摘要:在正式學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)之前,學(xué)生頭腦里并非一片空白,而是通過(guò)對(duì)日常生活中一些現(xiàn)象的觀察和體驗(yàn),形成了一些前概念和相異構(gòu)想。在教學(xué)《平行四邊形的面積計(jì)算》一課之前,對(duì)學(xué)生進(jìn)行前測(cè),發(fā)現(xiàn)他們普遍存在相異構(gòu)想:平行四邊形的斜邊越長(zhǎng),面積就越大;平行四邊形的面積=底邊×鄰邊。據(jù)此展開(kāi)針對(duì)性教學(xué):不暗示,暴露真實(shí)認(rèn)知;不跨越,基于認(rèn)知發(fā)展;不回避,破除相異構(gòu)想。
關(guān)鍵詞:相異構(gòu)想學(xué)情調(diào)查針對(duì)性教學(xué)《平行四邊形的面積計(jì)算》
眾所周知,在正式學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)之前,學(xué)生頭腦里并非一片空白,而是通過(guò)對(duì)日常生活中一些現(xiàn)象的觀察和體驗(yàn),形成了一些非科學(xué)的概念和特有的思維方式。專家們將這類概念稱為前科學(xué)概念(簡(jiǎn)稱為“前概念”),將圍繞前概念建立起來(lái)的錯(cuò)誤思維結(jié)構(gòu)稱為“相異構(gòu)想”。教學(xué)研究和實(shí)踐說(shuō)明:錯(cuò)誤不會(huì)輕易被正確覆蓋,它影響著一個(gè)人學(xué)習(xí)行為的理性趨向,阻礙著正確知識(shí)的接受。從這個(gè)角度來(lái)看,教學(xué)的核心意義在于破除學(xué)生的相異構(gòu)想。
具體到《平行四邊形的面積計(jì)算》一課,學(xué)生在正式學(xué)習(xí)平行四邊形的面積計(jì)算之前,有沒(méi)有相異構(gòu)想?如果有,達(dá)到了什么程度?如何針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)?
一、學(xué)情調(diào)查
在教學(xué)《平行四邊形的面積計(jì)算》一課之前,我對(duì)任教的兩個(gè)五年級(jí)班級(jí)的78名學(xué)生進(jìn)行了前測(cè)(測(cè)試題如下頁(yè)圖1),來(lái)調(diào)查他們關(guān)于平行四邊形面積計(jì)算的學(xué)情。
1.下面每組中兩個(gè)圖形的面積相等嗎?如果相等,請(qǐng)?jiān)谥虚g畫(huà)“√”;如果不相等,請(qǐng)圈出較大的圖形。
2.你能通過(guò)測(cè)量所需的數(shù)據(jù),計(jì)算下列圖形的面積嗎?(單位:厘米)
第1題中,前兩組圖形都是等底等高的圖形,它們的面積相等;第三組圖形中的平行四邊形是由長(zhǎng)方形沿對(duì)角拉成的,長(zhǎng)方形的面積較大。
第2題中,兩個(gè)圖形各邊的長(zhǎng)度都嚴(yán)格按照勾股定理設(shè)計(jì)(如圖2),確保學(xué)生不會(huì)因測(cè)量數(shù)據(jù)不是整數(shù)而對(duì)計(jì)算方法產(chǎn)生懷疑。
學(xué)生第1題的答題情況如表1所示(其中,“答題結(jié)果”為左邊圖形相較于右邊圖形的大小關(guān)系)??梢钥闯?, 67.9%的學(xué)生將第一組中的平行四邊形“想”大了,83.3%的學(xué)生將第二組圖形中左邊的平行四邊形“想”大了,57.6%的學(xué)生將第三組圖形中的平行四邊形“想”大了,即:學(xué)生對(duì)平行四邊形大?。娣e)的判斷明顯受斜邊的影響,而且斜邊相對(duì)于高傾斜的角度越大,產(chǎn)生的偏差就越大。
學(xué)生第2題的答題情況如表2所示(其中,“典型錯(cuò)誤”指的是采用“底邊×鄰邊”的方法,“其他錯(cuò)誤”指的是除了“典型錯(cuò)誤”以外的測(cè)量出錯(cuò)、計(jì)算出錯(cuò)、沒(méi)完成等情況)??梢钥闯?,運(yùn)用“底×高”計(jì)算的學(xué)生不足20%,而運(yùn)用“底邊×鄰邊”計(jì)算的學(xué)生卻達(dá)到了驚人的65.4%。
綜合可以推知,在正式學(xué)習(xí)平行四邊形面積計(jì)算之前,學(xué)生普遍存在相異構(gòu)想:平行四邊形的斜邊越長(zhǎng),面積就越大;平行四邊形的面積=底邊×鄰邊。通過(guò)前測(cè)了解到的學(xué)情是學(xué)生學(xué)習(xí)的真正基礎(chǔ),理應(yīng)成為教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂教學(xué)的起點(diǎn)。
二、針對(duì)性教學(xué)
(一)不暗示,暴露真實(shí)認(rèn)知
【教學(xué)片段1】
師(出示圖3)下面哪個(gè)圖形的面積大?
生平行四邊形的面積大。
生長(zhǎng)方形的面積大。
師觀察不出來(lái),我們拿起來(lái)比一比。
(學(xué)生拿出教師提供的卡片比較。)
生一樣大。
生平行四邊形面積大。
師看來(lái)爭(zhēng)論還不小。要想準(zhǔn)確地比出它們的大小,我們可以量一量,算一算?,F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們量出需要的數(shù)據(jù),用厘米作單位,算出它們的面積。
生我量出了長(zhǎng)方形的長(zhǎng)是6厘米,寬是4厘米,面積就是6×4=24(平方厘米)。
師同學(xué)們有沒(méi)有問(wèn)題?
