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刊名: 教学与研究
        Teaching and Research
主办:  中国人民大学
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  大16开
ISSN: 0257-2826
CN:   11-1454/G4
邮发代号: 2-256

历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953

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扇子的形状与扇形知识及统计图分析

【作者】 许自军

【机构】 (四川省内江市资中县鱼溪镇金李井学校)


【正文】摘 要:扇子(折扇)源于我国南北朝时期。扇子不仅是人们重要的日常生活用品,同时在很长的时间内都是文人墨客的身份象征。本文暂且不赘述扇子文化,而是对小学数学教学中相关的扇形知识和统计图进行简要的阐述,以供大家参考借鉴。
  关键词:扇子;扇形知识;统计图;教学分析
  扇形及扇形统计图等相关知识,是小学高年级数学涉及的内容。在统计教学当中,扇形和柱状统计图都能直观地展现出数据占比情况。扇形统计图源于我们常见的扇子(折扇),为了让这类统计教学变得饶有兴致,我们可以引入形状各异的扇子,并通过数字与图形的结合,提升整体教学效果。
  1.扇子与扇形统计图的关联
  扇子是我们日常生活中最常见的日用品,很多小学生(尤其是男同学)更是将折扇作为一种玩具,在折叠与展开中获得快乐。就扇形统计图而言,能够让观察者直观地看出分量占比,以及与总量之间的关系。考虑到小学生的年龄问题,对于很多实物理解不全面,无法准确地理解图形与整体之间的关系。正因如此,小学数学教师应该做好数形转换教学,引导小学生全面理解扇形与数字之间的关系。一般在扇形统计图中,我们会有意忽略圆心角的相关知识,这样不仅简化了学习难度,还能让大家理解分数的另一种表现形式。通常,我们将圆形视为“1”,而扇形则是不同的“分部”,这样能更好地理解百分比、整体等相关知识。
  范希尔(荷兰)将学生的思维划分为“视觉”、“分析”、“非形式化的演绎”、“形式的演绎”、“严密性”等5个水平。就小学生而言,他们的几何发展思维同样存在着发展次序规律,即:当学生未能理解“1”的时候,其思考能力很难达到“2”的层面。也就是说,有关几何思维很难实现跨越式发展。并且,很多新鲜的知识很难让小学生瞬间理解,比如:小学生很难快速理解扇形统计图的相关概念。但是,我们借助实际存在的图形,就能让大家形成清晰的思路。而扇子是我们司空见惯的日用品,若将扇子与教学巧妙结合起来,及时引导学生展开思考,就很容易构建图形与数字之间的“通道”。
  2.扇子的形状与小学数学扇形统计图的教学分析
  2.1视觉基础上的联系
  从几何角度来看,类型各异的图形都存在共性,即:性质决定了图形。很多小学高年级学生会慢慢领悟到这一深刻的内涵。小学生在实际学习过程中,无法用科学的思维和缜密的语言去诠释这一点。比如说,我们尚未提及扇形统计图之前,大家会对这种图形的性质和种类漠不关心。但是,在学习这个知识点的时候,他们反而希望看到直观的图片或实物。直观化的物体能够让小学生将物体性质与数学知识联系起来,从而做到“形状形同”分类。
  2.2图像与数字间的非形式化演绎
  一旦小学生对图形有初步认知后,他们的思维就会发生新的演绎,而且这种非形式化的演绎能够凸显抽象定义的特点。也就是说,小学生能够借助于图形理解扇形统计图变化关系。比如:随着百分比的变化,扇子的形状(面积)也会随之增大或缩小。老师可以拿一把折扇,通过演示让学生直观地观察到两者之间的正比例关系。同样,老师还可以通过构建一个word,并插入一个扇形图表,随着数字的调整,学生们会观察到扇形(阴影部分)的变化规律。这样,就能总结出比例和整体之间的关系,并有效统计图形(扇形)在这个圆当中的比例。慢慢地,学生们能够将扇形(角度)与周角(360°)之间的关系与比例对应起来,从而更好地使用扇形统计图。以上分析了非形式化演绎问题,旨在让学生总结出图形分类的性质。这里涉及的形状就是扇子,我们将扇子的形状与扇形统计图视为逻辑组织关系,并将扇形角度(扇子的开角形状)当做已知条件,从而将让图形与整体之间形成对应的关系。
  2.3更好地理解扇形概念
  有关扇形统计图,既包括较为直观的分数问题,还包括扇形面积等诸多问题。在实际教学当中,我们更希望让学生掌握扇形面积计算的简洁方法。我们向学生展示扇子的形状,从而关联到扇子面积,就能直观地考虑到扇形开角与面积的关系。借助两者比例关系能够快速算出扇形面积(圆的面积×比例)。从数学教材来看,圆形被默认为一种扇形。在实际学习当中,小学生也更习惯于借助图形特征与要素去理解概念,在判定扇形时,也多借助圆心、半径和弧等众多要素。而在计算扇形面积时,大多数学生会以教材上的公式为基础进行计算。仅有一小部分学生能够结合扇形变化规律分析扇形和圆形,并根据扇形所占据分数(占比)算出习题结果。如果能够深刻理解相关概念,并能将扇形与扇形统计图相结合,那么就能增加一个计算/理解视角,从而让数学教学更具多样性。
  3.扇形与扇形统计图的应用
  在实际运算过程中,单一地将扇形面积与圆形面积对比,进而做成相应的统计图,那么就会非常枯燥乏味。我们可以选择生活和学习中的常见事例为基础,制造出有趣的扇形统计图。比如,一个班级有45名学生,其中男同学有25名,女同学20名。可以让学生亲手做一个扇形图25/45≈55.6,将圆(360°)划分出55.6:44.4的比例关系,并选择一个扇形画出阴影,那么就能将班级男女性别情况展现为扇形统计图。同样,我们可以选择某个同学(教师)家庭收入情况(圆),支出情况(扇形),以扇形统计图的形式展示出来。这样,学生们就能更好地理解扇形、扇形统计图等抽象的知识。
  总结
  综上所述,在小学数学教学过程中,传统教学法很难解决抽象知识问题,尤其是数形结合问题。数学教师要做好思维引导工作,通过合理转换这两者的关系,记住一些图形性质,并能将数字与之对应。在学习扇形知识时,我们可以取实物(扇子)进行演示,并通过多媒体等设备向大家展示扇形大小与扇形开角、面积之间的关系。这种方法能让小学生掌握部分与整体的关系,进而提升了教学的灵活性。