葛敏輝+馬均豐+姜榮富
[摘 要]生長教學是突出學生主體意識和自我建構(gòu)的課堂活動。要使學生在獨立思考和互動對話中完成所學知識與已有經(jīng)驗的有效對接,需要從暴露已有經(jīng)驗開始,尤其要關(guān)注學生的“相異構(gòu)想”,讓學生在反思和重構(gòu)中生長知識和智慧,從而形成自己的數(shù)學經(jīng)驗。
[關(guān)鍵詞]生長教學;相異構(gòu)想;面積
[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2017)08-0005-03
杜威認為:“教育就是不斷生長?!苯逃鹬貎和淖匀惶煨?,引導兒童獨立自主地實現(xiàn)自我。因此,在數(shù)學教學中,教師應(yīng)充分暴露學生已有的知識經(jīng)驗,尤其是“相異構(gòu)想”——學生偏離概念本質(zhì)的理解和想法,只有這樣才有可能使學生在反思中轉(zhuǎn)變自己的“相異構(gòu)想”,有效完成所學知識與已有經(jīng)驗的對接,從而實現(xiàn)知識和智慧的生長!
筆者在“千課萬人第二屆全國小學數(shù)學‘學本課堂研討會”上執(zhí)教的“什么是面積”一課,就緊緊圍繞了學生“相異構(gòu)想”的轉(zhuǎn)變來演繹生長教學,引導學生借助自身的經(jīng)驗進行數(shù)學建構(gòu)。
【片段一】自主嘗試,激活經(jīng)驗——建立面積表象
師:今天我們一起來研究一個問題(板書:什么是面積),有沒有人能夠說一說?(部分學生舉手)
師:下面請已經(jīng)知道的同學告訴不知道的同學“什么是面積”,可以通過舉例子來說明。
生1(邊說邊指桌面):桌子的這塊面就是它的面積。
生2(邊說邊指封面):數(shù)學書周長包圍著的里面的這個部分叫作面積。
師:你們說的意思差不多,都認為這些看得見、摸得著的桌面、封面,就叫面積。你們是怎么知道的?
生1:媽媽告訴我的。
生2:從大人那里聽來的。
師:這兩位同學說的到底對不對呢?到底什么是面積?我們先翻開書本自學。(學生自學課本相關(guān)內(nèi)容)
生3(拿起一紙張,邊比劃邊說):這張紙的面積就是這部分的大小。
師:生3有兩個字加了重音,誰聽出來了?
生4:她的意思是面積是指面的大小。
師:這個說法和我們剛開始表達的一樣嗎?
生5:不一樣。一開始我們以為桌面就是面積,封面也是面積,現(xiàn)在知道是桌面的大小才叫作它的面積。
師:你能再舉例子來介紹面積嗎?(學生舉例)
【思考】此環(huán)節(jié)中開門見山地請學生說一說什么是面積,意在快速激活學生的原有經(jīng)驗,暴露學生頭腦中的相異構(gòu)想。要讓學生經(jīng)歷知識“生長”的過程,就要讓學生自己找到生長點,打破相異構(gòu)想,建立起新的認識。教師不應(yīng)該把學生當成一張白紙,有時學生產(chǎn)生“誤解”恰恰是深入理解的開始。在教學中不難發(fā)現(xiàn),學生通過嘗試描述、自學課本、交流分享、對比反思等活動,經(jīng)歷了由“線”到“面”的過渡,修正了“面即是面積”的錯誤認識,初步建立了面積的空間表象。
【片段二】觀察比較,感悟意義——理解面積本質(zhì)
(1)體會面積與周長的區(qū)別。
師:請你帶著對面積的理解,比一比下面圖形的面積哪個大。
生1:①號圖形的面積大。
生2:②號圖形的面積大一點。
師:現(xiàn)在有兩種不同的意見,你認為誰的對?請說說你的理由。
生3:①號大,因為②號少了一塊。
師:為什么剛才有人說②號大呢?
生4:他們可能比的是周長。因為②號的周長長一點。
師:面積和周長一樣嗎?
生5:不一樣,周長是指一周的長度。
生6:我們以前學過周長,周長是指圖形四周邊線的長度。
師:說得真好。那周長是研究什么的?
生6:線的長短。
師:周長是研究線的長短,那面積呢?
生7:面積是研究面的大小。
師:通過剛才的活動,你有什么想說的?
