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教学随笔:遭遇“节外生枝”

一般地说,一张长方形纸条很容易做成一个纸圈,这个纸圈会有正反两个面和两条边。可是,如果你将一张纸条的一头扭转180度和另一头粘在一起,做成的纸圈就只有一个面、一条边,这就是“莫比乌斯圈”(如右图)。你用指尖顺着这个圈的正面上的虚线划下去,结果会划到反面,再继续划下去,最后又回到原来正面的出发点。假如你用剪刀沿着虚线将圈剪开,结果会更令你吃惊:得到的不是分开的两个圈,而是连在一起的一个大圈。
这个奇异的圈由德国数学家莫比乌斯于1858年研究“四色定理”时偶然发现,并以他的名字命名。
在一次公开课上,我和六年级的同学正研究“莫比乌斯圈”。
作为“新世纪”版义务教育课程标准实验教科书中的一课,这节课让学生自己动手,在活动中学会将长方形纸条制成一个神奇的纸圈,学生们会在其“魔术般的变化”中感受到数学的无穷魅力,从而拓宽学生的数学视野,激发起他们学习数学的兴趣。
我和同学们一起动手,先做成了莫比乌斯圈,然后沿着圈的中线把它剪开。
绝大多数学生都剪出了一个比原来的图长2倍,但只有1/2宽的双侧曲面。但我发现有一名男生由于是没有直接从中间剪,而是从边上剪进去的,所以他剪出了一根长长的纸条。
我想抓住这个错例,提醒一下学生“大胆猜测”后要“小心求证”。就说:“这位男同学,请你说说怎么会剪出这样一根纸条的。”
那位男生站起来自豪地说:“我会做一个魔术!”
对他的答非所问,我苦笑、好奇。看着他请求表演的急切眼神,我说:“那请你给大家表演一个吧。”并带头鼓起掌来。
他走上讲台,煞有介事地用一枝铅笔和一枝圆珠笔玩起了纸带套笔的魔术。
“请看好套住的是铅笔,是吧?”
全班同学屏声静气,看着他在玩魔术。“是,套住的是铅笔。”
他将纸带拧紧后,说:“请看

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