錢建兵
【摘 要】日常生活經(jīng)驗促使學(xué)生形成了“日常數(shù)學(xué)概念”,而在這些“日常數(shù)學(xué)概念”中,存在著個人的、生活化的、零散的對數(shù)學(xué)概念的理解與認識,教學(xué)中要了解并利用“日常數(shù)學(xué)概念”中科學(xué)的、數(shù)學(xué)化的成分,引導(dǎo)學(xué)生在操作與思考的不斷深入與精致中,凸顯數(shù)學(xué)概念的關(guān)鍵,并認識到原有知識中的不足,由模糊走向清晰,祛除非本質(zhì)屬性并進行抽象概括,促進顯性化數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)的形成。
【關(guān)鍵詞】默會性;顯性化結(jié)構(gòu);經(jīng)驗;思維
蘇教版教材中“平行四邊形的認識”是在三角形的認識之后編排的內(nèi)容。教材在編排這一內(nèi)容時,讓學(xué)生利用方格紙,畫出一個平行四邊形,從而發(fā)現(xiàn)平行四邊形的特征。這樣的編排,有利于學(xué)生充分利用原有認知平行四邊形的經(jīng)驗。
教材內(nèi)容如下圖:
學(xué)生在生活中見過、接觸過大量的平行四邊形,在圖形的認識過程中,也建立了平行四邊形的“標準式”:上下一組對邊平行、相等,并伴隨著一些直覺性的認識,如有兩個銳角和兩個鈍角。因此,本課的教學(xué),需要幫助學(xué)生排除生活概念的干擾,理清哪些是平行四邊形本質(zhì)的特性,哪些是平行四邊形非本質(zhì)的特性。在此探究的過程中,積累學(xué)習(xí)平面圖形的經(jīng)驗,發(fā)展學(xué)生的空間觀念。方格中的平行線、單位長度,正好利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)平行四邊形的特征,但也應(yīng)注意到,這種加工好的素材,也可能會限制學(xué)生的思考空間。
與原教材提供多種思路作(畫)平行四邊形相比,只提供一種材料(思路),是向真實兒童經(jīng)驗的回歸。原教材中的一些方法只是成人想出的,并不是學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗想出來的。這也提醒我們,成人提供的經(jīng)驗是否能與兒童的經(jīng)驗產(chǎn)生聯(lián)結(jié),是這種方法有無教學(xué)意義的依據(jù)。而讓學(xué)生在方格紙上畫平行四邊形,學(xué)生容易將經(jīng)驗中的平行四邊形、平行線的認識與方格紙上的條件聯(lián)系起來,產(chǎn)生一種聯(lián)結(jié),學(xué)生在這一情境中更容易整體感知平行四邊形的特征。
課前的調(diào)查表明,學(xué)生在腦中有著標準的平行四邊形的表象,能認識、判斷一個圖形是不是平行四邊形。如學(xué)習(xí)長方形與正方形的認識一樣,在課堂學(xué)習(xí)之前,大量的社會性的、緘默的學(xué)習(xí),使學(xué)生已經(jīng)建立了相關(guān)的認識。但這種認識是整體性的,這種認識是一種默會性認識,處于一種“不能言”的狀態(tài),因而是不成形的、無結(jié)構(gòu)的。既然已認識了平行四邊形,那么再讓學(xué)生去經(jīng)歷所謂的猜想、操作、驗證,必定索然無味,學(xué)生的思維就會始終處在一個比較淺的應(yīng)對層次上面。另外,對平行四邊形特征的認識,學(xué)生對平行的感知要強于對長度特征的感知,特別是如何引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)標準式中左右一組對邊平行關(guān)系,進而發(fā)現(xiàn)對邊的相等關(guān)系,從而形成明確的結(jié)構(gòu)化的認識,這是教學(xué)中需要思考的問題。
基于以上的認識與思考,我進行了以下的教學(xué)實踐。
(一)引入
談話:四根小棒,可能圍成一個什么圖形?
生:長方形。
師:能圍成一個長方形嗎?(給出四根都不一樣長的小棒)
生:不能。四根小棒要兩根兩根一樣長,因為長方形的對邊相等。
師:除了對邊相等,長方形還有什么特征?
生:四個角都是直角。
師:看來,我們研究一個圖形可以從邊與角這兩方面去描述一個圖形的特征。這四根小棒只能圍成長方形嗎?
生:還可以斜過來,圍成平行四邊形。
師:今天我們就來認識平行四邊形。
【反思】回顧長方形的特征,喚起已有平面圖形的學(xué)習(xí)經(jīng)驗。同樣的四根小棒,既可圍成長方形,也可圍成平行四邊形,說明學(xué)生對對邊相等有一定的認識,只是在教學(xué)中我們需要將這些特征顯性化和系統(tǒng)化,將其納入平行四邊形的特征系統(tǒng)。
(二)研究特征
1.呈現(xiàn)“標準式”,反思中初現(xiàn)邊的特征
師:你能在方格紙上畫一個平行四邊形嗎?畫好了在小組里交流一下。(學(xué)生在作業(yè)紙上操作)
集體交流。
生:我畫的時候先畫出一組邊(指水平方向的),再畫出另一組邊(指左右方向的)。
生:也可以這樣豎著畫。
師:老師注意到了,不管是先畫上下一組邊還是先畫左右一組邊,都要正好畫在這些格子的邊線上。
生:因為方格紙上橫著的線都互相平行,豎著的也互相平行。
師:你們的意思是說平行四邊形有什么特點?
