屈婷 沈丹萍
體積和容積概念的建立是學(xué)生空間觀念形成的一次飛躍。人教版數(shù)學(xué)教材將體積與容積安排在不同的課時(shí),先學(xué)習(xí)體積和體積單位,再認(rèn)識(shí)容積和容積單位。如何引導(dǎo)學(xué)生深度理解、合理區(qū)分上述概念,讓學(xué)習(xí)走向深入?
一、感悟空間,讓“體積”概念更具體
體積與容積的概念都涉及空間,空間與平面相比多了一個(gè)維度——“高”。學(xué)習(xí)面積時(shí),學(xué)生已經(jīng)積累了豐富的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)方法,筆者為學(xué)生提供了一些長(zhǎng)、寬、高差異較大的物體,讓學(xué)生借助面積的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)體積,在對(duì)比中感悟“空間”與“平面”的區(qū)別,凸顯體積“占空間且空間有大小”的本質(zhì)屬性,直觀建構(gòu)體積的概念。
在教學(xué)《體積和體積單位》時(shí),筆者先引導(dǎo)學(xué)生回顧:我們是怎樣學(xué)習(xí)面積的?這個(gè)問(wèn)題激活了學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),大部分學(xué)生能說(shuō)出面積是先找到面積在哪里,然后比較圖形面積的大小,比較大小時(shí),可以用觀察法、重疊法和擺小正方形法,不管用哪種比較方法,都是既關(guān)注長(zhǎng),又關(guān)注寬。接著,筆者提出“體積”的概念,并出示下圖,提出以下問(wèn)題:
(1)這些物體都有體積嗎?
(2)橡皮、鉛筆和尺子,你們認(rèn)為誰(shuí)的體積最大?誰(shuí)的體積最?。?/p>
(3)在比較體積時(shí),你們比的是哪里?
(4)比較體積和面積的方法有什么不同?
對(duì)于問(wèn)題(1),學(xué)生能用動(dòng)作來(lái)表征面積,但表征模糊,只有個(gè)別學(xué)生能從三個(gè)維度進(jìn)行表征。問(wèn)題(2),學(xué)生眾說(shuō)紛紜:有的認(rèn)為尺子的體積最大,因?yàn)樗拿孀畲?有的認(rèn)為橡皮的體積最大,因?yàn)樗m然短,但是很寬也很厚;還有的認(rèn)為鉛筆既沒(méi)有尺子長(zhǎng),也沒(méi)有橡皮厚,體積應(yīng)該最小。問(wèn)題(3)提出后,學(xué)生開(kāi)始反思,這三樣物品的長(zhǎng)、寬、高都不相同,僅憑眼睛看,很難比出大小。對(duì)于問(wèn)題(4),學(xué)生回答:“比較面積時(shí)只看兩個(gè)方向就可以了,但比較體積時(shí)需要看三個(gè)方向?!?/p>
二、巧用關(guān)聯(lián),讓“容積”內(nèi)涵更清晰
體積與容積既有區(qū)別,又有聯(lián)系。容器所能容納物體的體積,歸根結(jié)底還是體積。不同的是,容積與體積觀察的角度不同,體積關(guān)注的是物體的外部空間,容積關(guān)注的是物體的內(nèi)部空間。巧用體積與容積的關(guān)聯(lián),讓學(xué)生經(jīng)歷分類(lèi)活動(dòng),將學(xué)生觀察的角度從關(guān)注整體轉(zhuǎn)移到關(guān)注內(nèi)部,可以豐富學(xué)生對(duì)容積概念內(nèi)涵的理解。
在教學(xué)《容積和容積單位》時(shí),筆者給學(xué)生提供了以下材料,并提出問(wèn)題:如下圖,這些物體都有體積嗎?如果將這五種物品分成兩類(lèi),你會(huì)怎么分?分類(lèi)的依據(jù)是什么?
