劉偉
【摘要】本文針對五年級上冊《多邊形的面積》這一單元的教學(xué)展開思考,提出在修習(xí)多邊形的面積計(jì)算時(shí)應(yīng)注重課前孕伏,讓學(xué)生感受化歸思想;應(yīng)實(shí)踐幾何等價(jià)代換,發(fā)展學(xué)生的空間觀念;應(yīng)溝通新舊知識的聯(lián)系,提升學(xué)生的思維品質(zhì)等方法,形成相應(yīng)的系統(tǒng)知識等建議。
【關(guān)鍵詞】化歸思想 轉(zhuǎn)化思想 《多邊形的面積》 教學(xué)思考
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2019)06A-0100-02
《多邊形的面積》單元在編撰風(fēng)格上的顯著特點(diǎn)是凸顯操作技能、自主研究,讓學(xué)生歷經(jīng)知識的形成過程,促使學(xué)生下意識地形成空間觀念。首先,無論哪種幾何圖形,計(jì)算面積時(shí),一律讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作、自主探究獲得;其次,遵照知識學(xué)習(xí)的邏輯層次,逐級循序漸進(jìn)地提增難度;第三,探究各種幾何圖形面積計(jì)算法則時(shí),均沒有直接給出推導(dǎo)程序和誘導(dǎo)公式,以便于學(xué)生獨(dú)立思考,彰顯生成性教學(xué)理念。生成性結(jié)論的得出,雖然難免會有謬誤,但是卻可以留給師生充裕的探討空間。根據(jù)以上思考,筆者對本單元教學(xué)作了部署。
一、注重課前有孕伏,感受化歸思想
“轉(zhuǎn)化”是研習(xí)數(shù)學(xué)的一類重要的、基本的、入門級的思想方法,本板塊的面積公式推導(dǎo)均普遍采用轉(zhuǎn)化法。教學(xué)時(shí),教師應(yīng)著重突出學(xué)生鉆研活動的主體地位,適度削弱教師的干預(yù)輔導(dǎo)作用。通過動手實(shí)踐,誘導(dǎo)學(xué)生去研討并揭示目標(biāo)圖形與過渡圖形的內(nèi)在關(guān)聯(lián),從而找到面積的求法,滲透“轉(zhuǎn)化”思想。
因此,在單刀直入進(jìn)入正題前,筆者增設(shè)了一節(jié)試點(diǎn)性前瞻課:比對面積大小,讓學(xué)生在網(wǎng)格紙的映襯下,直觀判斷圖形面積大?。ㄈ鐖D1)。與此同時(shí),通過交流探討,熟悉辨別面積大小的常規(guī)方法,即割補(bǔ)、位移、轉(zhuǎn)動等,感知形狀與面積大小之間的關(guān)聯(lián)。本單元以“知識”與“思想”這兩條線索貫穿始終,牽引學(xué)生的思維。通過前瞻課,誘導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地嘗試運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解答問題。
二、實(shí)踐幾何變換,發(fā)展空間觀念
等量代換是代數(shù)學(xué)中一種重要的思想方法,這種方法也可以遷移到幾何學(xué)中,它是數(shù)學(xué)推理證明中不可或缺的一種基本公理。本板塊將四邊形作內(nèi)部轉(zhuǎn)換,并將平行四邊形與三角形互換,以及推算組接圖形的面積時(shí),均需用到等量代換。
在新知探究中,等價(jià)變換思想上升為一種重要策略。在推演導(dǎo)出三角形、梯形的面積公式時(shí),除了倍數(shù)縮放還原的思路,還可以指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用割補(bǔ)法,深入鉆研等價(jià)變換在總結(jié)面積公式時(shí)的重要意義。如在歸納總結(jié)梯形面積公式時(shí),可多維度、多視角科學(xué)地運(yùn)用等價(jià)代換。
視角1:將其轉(zhuǎn)換為兩個(gè)三角形。
視角2:將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)三角形和一個(gè)平行四邊形。
視角3:還可以劃分中位線,將其轉(zhuǎn)換為平行四邊形或者長方形。