生:這兩條邊是平行的。
【反思】借助方格紙,讓學(xué)生將原有認識中的平行四邊形的“標準式”呈現(xiàn)出來,并借助這一“標準式”,來進一步認識平行四邊形的特征。學(xué)習(xí)的社會性告訴我們,人的社會性本質(zhì)所驅(qū)動的學(xué)習(xí)都是基于有意識和無意識的模仿。小組的學(xué)習(xí)形式讓不同質(zhì)的學(xué)生有效地進行交互,促使每一個個體原有經(jīng)驗的激活。學(xué)生對平行四邊形的原有認識具有整體性,能從整體外觀上判斷一個圖形是“像”還是“不像”平行四邊形。即便有學(xué)生在畫的時候把兩邊畫得不一樣長,但在自己的觀察之后,能及時地改正過來,并認識到自己錯誤的原因。這也充分說明他內(nèi)心不斷地將所畫與平行四邊形的標準式表象進行比較。因此,這里畫平行四邊形是對特征的整體呈現(xiàn)。教學(xué)中,要讓學(xué)生充分地畫,并讓其充分地進行自我反思與同伴交流,即與心里表象不斷對質(zhì)。這是默會認識走向顯性的前提。但此時學(xué)生對平行四邊形缺少精確的把握,即特征的明確。弗賴登塔爾說過,只要學(xué)生沒能對自己的活動進行反思,他就達不到高一級的層次。引導(dǎo)學(xué)生對畫法的反思,即對平行四邊形的認識走向了顯性化的第一步。
2.思維聚焦,明晰特征
師:我們已會在方格紙上畫平行四邊形,下面兩條直線,你能利用它們,畫一個平行四邊形嗎?
出示:
生:不能,因為這兩條直線不平行。
師:它能成為兩組對邊中的任意一組嗎?
生:不能。平行四邊形的兩組對邊分別平行。
師:你是怎么知道平行四邊形的兩組對邊分別平行的?拿出剛才畫的平行四邊形,你準備怎么檢驗?
生:我們畫的時候,一組對邊就正好是方格的邊線,另一組雖然不在邊線上,但是都一樣地斜過去,角度一樣,所以我判斷是平行的。
生:但也不能代表它們一定平行。我覺得可以用畫平行線的方法檢查一下。
生:可以看成是這邊上的一個三角形平移過去,那么平移后的對應(yīng)邊應(yīng)該是平行的。
師:想象一下,怎樣調(diào)整,就能成為平行四邊形?調(diào)整之后的平行四邊形是什么樣子的?
師:(出示第2組)能利用它們畫一個平行四邊形嗎?
生:也不能,長度不相等。
生:可以,雖然現(xiàn)在看上去它們不等,但可以延長其中的一條,使兩條一樣長。
師:你們的意思是說平行四邊形的對邊還要相等?你能驗證嗎?
生:我是數(shù)的(指方格紙上的平行四邊形)。上下兩條邊一樣,左右兩條邊也一樣。
師:左右兩邊也能數(shù)嗎?
生:可以量。
生:它們都是同樣大的長方形對角的連線。
生:我還是平移的,平移后對應(yīng)邊長度相等。
師:想象一下,怎樣使它們成為平行四邊形的一組對邊?想一想這個平行四邊形的樣子。
小結(jié):平行四邊形的特征;變式判斷。
【反思】通過這個層次的操作,將學(xué)生的思維引向精致化的過程,從關(guān)注整體感覺到局部特征,幫助學(xué)生超越經(jīng)驗。學(xué)習(xí)新知的過程,是與標準比較的過程。因為學(xué)生已認識平行四邊形,這兩個沒有完成的圖形,分別指向了平行與相等的特征,引導(dǎo)學(xué)生將自己的經(jīng)驗與平行四邊形的特征進行對比,從而引導(dǎo)學(xué)生重新發(fā)現(xiàn)特征。這里的驗證,是學(xué)生為了對自己直覺經(jīng)驗的一種確定,因此具有自主性,不是讓學(xué)生在教師的指揮下進行的“驗證”。正因為如此,學(xué)生能積極地思維,能夠激活已有的經(jīng)驗與畫平行四邊形時的體驗。特別是對于對邊相等,不正好畫格子線上,能進行簡單的推理。這種思維方式正是在小學(xué)需要適時培養(yǎng)的。不少學(xué)生在高年級,仍依賴“眼見為實”的直觀思維思考問題,圖形看上去是直角,就認為是直角,線段之間的長度看見是什么關(guān)系就認為是什么關(guān)系,思維缺少嚴謹性。不給出完整的圖形,而是讓學(xué)生想象,是需要加工的“半成品”,這樣的發(fā)現(xiàn)就有一種思維上的探究,在嘗試、想象的過程中強化的平行四邊形的表象,對邊的特征有了新的認識,發(fā)展了空間想象力。
(三)研究高
出示標準式平行四邊形,你能根據(jù)對三角形高的理解說說什么是平行四邊形的高嗎?
