从表象认知走向本质理解
圆是学生在小学阶段要认识的最后一个平面图形,对他们而言,圆既熟悉又陌生。学生在生活中的很多地方都能看见形形色色的圆,但大部分学生对圆的认识均处于表象认知阶段,对圆的本质属性很陌生。人教版教材六年级上册《圆的认识》的编排,要求学生结合已有的知识经验,用多种方法画圆,并在画圆的过程中认识圆心、半径、直径,以及半径、直径的关系等。教学时,教师应关注学生对圆的本质的理解,以培育学生的核心素养。
一、初步表征,唤醒经验
(一)观察“静态圆”
师:今天我们来认识一种大家既熟悉又陌生的图形——圆。
(板书:圆的认识)
师:课前,我已经让大家观察过生活中的圆,哪位同学来说一说,生活中哪些地方有圆?
生:硬币、球、茶杯的一个底面……
(教师用课件出示生活中形形色色的圆)
师:看着这些圆,谁能说说圆长什么样?
生:弯弯的,胖胖的,不是凹凸不平的(用手比画平面图形)。
师:同学们对圆的描述都很形象。圆其实是人们从现实生活中抽象出来的一种平面图形。
师:刚才有个同学说球也是圆,你们同意吗?球与圆有什么不同?
生:不同意,球是立体图形。
生:圆是一个平面图形,而球是立体图形。
师:我们已经学过哪些平面图形了?
生:长方形、正方形、三角形、平行四边形和梯形。
(教师用课件出示图1)
师:以前学过的这些平面图形和圆有什么区别?
生:以前学过的平面图形是有角的,线是直的;圆没有角,线是弯的。
师:以前学的平面图形都是直线图形,而圆是曲线图形。
设计意图:教师课前布置学生观察生活中的圆,让学生结合生活中的圆,交流“圆长什么样”,引导学生思考、讨论球与圆、以前学过的平面图形与圆之间的区别,让学生在比较中感悟圆是曲线围成的平面图形,经历圆概念的初步抽象过程。
(二)观察“动态圆”
(教师用课件出示“滴水成圆”和“操场画圆”的准备状态)
师:这样能形成圆吗?
生:能形成圆。
师:请大家想象一下形成圆的过程。
(教师用课件分别动态展示圆的形成过程)
师:观察圆的两种形成过程,大家有什么发现?
生:它们都有一个中心。
师:“滴水成圆”是如何由中心形成圆的?“操场画圆”呢?
生:“滴水成圆”是从中间一点向外慢慢扩散形成一个圆,“操场画圆”是以绳子的一个端点为中心,把绳子拉直,用绳子的另一个端点绕一周形成一个圆。
生:“滴水成圆”形成了好多个圆,这些圆是按从小到大的顺序出现的;“操场画圆”只形成了一个大小固定的圆。
(教师板书:中心均匀扩散、端点旋转一周。如图2)
师:圆中有很多奥妙,今天我们就来一起探索圆的神秘世界。
设计意图:教师呈现圆的动态形成过程,让学生在观察与思考中进一步体会什么是圆,为后续理解圆的本质特征奠定基础。
二、建立联系,探究本质
(一)联系“一中同长”画圆
任务一:根据“滴水成圆”现象,不用圆规(可用刻度尺),选择图3中的一个正方形,在里边画出一个最大的圆。
(教师出示任务一,提出活动要求:①独立完成;②小组交流;③展示汇报。学生根据要求完成任务一后,教师引导学生进行反馈交流)
師:请第一组小组代表来汇报。
(学生代表出示小组作品,如图4)
生:我们先经过原图中虚线的交点,用尺画一些线,再用尺量出虚线一半的长度,在我们所画的每条线上找到距离交点同样长度的位置并描上点,最后把这些点按画曲线的方法连起来,就形成了圆。
师:说得很好,你是受到“滴水成圆”过程的启发吧,由一点均匀向外扩散能形成圆,所以你从正方形的中心位置出发,画了一些长度相等的线段,用曲线把这些线段的端点连起来,就画出了圆。
师:我刚才还收集了另外两名同学的作品(如图5),他们基本也是按照第一小组的思路画的圆,可为什么右边的作品看起来明显不够圆呢?
生:图中这个图形从中心点到四周的距离不相等,所以图形就不圆了。
生:我也同意这样的说法。我还想补充一点,他画的线比较少,所以画起来有难度。
师:我国古代著名思想家、教育家墨子在2400年前就说过一句话:“圆,一中同长也。”你能理解这句话的意思吗?
生:这句话的意思是说,圆的中心点到圆上的距离处处相等。
师:我也做了一个“一中同长”的图形,我是这样做的。
师:如果要形成一个完整的圆,你们觉得要画多少条同样长度的线段?
生:无数条。
师:对,无数条同样长度的线段就会在四周形成无数个点,当点无限多的时候,这些点就构成了一条曲线,也就形成了圆。
(教师板书:同长、无数个点、曲线)
师:你们知道形成圆最关键的要素是什么吗?
生:中心和同长。
师:数学上把圆中心的一点叫作圆心,用大写字母O表示;把连接圆心与圆上任意一点的线段长度叫作半径,用小写字母r表示。
师:现在大家知道圆的圆心和半径有什么用了吗?
生:圆心确定圆的位置,半径决定圆的大小。
设计意图:教学设计要架起学生已有经验和知识本质之间的桥梁,让学生从现象感悟本质。教师设计“