生(齊)沒(méi)有。
生我量的是平行四邊形的底和右斜邊,底是7厘米,右斜邊是5厘米,7×5=35(平方厘米)。
師同意這種方法的請(qǐng)舉手。
(有很多學(xué)生舉手。)
師同意的還不少嘛!你們?yōu)槭裁催@么想?
生把這個(gè)平行四邊形拉一下,就會(huì)變成長(zhǎng)方形。按照長(zhǎng)方形的方法做,就可以了。
(學(xué)生拉伸可活動(dòng)的平行四邊形框架,明確拉伸后得到的長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬分別對(duì)應(yīng)原來(lái)平行四邊形的底和斜邊。)
師有不一樣的做法嗎?
生我量出了它的底和高,底是7厘米,高是3厘米,7×3=21(平方厘米)。
師答案不一樣了,你支持哪一種?
……
為了充分展示學(xué)生的原始想法,教師精心設(shè)計(jì)了兩個(gè)圖形:舍棄等底等高的組合,避免暗示學(xué)生用切割、平移的方法去轉(zhuǎn)化;長(zhǎng)方形和平行四邊形的面積盡量接近,并且各邊長(zhǎng)都是整數(shù)厘米。同時(shí),匯報(bào)的次序及方式也很有考究:先匯報(bào)多數(shù)人使用的“底邊×鄰邊”方法,并通過(guò)操作活動(dòng)加以“強(qiáng)化”;而對(duì)“底×高”的方法,只呈現(xiàn)算法,不闡述道理。學(xué)生無(wú)法從教師的語(yǔ)言中得到提示,便會(huì)充分暴露真實(shí)認(rèn)知。
(二)不跨越,基于認(rèn)知發(fā)展
【教學(xué)片段2】
師要比較面積,我們之前學(xué)過(guò)一個(gè)很有效的辦法是——
生數(shù)方格。
師請(qǐng)同學(xué)們拿出方格紙,數(shù)數(shù)看。
(學(xué)生利用方格紙數(shù)平行四邊形的面積。)
生21。
生我也數(shù)出來(lái)是21。
師大家都是21。你們是怎么數(shù)出來(lái)的?
生我是先數(shù)整塊的,然后把小塊的拼一拼,加起來(lái)就是21平方厘米。
(教師同步多媒體操作,如圖4所示。)
生我把左邊一整塊的三角形全部移到右邊。
(教師同步多媒體操作,如圖5所示。)
面積計(jì)量的本質(zhì),其實(shí)就是用面積單位對(duì)計(jì)量對(duì)象進(jìn)行計(jì)數(shù)。數(shù)方格是基礎(chǔ)而切實(shí)有效的計(jì)量面積方法,也是面積公式推導(dǎo)中可以利用的基本經(jīng)驗(yàn)之一。由于平行四邊形的性質(zhì),數(shù)方格時(shí)出現(xiàn)了不是整格的情況。生活中“化零為整”的經(jīng)驗(yàn)可以幫學(xué)生找到解決的方案:把不滿一格的零散小格拼成一個(gè)整格來(lái)計(jì)數(shù)。在有些教師看來(lái),跳過(guò)數(shù)方格活動(dòng),直接進(jìn)行抽象推導(dǎo)或許更快捷、更徹底。但兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不是一蹴而就的,它是一個(gè)緩慢的、循序漸進(jìn)的過(guò)程,必須建立在兒童已有的知識(shí)基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)之上。不跨越,盡最大可能地激活兒童的已有經(jīng)驗(yàn),并據(jù)此開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng),才是兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的應(yīng)有之道。
(三)不回避,破除相異構(gòu)想
【教學(xué)片段3】
師通過(guò)數(shù)方格,我們知道了平行四邊形的面積能用“底×高”來(lái)計(jì)算,這是什么道理?
生(指圖5)沿著高剪開(kāi)后,把左邊的三角形平移到右邊,只是位置發(fā)生了變化,大小是不變的。
生長(zhǎng)方形的長(zhǎng)就是原來(lái)的底,寬就是原來(lái)的高,利用長(zhǎng)方形的面積公式,平行四邊形的面積=“長(zhǎng)”ד寬”=底×高。
師那之前很多同學(xué)使用的“底×鄰邊”的方法,為什么不能用呢?
生拉成長(zhǎng)方形后,面積變了。
師變大了,還是變小了?
生變大了。
生(同步上臺(tái)操作,如圖6所示)把右邊的三角移到左邊后,上面還會(huì)空出一塊,這一塊就是變大的面積,所以不能用這種方法。
平行四邊形的面積為什么是“底×高”?為什么不是“底邊×鄰邊”?通常,我們會(huì)非常重視前者,忽視后者。部分教師甚至“談異色變”,擔(dān)心這種“異”會(huì)使學(xué)生對(duì)周長(zhǎng)、面積的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生混亂。事實(shí)上,教學(xué)避而不談,學(xué)生就不亂了嗎?按照知識(shí)的內(nèi)在邏輯進(jìn)行教學(xué)固然可取,但部分學(xué)生很難真正理解。他們會(huì)認(rèn)為新學(xué)的知識(shí)“似乎有些道理”,但他們也堅(jiān)信原來(lái)的認(rèn)識(shí)“有道理”,于是兩種觀念混合,造成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的模糊。這里,教師引導(dǎo)學(xué)生探究“底×鄰邊”方法的錯(cuò)誤原因,破除“平行四邊形變形成長(zhǎng)方形后面積不變”的相異構(gòu)想。
參考文獻(xiàn):
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