生:這一組對邊之間的距離就是它的高。
師:畫一條它的高。想一想可以畫幾條?它們的長度相等嗎?
生:這一組對邊上的高有無數(shù)條,長度都相等。
出示高的定義:像這樣從平行四邊形一條邊上的一點到它對邊的垂直線段,是平行四邊形的高,這條對邊是平行四邊形的底。高用虛線,并且及時畫上垂直記號。
師:另一組對邊可以畫高嗎?這樣的高可以畫多少條?跟另一組對邊上的高一樣嗎?
生:可以。
師:原來平行四邊形兩組對邊間都可以畫高。
師:角頂點上的一點。這一點可以怎么畫高?有不同的畫法嗎。為什么這一點可以畫兩條不同的高?
(一)對比反思中將經(jīng)驗的、模糊的認識顯性化
學(xué)生的已有認識是一切教學(xué)的起點。正是對起點有了比較準確的判斷,對于特征的認識,沒有費多少周折,讓學(xué)生自己去探索、發(fā)現(xiàn)。重點是通過學(xué)生的反思內(nèi)省,達到對特征的認識由模糊走向清晰,由緘默走向顯性,由零散走向結(jié)構(gòu)。在這些過程中,讓學(xué)生的思維參與到課堂中,注重的是空間想象,而不是不假思索地動手。比如對對邊相等的再確定,學(xué)生能夠沉靜在思考中,進行論證推理。其實,有時候教學(xué)被教師復(fù)雜化反而讓學(xué)生不知所措,學(xué)生真正用于思考的時間很少。特征的發(fā)現(xiàn)過程,沒有多少花哨的活動,只是不斷地引導(dǎo)學(xué)生與所畫的標準式進行對比,從而發(fā)現(xiàn)熟悉地方的風(fēng)景。
(二)提供的材料要能夠讓學(xué)生突破原有的樸素認識,聚焦概念本質(zhì)
在課上討論平行四邊形與長方形的關(guān)系時,不少學(xué)生一致認為長方形不具備平行四邊形的特征,理由是長方形四個角是直角,而平行四邊形的四個角是兩個銳角與兩個鈍角。這使筆者深刻地意識到學(xué)生對平行四邊形原有的認識:學(xué)生原先認識的平行四邊形的特征,不僅有邊的,更有角的。因為原有的認識圖形特征(長方形、正方形)的經(jīng)驗就有對角的關(guān)注。兩個鈍角和兩個銳角,這是學(xué)生對平行四邊形樸素的認識,因為這一“特征”比較外顯、直觀,而且掩蓋、干擾了對實質(zhì)——對角相等的認識。雖然教材沒有提及,但這確實是學(xué)生會提及的真的數(shù)學(xué)問題,我們無法也不能回避。這個問題不解決,學(xué)生難以理解平行四邊形與長方形的關(guān)系就很正常。因為他們看到的平行四邊形的角確實是這樣的,且這樣的觀念根深蒂固。如果認識了平行四邊形,學(xué)生對角的認識還是原有認識,這樣的知識結(jié)構(gòu)是有缺陷的。從知識的獲取方面來說,讓學(xué)生不限于一種方式(邊的特征)定義,多視角認識概念,有利于形成“概念域”,是概念學(xué)習(xí)過程中深層次的精致。直面學(xué)生的各種真問題進行教學(xué),是兒童立場的根本。因此,提供的材料要能夠讓學(xué)生突破原有的對平行四邊形角的樸素認識,聚焦概念本質(zhì)。
教學(xué)研究就是這樣,就是不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題而后又發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題的過程。如果利用兩個完全一樣的三角形拼一個平行四邊形,一方面,可以感知對邊相等,另一方面,主要是為學(xué)生研究平行四邊形的角的特征提供一個平臺,同時豐富圖形轉(zhuǎn)化的經(jīng)驗,為三角形的面積計算公式推導(dǎo)做好鋪墊。在交流時,明確問題:四個角有什么關(guān)系,而不是模棱兩可“角有什么特征”,學(xué)生就自然而然地表達為“對角相等”。因為在操作時,他們是能發(fā)現(xiàn)平行四邊形的一組對角是兩個三角形的對應(yīng)的一個內(nèi)角,而另一組則是由三角形另外兩個角拼成的,并且是相等的。這樣就可能沒有說教,讓學(xué)生自覺地放棄了“兩個鈍角、兩個銳角”的直覺經(jīng)驗,從而上升到特征的認識,理解平行四邊形與長方形的關(guān)系時也就沒有什么障礙了。
(江蘇省南通市通州區(qū)西亭小學(xué) 226301)