陳瑛
【摘 要】單元整體視角下的小學數(shù)學教學,能讓教師跳出“一課一備”的教學視角,系統(tǒng)全面地剖析數(shù)學知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,找到脈絡主線,通過重構(gòu)單元,對課時適當進行調(diào)整,讓單元學習內(nèi)容更具結(jié)構(gòu)化,利于學生的深度理解,最終促進素養(yǎng)的提升。
【關鍵詞】單元教學 面積 度量本質(zhì)
近年來,課程改革不斷深化,需要研究的教學問題也不斷深入,傳統(tǒng)的“課時教學”雖能幫助學生掌握每一個知識點,但對知識的整體建構(gòu)缺乏一定的系統(tǒng)性。為此,開展小學數(shù)學單元教學顯得尤為必要。做好單元規(guī)劃,可以從整體上把握這一單元甚至是這一體系的知識,跳出“一課一備”的教學視角,讓學生系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)化地理解知識,促進學生認知結(jié)構(gòu)的整體變化。
一、單元教學的現(xiàn)實困境
1.單元程序化
傳統(tǒng)教學處于教教材的階段,按照教學參考書上的課時安排,依次完成教學,這樣的教學方式雖能幫助學生更好地鞏固新知,但過于程序化。教師雖對教材進行了“處理”,但依舊跳不出傳統(tǒng)的束縛,未從整體上考慮,缺乏上位思考。此外,教師在各課時上用力基本均等,對核心內(nèi)容的理解深度不夠。
2.課時不足化
課時教學雖有利于學生對每個知識點的充分掌握,但往往缺少系統(tǒng)性教學,尤其是前后知識間的整體認識,難以考慮后續(xù)學習方法的指導,點狀思維多于結(jié)構(gòu)化思考。甚至在按教材順序依次完成教學后,發(fā)現(xiàn)課時不夠,仍需適當增加課時進行鞏固。
二、單元教學的路徑分析
1.分析在前,思考先行
(1)學情分析
蘇教版數(shù)學三年級下冊第六單元《長方形和正方形的面積》側(cè)重面積測量,學生學習過程中可能遇到以下難題:沒有建立起單位表象,對每個單位的實際意義不清楚;單位統(tǒng)一觀念得不到重視;整個單元知識學完之后,維度變化導致對概念混淆;度量工具使用不當;估測意識形成困難;面積計算知其然但不知所以然。
(2)教材分析
度量單位的形成是本單元體系建構(gòu)的支撐點,是度量工具選擇和使用等內(nèi)容的關鍵點,本單元以“度量”為主線展開教學,學生還不能自主有效地實現(xiàn)從一維空間過渡到二維空間,乃至三維空間的單位形成。
2.建構(gòu)單元,重整教學
“單元教學”立足于實際學情,對一個(或幾個)單元進行內(nèi)容規(guī)劃,可以是教材中的自然單元,也可以是跨教材單元重構(gòu)的新單元,還可以是根據(jù)某一個(或幾個)知識點衍生的小單元,但所有“單元”都具備整體性、規(guī)劃性、結(jié)構(gòu)性等特點。
本單元原本有9課時,筆者緊扣“單位”進行單元內(nèi)容重構(gòu),課時微調(diào)。調(diào)整后的單元教學結(jié)構(gòu)更重視從度量的角度認識面積,用“單位”測量面積,更有利于學生擺脫周長學習的負遷移作用,正確區(qū)分周長和面積。
三、單元教學的策略探索
1.單元整合,重構(gòu)教學
(1)明晰主線,巧用“主力”
長度、面積和體積是最基本的度量幾何學概念,除圖形的維度不同外,度量的本質(zhì)是一樣的。本單元的知識結(jié)構(gòu)以“度量”為主線,緊扣“單位”,深入探索,挖掘面積計算的本質(zhì),凸顯度量意義。教師不僅需要深入理解“面積”含義,挖掘面積計算的本質(zhì),打通不同維度度量之間的聯(lián)系,更需要在學生思維薄弱點、易混點用力,將“度量”這根主線貫穿到底。
(2)緊扣單元,深耕“種子”
“長方形、正方形的面積計算”雖不是本單元的起始課,但從度量的縱向教學結(jié)構(gòu)看,是非常關鍵的一節(jié)課,轉(zhuǎn)承一維度量到二維度量,甚至是三維空間度量,它是平面圖形面積計算的“種子課”,其教學難點不在于這個公式的結(jié)論得出,而在于如何使學生真正明白為什么長乘寬就是長方形的面積,為什么測量的是長度,而算出來的卻是面積?