生8:周長大的圖形,面積不一定大。
生9:面積是研究面的大?。恢荛L是研究線的長短。
生10:面積不是周長。面積是看大小,周長是比長短。【思考】我們在前測中發(fā)現(xiàn),約53.1%的學生會把面積當成周長。在一個平面圖形里,“邊”屬于強刺激源,“面”屬于弱刺激源,加上長度的學習在先,學生掌握的周長概念對認識面積具有較強的負遷移。本環(huán)節(jié)通過比較兩個圖形的面積,引導學生展開思考和辯論,意在幫助學生厘清周長和面積的本質(zhì)區(qū)別,轉(zhuǎn)變把周長當作面積的錯誤觀念。
(2) 體會面積的度量屬性。
師(出示課件):比較①和②的面積大小。
生1:①號圖形的面積大一些。
生2:一樣大。
師:誰能說清楚道理?
生3:用磚塊把它們鋪滿的話,都需要5塊小方磚。(課件演示)
師:你們聽懂他的意思了嗎?
生4:用小方塊來鋪一鋪這兩個圖形,鋪滿后數(shù)一數(shù)誰需要的塊數(shù)多誰的面積就大。因為它們需要的小方塊數(shù)量一樣多,所以它們的面積一樣大。
【思考】學生對面積的認識是一個漸進的過程,是一個不斷完善與豐富的過程。面積學習的重點不應(yīng)在定義上,而應(yīng)在比較大小中。因為通過比較大小才能更好地幫助學生準確理解面積的本質(zhì)屬性——面積是有大小,可以進行度量的。在這個環(huán)節(jié)中,通過引導學生發(fā)現(xiàn)“可以通過用統(tǒng)一的磚塊鋪滿兩個形狀不同的圖形進行大小比較”,不僅轉(zhuǎn)變了學生的相異構(gòu)想,讓學生明白形狀不同的圖形面積可以相等,學生在自我否定和自我創(chuàng)造中也體會到了比較面積大小的多種方法,積累了數(shù)學活動經(jīng)驗,為后續(xù)的學習與創(chuàng)造奠定了基礎(chǔ)。
【片段三】應(yīng)用提升,拓展理解——深化面積意義
師(出示課件):你能比出這兩個圖形的面積大小嗎?
生1:兩個一樣大。
生2:②號圖形的面積大。
師:你同意誰的觀點?請說說你的理由。
生3:我認為②號圖形的面積大。(很多學生都點頭認可)
師:你們都是支持②號的親友團?請說出道理來,讓大家心服口服才行。
生4:因為這里每4個點可以組成一個方格,②號圖形有11個方格,①號圖形只有9個方格,所以②號圖形的面積大。
師:還有誰也是這樣想的?
生5:將每4個點想象成一個正方形,數(shù)出正方形的個數(shù)就行了。②號圖形面積有11個正方形那么大,①號圖形的面積有9個正方形那么大。11比9大。
師:大家都同意嗎?這個辦法好不好?好在哪?
生6:把面積大小的比較轉(zhuǎn)化為了數(shù)的大小的比較,我們比較容易理解。
師:通過剛才的活動,你對面積有了什么新的認識?
生7:我知道了什么是面積。面積就是表面的大小。
生8:面積可以用圖形鋪滿后再把它數(shù)出來。
生9:比較面積的大小可以通過鋪圖形轉(zhuǎn)化為比較數(shù)的大小。
【思考】學習面積的難點是理解定量刻畫“面的大小”,因為學生對面積概念的理解往往是物化的、表面的?;诖?,教師呈現(xiàn)了點子圖,引導學生想到用四個點圍成的正方形來度量圖形的面積大小,培養(yǎng)了學生的抽象性思維。學生在這個活動中不僅深刻體會到“一塊區(qū)域的大小”就是它的面積,而且感悟到用統(tǒng)一標準的圖形可以度量和比較面積的大小,更重要的是還經(jīng)歷了用“數(shù)”刻畫“形”的學習過程,體會了面積的本質(zhì)意義。
根據(jù)過程與結(jié)果的關(guān)系論,讓學生經(jīng)歷知識“生長”的過程,能很好地保證學生最終的學習質(zhì)量:對數(shù)學知識、技能、思想方法的深刻理解。因此,教師只有真正關(guān)注學生相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變,才能走進學生、讀懂學生,促進學生的自我生長!
