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课堂上,我给五年级的学生布置了一个挑战任务:用一张A4纸(长29.8厘米,宽21厘米),制作出至少有5个面的长方体纸盒,比一比谁的纸盒体积最大?
制作之前,我建议学生先想想体积与什么相关?怎样使纸盒的体积最大?
等学生思考了几分钟之后,我才把纸发下去.
看样子,一张纸难住了学生.他们不停的量、算、划,摆弄来摆弄去,有的看看别人怎么做,有的凑拢来讨论,有的独自琢磨,不断地修改自己的想法.下课时,我收到了一批形状各异的纸盒,其中体积超过1000立方厘米的有4个,体积接近1000立方厘米的有2个,体积在600~800立方厘米之间的有7个,体积在500立方厘米以下的有3个.
课后我一直在思考:学生为什么会有差异呢?第二天我找来几个代表学生,问问他们怎么想的.
生1:我当时苦思冥想:要有5个面,体积要最大,它应该是什么样的?它可能是长方体也可能是正方体?后来我就做了一个长方体纸盒.
生2:如果可以把纸折成一个正方体,体积可能会最大。想着想着,觉得很难,因为工程太大了,要剪来剪去,所以就做成长方体了.
生3:我打开数学课本,看了长方体的展开图,找到一个不会浪费太多纸的展开图,再照着书上的参考图剪下来,我猜它的体积比较大.
生4:我想做六个面肯定体积不是最大的,就决定做五个面,又想底面积大的话体积应该也会大,于是做了一个高1厘米的长方体,结果体积只有500多立方厘米.我发现不是最大的,因为高1厘米,乘出来的数据还是长与宽的乘积.后来我想高应该大一些,底面积小一些,结果做出来的体积就比前一个大了很多.
生5:我发现高1厘米的不行,就把高设计成3厘米,但是折叠的时候浪费了一些纸,我想体积肯定不是最大的,后来再做一个,减少折叠就没有浪费纸了,体积就变大了.
生6:我一开始认为,如果长、宽大一点,体积就大一些,做好后测量只有588.5立方厘米,我就想在高上改进,将高设计为3厘米,体积就增加到1028立方厘米,我估计体积应该比较大了,就交作业了.回家后,我想,高如果是4厘米的话,体积会不会更大呢?但是还没有做好.
生1和生2虽然明确了制作要求,但是对如何做出体积最大的纸盒是模糊的,他们从“形”上考虑,没有涉及“量”的具体化.生3想到了从书本上获得帮助,但“不会浪费太多纸的展开图,我猜它的体积比较大.”这个认识不够准确.生4经历了边实践边自我否定和改进的过程,有了对影响体积的长、宽和高三个关键量的关注.生5先否定了“高1厘米”的设计方案,直接进行“高3厘米”的设计制作并进行了调整,完成了第二个作品.生6是在有了初步思考后再制作,在发现问题后立即改进,并进行了测算,课后还在继续探索.以上六个学生平时的数学学习能力依次由弱到强,在完成“一张纸变一个纸盒”这个任务时也体现了差异.
在设计这道挑战题的时候,我以为学生学习了长方体体积和表面积的计算,会很快想到影响体积大小的长、宽、高,并思考三者的乘积如何乘才能最大,从而快速找到在一定范围内长、宽、高的取值,然后再按照最佳思路制作出体积最大的纸盒.这个过程也许10多分钟就够了.
从学生的表现情况看,这个任务并不像我想象的那么轻而易举,他们中的绝大多数需要边尝试边修正自己的判断,在操作中逐步总结出最佳设计制作方案,这反映出他们中的绝大多数思维和动作是相伴相随的.在形体的创造过程中他们容易被“形”干扰到对“数”、对数学本质的判断.
“一张纸变一个纸盒”诊断出学生思维方式的差异,体现了从平面思维到立体思维、从单一思维到多元思维、从静态思维到动态思维、从被动思维到主动思维、从封闭思维到开放思维的转变,由此构筑和完善个体内心精神世界的省悟思维的差异.这道题具有创新思维训练的研究价值,值得扩大研究样本再做进一步分析.