從單元整體的角度來看,教師可以利用多媒體呈現(xiàn)“點動成線,線動成面”的動態(tài)效果,從靜到動,建立起二維空間,使學生學會從動態(tài)的角度思考數(shù)學;教師還可以引導學生遷移長度的度量經(jīng)驗,探索面積計算公式的推導,使學生的邏輯推理能力得到提升。
師(出示一個點):這是一個點,想象一下,這個點向右移動,形成了什么?
生:一條線段。
師(出示圖1):線段是可以測量的,這條線段長多少?
生:這條線段含有4個1厘米這樣的單位,所以是4厘米。
師:看來,長度的測量是單位的累加。
師:如果把這條線段向上平移,線段平移的軌跡是什么圖形?
生:長方形或正方形。
師:這個長方形的大小是多少?想知道它的面積,該怎么辦?
生1:也可以用單位去測量,然后累加。
生2:用面積是1平方厘米的小正方形去擺,然后再數(shù)用了幾個小正方形。
生3:可以用方格紙去量。
師:是的,同學們想用小正方形鋪一鋪的過程就好比是把1平方厘米的小正方形看作是一把尺子在量圖形的面積。它是一把“面積尺”。
度量的本質(zhì)是單位的疊加。通過想象,讓學生經(jīng)歷“點動成線,線動成面”的動態(tài)過程,發(fā)展學生的空間想象力。從一維空間長度的度量遷移到二維空間面積的度量,聚焦本質(zhì),遷移經(jīng)驗,感悟面積單位的疊加。面積計算的教學,著眼于“根”的探索,深入本質(zhì),發(fā)展素養(yǎng),讓“種子”能在學生心里生根發(fā)芽,積聚更多的能量。
(3)回歸本源,凸顯本質(zhì)
面積計算教學,要充分尊重學生的認知特點,引導學生逐步從“計數(shù)”過渡到“計算”,回歸思維的原點,凸顯計算的本質(zhì),實現(xiàn)方法的內(nèi)化及優(yōu)化,促進深度理解,提升空間想象力。
第一層次:鋪滿。
用小正方形去擺,將圖形鋪滿。(見圖2)
第二層次:未鋪滿。
方式一:按行和列擺。(見圖3)
先橫著擺,①號長方形3個一排正好擺滿,面積是3平方厘米;②號長方形橫著一行擺4個,豎著擺3個,說明有3行,一共是12個,面積是12平方厘米;③號長方形每行擺了7個,擺了2行,7×2=14個,所以面積就是14平方厘米。
方式二:交替擺。(見圖4)
這種擺法雖然看起來有點參差不齊,但是也能數(shù)得出一行有幾個,有幾行,從而得到圖形的面積。
方式三:用一個小正方形擺。(見圖5)
將一個小正方形沿著長或?qū)?,依次放上去,一邊擺一邊做記號,最后數(shù)一數(shù)。
不管是哪種擺法,我們都測量出了這三個長方形的面積。
要鋪滿一個長方形,發(fā)現(xiàn)小正方形不夠,怎么辦?借這個新問題去“逼迫”學生想辦法,學生面臨挑戰(zhàn),不斷進行嘗試,思維得到深化。在此過程中,打通了“長度”與“面積單位的個數(shù)”之間的聯(lián)系,對本質(zhì)的理解更為深入。學生通過想象,理解長就是一行擺了幾個度量單位,寬就是有幾行,從而發(fā)現(xiàn)其中蘊含的奧秘:每行小正方形的個數(shù)(長)×擺的行數(shù)(寬)= 一共的小正方形個數(shù)(長方形面積)。通過實踐、想象、勾連,學生對長方形和正方形面積計算有了本質(zhì)的理解,這顆“種子”在悄然生根發(fā)芽。
2.單元拓展,拓寬思維
在以往的教學中,教師經(jīng)常發(fā)現(xiàn):學生學了面積后,對于“周長”和“面積”這兩個概念容易混淆。基于這樣的現(xiàn)實學情,在對本單元進行整合教學時,需要增加單元拓展課,對“周長”和“面積”進行對比教學。
(1)活動體驗,逐層深化
活動一:用長24厘米的鐵絲圍成一個長方形,有幾種不同的圍法?圍成的長方形面積最大是多少?面積是怎樣變化的呢?(長、寬都取整厘米數(shù))
活動二:用24個1平方厘米的小正方形拼長方形,有多少種不同的拼法?比較它們的長、寬、周長和面積,你有什么發(fā)現(xiàn)?