無論是縮放變換還是等值變換,其本質(zhì)都是互通的,都運(yùn)用了轉(zhuǎn)化思想。平面幾何圖形面積公式推導(dǎo),一般需經(jīng)過轉(zhuǎn)換,通過實(shí)時(shí)管控操作活動,指點(diǎn)學(xué)生將陌生的圖形轉(zhuǎn)化為熟悉的圖形,滲透并鞏固轉(zhuǎn)化思想與自覺思維的融合,然后引導(dǎo)學(xué)生展開聯(lián)想,從前后圖形的聯(lián)系中找到面積的計(jì)算方法。大數(shù)據(jù)顯示,倍數(shù)縮放變換的思想似乎更受學(xué)生青睞,這可能直接受到來自教師的鉆研材料和實(shí)施建議影響,因?yàn)榻處熗ǔO矚g暗示默認(rèn)采取兩個(gè)圖形組接的方法,從這點(diǎn)看,學(xué)生是“被裹挾探究”了。倍數(shù)縮放還原變換,確實(shí)是萬能公式,但要使學(xué)生的探究意識和研究能力充分得到鍛煉,設(shè)計(jì)仍需改進(jìn)。
例如,在《三角形面積計(jì)算》教學(xué)中,筆者首先呈現(xiàn)問題:一個(gè)三角形底邊長是8分米,高是6分米,求它的面積是多少平方米?然后筆者引導(dǎo)學(xué)生將圖形置于網(wǎng)格紙片中,數(shù)一數(shù)所占方格數(shù),測算它的面積。
有了方格紙作為參照和尺度,學(xué)生就有了思考的物象基礎(chǔ),也為等價(jià)置換思想創(chuàng)造了條件,為后續(xù)的梯形面積公式的推導(dǎo)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在習(xí)題演練中應(yīng)用幾何變換,除了不能把思維禁錮在固定模式套路上,還要鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維,多元化思考,并注意強(qiáng)調(diào)圖形的變式,注重塑造學(xué)生思考的靈活性和深刻性。可見,教師要從幾何圖形外觀入手,滲透轉(zhuǎn)換思想的精髓,做到融會貫通,形意交融。
三、溝通知識聯(lián)系,提升思維品質(zhì)
知識的潛意識形成,是掌握與運(yùn)用知識的必由之路。健全良性的認(rèn)知結(jié)構(gòu)有利于學(xué)生及時(shí)提取關(guān)鍵信息并精準(zhǔn)解決目標(biāo)問題。因此,教師一方面要在教學(xué)中灌輸前后聯(lián)系的觀點(diǎn),滲透轉(zhuǎn)化思想,使知識的認(rèn)知構(gòu)建更加牢固;另一方面要教會學(xué)生把握知識間相同的本質(zhì)屬性,鍛煉思維品質(zhì),提高思維質(zhì)量。
勾連各種圖形面積,梳理其中推導(dǎo)過程的原理,本領(lǐng)域的各種幾何圖形之間有著微妙的聯(lián)系,在總復(fù)習(xí)課教學(xué)中,通過讓學(xué)生回顧并復(fù)述,讓各個(gè)公式的推理過程展示暴露出來,讓學(xué)生領(lǐng)悟到圖形之間是可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化還原的,通過勾畫知識網(wǎng)絡(luò)圖,讓學(xué)生在頭腦中形成一個(gè)系統(tǒng)脈絡(luò),可以輔助學(xué)生更有效地掌握和理解各分支。
融通各面積公式之間的關(guān)聯(lián),三角形、四邊形等各種圖形之間的面積公式有著內(nèi)在關(guān)聯(lián),筆者嘗試用3D動畫演示:梯形的上底縮小成一點(diǎn)(演變成三角形);梯形的上底延展至與下底同長(演變成平行四邊形);同上,且兩腰呈垂直狀態(tài)(演化成矩形)。通過多媒體演示,學(xué)生發(fā)現(xiàn),梯形與三角形、其他四邊形之間也存在某種親緣類屬關(guān)系,它們的面積公式之間也存在著代數(shù)關(guān)系。例如通過與其他圖形“建交”,我們發(fā)覺許多圖形面積計(jì)算公式都能由梯形反推(倒逼)出來。
S梯形=(a+b)×h÷2;S三角形=(0+a)×h÷2=a×h÷2
S平行四邊形=(a+a)×h÷2=a×h;S長方形=(a+a)×b÷2=a×b
總而言之,數(shù)學(xué)教學(xué)如果能有機(jī)滲透數(shù)學(xué)思想方法,就像為課堂找到了一條快車道。毫不諱言,小學(xué)數(shù)學(xué)教師誰真正在教學(xué)中不折不扣地滲透數(shù)學(xué)思想方法,誰就攥緊了高效課堂的秘笈,這也是筆者對數(shù)學(xué)教學(xué)矢志不渝的追求。
(責(zé)編 林 劍)