责任编辑罗峰
制作之前,我建议学生先想想体积与什么相关?怎样使纸盒的体积最大?
等学生思考了几分钟之后,我才把纸发下去.
看样子,一张纸难住了学生.他们不停的量、算、划,摆弄来摆弄去,有的看看别人怎么做,有的凑拢来讨论,有的独自琢磨,不断地修改自己的想法.下课时,我收到了一批形状各异的纸盒,其中体积超过1000立方厘米的有4个,体积接近1000立方厘米的有2个,体积在600~800立方厘米之间的有7个,体积在500立方厘米以下的有3个.
课后我一直在思考:学生为什么会有差异呢?第二天我找来几个代表学生,问问他们怎么想的.
生1:我当时苦思冥想:要有5个面,体积要最大,它应该是什么样的?它可能是长方体也可能是正方体?后来我就做了一个长方体纸盒.
生2:如果可以把纸折成一个正方体,体积可能会最大。想着想着,觉得很难,因为工程太大了,要剪来剪去,所以就做成长方体了.
生3:我打开数学课本,看了长方体的展开图,找到一个不会浪费太多纸的展开图,再照着书上的参考图剪下来,我猜它的体积比较大.
生4:我想做六个面肯定体积不是最大的,就决定做五个面,又想底面积大的话体积应该也会大,于是做了一个高1厘米的长方体,结果体积只有500多立方厘米.我发现不是最大的,因为高1厘米,乘出来的数据还是长与宽的乘积.后来我想高应该大一些,底面积小一些,结果做出来的体积就比前一个大了很多.
生5:我发现高1厘米的不行,就把高设计成3厘米,但是折叠的时候浪费了一些纸,我想体积肯定不是最大的,后来再做一个,减少折叠就没有浪费纸了,体积就变大了.
生6:我一开始认为,如果长、宽大一点,体积就大一些,做好后测量只有588.5立方厘米,我就想在高上改进,将高设计为3厘米,体积就增加到1028立方厘米,我估计体积应该比较大了,就交作业了.回家后,我想,高如果是4厘米的话,体积会不会更大呢?但是还没有做好.
生1和生2虽然明确了制作要求,但是对如何做出体积最大的纸盒是模糊的,他们从“形”上考虑,没有涉及“量”的具体化.生3想到了从书本上获得帮助,但“不会浪费太多纸的展开图,我猜它的体积比较大.”这个认识不够准确.生4经历了边实践边自我否定和改进的过程,有了对影响体积的长、宽和高三个关键量的关注.生5先否定了“高1厘米”的设计方案,直接进行“高3厘米”的设计制作并进行了调整,完成了第二个作品.生6是在有了初步思考后再制作,在发现问题后立即改进,并进行了测算,课后还在继续探索.以上六个学生平时的数学学习能力依次由弱到强,在完成“一张纸变一个纸盒”这个任务时也体现了差异.
在设计这道挑战题的时候,我以为学生学习了长方体体积和表面积的计算,会很快想到影响体积大小的长、宽、高,并思考三者的乘积如何乘才能最大,从而快速找到在一定范围内长、宽、高的取值,然后再按照最佳思路制作出体积最大的纸盒.这个过程也许10多分钟就够了.
从学生的表现情况看,这个任务并不像我想象的那么轻而易举,他们中的绝大多数需要边尝试边修正自己的判断,在操作中逐步总结出最佳设计制作方案,这反映出他们中的绝大多数思维和动作是相伴相随的.在形体的创造过程中他们容易被“形”干扰到对“数”、对数学本质的判断.
“一张纸变一个纸盒”诊断出学生思维方式的差异,体现了从平面思维到立体思维、从单一思维到多元思维、从静态思维到动态思维、从被动思维到主动思维、从封闭思维到开放思维的转变,由此构筑和完善个体内心精神世界的省悟思维的差异.这道题具有创新思维训练的研究价值,值得扩大研究样本再做进一步分析.
责任编辑罗峰