活動一中,學生通過列表寫出了所有不同的圍法,同時還能發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。但筆者認為學習不能僅停留在這張表格和這些數(shù)據(jù)上,教師可適時引導學生畫圖,借助方格圖,依次將這些可能性畫出來,這樣不僅從“數(shù)”的排列上發(fā)現(xiàn)當長方形長不斷減少、寬不斷增加時,面積會增加;還能從“形”上直觀感知當長方形的形狀越來越接近正方形時,面積越來越大。
活動二基于活動一的經(jīng)驗,在探究時讓學生自主探究,實現(xiàn)“數(shù)”“形”“表”的三結(jié)合,學生不僅能有序列舉不同的拼法,找到最大和最小的可能性,還能充分感知、理解和運用規(guī)律。
最后,對這兩個活動進行小結(jié)和對比,尋找聯(lián)結(jié)點和不同點,不僅再次對“周長”和“面積”進行了鞏固,而且利于概念的區(qū)分和靈活運用,這也是素養(yǎng)形成和提升的過程。
(2)靈活運用,提升能力
學生經(jīng)歷了兩個完整的活動探究后,對“周長”和“面積”有了更深的理解,此時可以進行適當?shù)耐卣古c延伸,如呈現(xiàn)“用指定長度的籬笆圍一個長方形羊圈且一面靠墻,求圍成的羊圈最大面積是多少”的問題。此時,不僅要考慮長度和面積,還得明確現(xiàn)在的長度是三條邊的長度,而非四條邊,需要學生有序思考、提煉規(guī)律,這是對思維的拓寬,亦是單元拓展課所能帶來的思維魅力。
3.統(tǒng)整習題,深入理解
(1)想象促提升
練習1:圖6、圖7中每個小正方形表示1平方米。你能算出這兩個圖形的面積各是多少平方米嗎?
此題不僅是對面積計算公式運用的考量,還蘊含了對面積計算意義的解讀。通過巧妙設問:“單位為什么用平方米而不是平方厘米?”引導學生對度量單位進行了深思——在不同的情境中,度量面積時所用的度量單位是不同的,但是都是在計算所要測量的圖形中包含了多少個這樣的度量單位,從而深刻理解面積計算的本質(zhì)意義。
練習2:根據(jù)算式畫圖。
①畫一個5×3=15平方厘米的長方形。
②在這個長方形里,畫一個2×2=4平方厘米的正方形。
③用陰影表示出15-4=11平方厘米的面積。
思考:有幾種不同的畫法?剩下的陰影部分面積一樣嗎?周長呢?
學生逆向思考,通過算式想圖形,并且在減法中引發(fā)認知沖突。在一個面積5×3=15平方厘米的長方形中去掉一個2×2=4平方厘米的正方形,去法并不唯一。不管怎么去,剩余部分的面積是相等的,但是周長不一樣。一道簡單的練習題將“面積”和“周長”進行了勾連和整合,學生在思考的過程中拓展了思維,提升了空間觀念。
(2)留白助遷移
課尾,教師可以為后續(xù)度量學習留下伏筆——如果要測量一個立體圖形的大小,會用什么來量呢?當學生到六年級學習長方體和正方體的體積計算時,就可以將前面所有度量的學習經(jīng)驗充分喚醒,方法遷移,這樣的學習,不僅是橫向單元的重構(gòu),更是縱向單元的重整,一根主線貫穿于度量學習的始終。通過單元整體教學,促使學生深度理解:體積的測量只是長度和面積測量的一次拓展,度量的本質(zhì)并沒有改變,而是在原有的經(jīng)驗上度量內(nèi)涵的再次豐富。
基于單元整體教學的視角,通過單元教學的整體規(guī)劃與實施,分階段教學開發(fā)設計,關注單元種子課,打通聯(lián)系,凸顯本質(zhì),將經(jīng)驗和方法遷移,通過不同層次的學習,在原有經(jīng)驗上,產(chǎn)生新經(jīng)驗,最大化地促進學生的自主發(fā)展,讓數(shù)學思想在課堂上得到碰撞,數(shù)學核心素養(yǎng)貫穿整個教學過程。