【評析】
一、立足學生,緊扣本質(zhì)
小學數(shù)學教材一般把面積定義為“物體表面或平面圖形的大小”。面積是平面圖形的度量屬性,由于物體表面可以抽象成幾何圖形,因此,數(shù)學其實更多的是研究平面圖形的大小,而求物體表面的大小,可以視作求平面圖形大小的具體應(yīng)用。這樣,我們就可以把面積概念統(tǒng)一為“多邊形或平面封閉圖形所圍的平面部分的大小,叫作這個圖形的面積?!?/p>
學生對面積概念的初步認識可能更多的來自于物體表面。因此,在學習“什么是面積”這一課之前,大多數(shù)學生認為面積就是物體的表面。事實上,面積的概念蘊含了積分的思想,重點是“積”而不是“面”。學生原有的理解中,往往忽視了面積概念的本質(zhì)屬性,即它的“大小”。葛老師的教學,以學生普遍存在的模糊認知作為教學起點,讓學生經(jīng)歷了概念從模糊到清晰的學習過程。
從數(shù)學科學的角度來定義面積的概念是重要的,因為有了清晰的定義才能對它進行研究。但是從學生學習的角度,比定義概念更重要的是度量面積的方法。數(shù)學家設(shè)計了面積單位,并用這些面積單位把圖形的大小用數(shù)量來刻畫。葛老師通過引導學生用不同的方法比較圖形的面積,讓學生經(jīng)歷從直覺判斷到數(shù)量刻畫的過程,從而積累比較圖形大小的基本活動經(jīng)驗,掌握的比較方法也從粗漏逐步走向精致。
二、由淺入深,循序漸進
從模糊到清晰。在上課之前,有的學生知道了長方形面積的計算方法,有的學生說桌面是它的面積,但他們對面積的認識是模糊的,甚至可以說是錯誤的。大多數(shù)學生認為,物體的表面就是它的面積,這樣的認識忽視了面積的本質(zhì)——它是有大小的。如果說學生的描述中還有其合理性的話,那么他們所說的其實是面積的物體屬性,而不是面積的數(shù)學屬性。葛老師的教學,充分尊重并暴露學生已有的認知,在學生解釋了自己對面積的理解之后,他并不是馬上否定或糾正,而是讓學生閱讀課本,并通過舉例,進一步幫助學生認識面積的本質(zhì)是大小。
在教學中,葛老師通過比較一個長方形和一個“凹”字形的大小,引導學生區(qū)分圖形的周長與面積,并學習淺顯的比較方法——直覺判斷,又引導學生辨析并及時反思:“通過剛才的活動,你有什么想說的?”通過比較圖形的周長與面積,學生的認知由模糊轉(zhuǎn)為清晰,真正地建立起對面積概念的真實理解。其中,舉出具體的例子與周長的概念進行比較,是推動學生深入理解的有效手段。
三、巧設(shè)活動,自主建構(gòu)
從粗漏到精致。為了進一步理解意義,葛老師巧設(shè)了幾個活動。先是讓學生比較兩塊墻洞的大小,它們的形狀完全不相同,但大小卻是一樣的,都是5塊磚的大小。這時,磚塊成了臨時的度量單位,比較面積大小的方法庫又得到了擴充——用相同形狀與大小的實物(圖形)來計數(shù)(度量)。
真正體現(xiàn)精致的是葛老師設(shè)計的第三個圖—— 一個長方形,從相對的兩個頂點以折線分成兩部分,讓學生比較這兩部分面積的大小。學生很自覺地引用了圖形中隱含的正方形(其實是格點圖),借用這個度量單位,把圖形面積的大小比較轉(zhuǎn)化為數(shù)量的大小比較,再次“感受面積是可以通過標準圖形來進行測量的”。這時,學生對面積的度量意義已經(jīng)邁向了精致,與進一步學習面積單位只有一步之遙了。
為了度量一個圖形的面積,首先要選定一個面積單位,通常選取邊長為一個長度單位(如1厘米)的正方形作為面積的度量單位,這個正方形叫作單位正方形,它的面積叫作面積單位。但是,人們往往并不直接用單位正方形去度量圖形含有多少個面積單位,而是采用間接的方法,先量出圖形中某些線段的長度,再由這些線段的長度計算出圖形的面積,這其實就是一種間接測量的方法。
最后,筆者認為,相對于面積的定義來說,教師更應(yīng)當關(guān)注比較面積大小的方法。數(shù)學概念的定義是人為的,一個數(shù)學概念的定義要符合數(shù)學內(nèi)部的邏輯,而這種邏輯往往十分隱秘,難以被小學生所理解。筆者建議,像面積這樣的概念教學可以淡化一些,或許學習了長方形等其他平面幾何圖形的面積計算之后,學生對面積的認識可能會慢慢地清晰起來。換句話說,對于面積的教學來說,重要的是度量而不是定義。進一步的教學,建議要重視讓學生經(jīng)歷面積單位再創(chuàng)造的思考過程,其中對兩個問題的思考十分關(guān)鍵:一是為什么選擇正方形,二是為什么所選的正方形邊長是1。要讓學生體會到“以邊長為1的正方形作為面積單位”是人類長期探索的結(jié)果,是數(shù)學家智慧的結(jié)晶。
(責編 童 夏)