程必须遵循学生的认知规律。

总之,折纸是一门艺术,是一门学问。在折纸中,能体会数学的价值,增进对新课标的理解,能够培养学生的数感、逻辑思维、动手能力、空间观念和推理能力,能够很好地实践新课标。愿我们的学生,从身边做起,多动手多动脑,折折纸。

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