晚上10点多,累了一天的我刚刚睡着,就被一阵刺耳的电话铃声吵醒。
我刚按下接听键,那头便传来一个孩子欣喜而急切的声音:“老师,我的想法是对的!今天中午和晚上我实验了很多遍,我的想法是对的!”我还没明白是怎么回事,只听那孩子接着讲道:“今天我们学习的环形面积,可以采用剪拼的方法,把环形转化成平行四边形,利用平行四边形的面积计算方法求出环形的面积……”
打电话的孩子是我的一位学生,他的话把我的思绪带回了今天上午的数学课堂。
上午的第二节是数学课,学习“环形的面积”。这节课难度不大,通过一番交流、演示、论证之后,孩子们都露出了满意的笑容,收获满满。正当我为这一节课的成功和高效沾沾自喜时,一位成绩平平的男孩子高高地举起了小手,只听他说道:“我觉得两个同心圆组成环形的面积,也可以像圆面积的推导方法一样,把环形进行剪拼,然后拼成一个平行四边形,再用平行四边形的面积计算方法求出环形的面积。”这种方法超出了我的预设。
马上就要下课了,剩下的时间肯定不够再和他纠缠这个问题……各种因素促使我必须中断和他的进一步交流。班里不知哪个同学又不耐烦地冒出了一句:“用大圆面积减去小圆面积多简单呀,干嘛又剪又拼的那么麻烦?”
“是啊!”“就是!”大家你一言我一语地附和道。
这个孩子的表情变得紧张起来,我也感受到了自己的失态,赶忙想了一个折中的办法:“那样吧,这只是你的猜想,你想办法证明一下,明天上课展示给大家好吗?”下课铃声响了,在孩子们的“老师再见”声中我走出了教室。进而在接下来的忙碌中将这件事抛在了脑后,没想到……
第二天一上课,我就请那个孩子进行展示。
从他熟练的操作可以看出,为了证明自己,他之前进行了多次的实验和操作。只见他把环形纸片剪成偶数等份,每一份都是一个小扇环,看作近似的梯形,然后进行拼接,转化成了一个近似的平行四边形(如图1)。这时,孩子还不忘补充道:“根据极限思想,平均分成的份数数越多,拼成的图形越接近长方形。长方形的长相当于环形的‘外圆周长÷2+内圆周长÷2’,长方形的宽相当于环形的环宽,长方形的面积=长×宽。所以:环形的面积=(外圆周长÷2+内圆周长÷2)×环宽。”(如图2)
我和同学们被他精彩的讲解深深地吸引。
我激动地说:“此处应该有掌声!”我动情地给大家讲述了这个孩子的探索的历程——“我觉得,这掌声是对他不服输的精神的肯定,更是对他积极的探索精神的鼓励!”
更加精彩的一幕顺势呈现。
“同学们,根据刚才的探索结果,环形的面积=(外圆周长÷2+内圆周长÷2)×环宽,如果把这个公式进行变形,你还能有什么新的发现?”在我的启发下,孩子们有的疾笔演算,有的小声交流。只听一个孩子喊道:“老师,我发现环形的面积=(外圆周长+内圆周长)÷2×环宽,也就是通过两个圆的周长和环宽也能求环形的面积。”
“我们也是这样想的!”孩子们显然表现得比较激动了。
我觉得时机已经成熟,就神秘地说:“你们太了不起了。结合你们的发现,看屏幕演示(如图3),这个扇环可以看作近似的什么图形(梯形)?”
我通过课件演示,扇环的两条弧逐渐变长,直到变成一个环形(如图4)。“还是扇环吗?这个环形还可以看成一个近似的什么图形?这个环形与这个近似图形又有什么联系呢?”
在我的一系列演示、启发和追问之下,课堂气氛达到了高潮,孩子们争先恐后地回答:“环形还可以看作是一个梯形,环形的内圆周长就是梯形的上底,外圆周长就是梯形的下底,环宽就是梯形的高,梯形的面积=(上底+下底)×高÷2,所以环形的面积=(外圆周长+内圆周长)×环宽÷2。”“孩子们,老师为你们的精彩表现点赞,对比刚才通过剪拼得到的环形面积公式,它们居然不谋而合,互相验证了两种方法的正确性!”(如图5)
“让我们的思维飞得更高一些,我们的视野将会更开阔。”我一边说,一边用课件演示,将环形的内圆逐渐缩小,直到变成一个点(如图6)。
“你看到了什么?”学生齐声回答“圆”,声音还没落,就有孩子说:“圆还可以看作一个上底为0的梯形。”“上底为0的梯形不就是一个三角形?圆还可以看作是一个三角形,三角形的底是圆的周长,高是圆的半径,三角形的面积=底×高÷2,所以圆的面积=圆的周长×半径÷2。”
“哇塞,太神奇了!”
“老师,我们学习圆面积的推导公式时,其中有一步是‘圆的面积=圆的周长的一半×半径’,刚才的‘圆的面积=圆的周长×半径÷2’和这个不是一样的吗?”我肯定道:“对,两种方法的又一次互相验证。”
激烈地争辩让我感到课堂一度失控,这种失控让我和孩子们一起在思辨、验证和发现的世界里尽情地翱翔……