在對(duì)以上物品進(jìn)行分類(lèi)的過(guò)程中,學(xué)生討論并達(dá)成共識(shí):①⑤歸為一類(lèi);②③④歸為一類(lèi)。因?yàn)榈谝活?lèi)里面是空心的,可以裝東西。此時(shí),筆者揭示容器和容積的概念,并引領(lǐng)學(xué)生談?wù)剬?duì)容積概念的認(rèn)識(shí)。有的學(xué)生認(rèn)為“能容納”很重要,但是物體必須是空心的,才能容納物體;有的學(xué)生覺(jué)得“體積”也很重要,因?yàn)槿莘e就是裝在空心容器里面的物體的體積?!澳苋菁{”是理解容積的關(guān)鍵,但對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)晦澀難懂。因此,筆者出示兩個(gè)未裝滿(mǎn)水的杯子(如下圖),引導(dǎo)學(xué)生辨析“這兩個(gè)杯子大小完全一樣,你認(rèn)為哪個(gè)杯子的容積更大?”
部分學(xué)生暴露出對(duì)容積概念的錯(cuò)誤認(rèn)知,認(rèn)為右邊杯子的容積大,因?yàn)橛疫叡永镅b的水多。經(jīng)過(guò)討論與交流,學(xué)生最終達(dá)成共識(shí),認(rèn)為兩個(gè)杯子的容積一樣大,對(duì)“能容納”一詞也有了豐富的理解。有的學(xué)生說(shuō):“這兩個(gè)杯子里雖然都裝了水,但是沒(méi)裝滿(mǎn),要裝滿(mǎn)以后,水的體積才是杯子的容積?!庇械膶W(xué)生說(shuō):“杯子里最多能裝多少水,杯子的容積就是多少?!碑?dāng)學(xué)生建立容積的概念后,筆者引導(dǎo)學(xué)生思考“怎樣知道文具盒的容積”。學(xué)生遷移計(jì)算體積的經(jīng)驗(yàn)并回答:“可以用尺子從里面測(cè)量出文具盒的長(zhǎng)、寬、高并把它們相乘,就能算出它的容積。”筆者順勢(shì)追問(wèn):“為什么要從里面測(cè)量?長(zhǎng)、寬、高相乘求的不是文具盒的體積嗎?”這樣提問(wèn),“逼”著學(xué)生將文具盒的體積與容積對(duì)比說(shuō)理,進(jìn)一步體會(huì)容積是物體的“內(nèi)部體積”。
三、比較辨析,讓二者關(guān)系更通透
體積是容積的上位概念,容積是特殊的體積。從概念的獲得過(guò)程來(lái)看,容積和體積是針對(duì)不同問(wèn)題、事物的不同側(cè)面抽象出來(lái)的概念。教學(xué)中,教師應(yīng)盡量將與體積和容積有關(guān)的問(wèn)題置于具體情境中討論,引導(dǎo)學(xué)生比較辨析,體會(huì)體積與容積的區(qū)別與聯(lián)系。
在單元整理和復(fù)習(xí)階段,筆者精選材料,設(shè)計(jì)了一系列問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生思考。
師:如下圖,這些玻璃碗和這塊橡皮泥都有體積和容積嗎?
生1:這三個(gè)玻璃碗既有容積,也有體積,橡皮泥只有體積,沒(méi)有容積。
師:怎樣讓橡皮泥有容積?
生2:可以把橡皮泥里面挖空。
生3:挖空太浪費(fèi)材料了,把橡皮泥拍平,能把每個(gè)部分充分利用,像折紙一樣折出來(lái),可以做容積更大的容器。
師:若將小碗套進(jìn)中碗,再將中碗套進(jìn)大碗,大碗的什么會(huì)發(fā)生變化?
生4:大碗的容積會(huì)變小,體積不變。
生5:買(mǎi)這樣的碗可以省空間,我們家就有這樣的套裝茶具。
師:要知道大碗能裝多少水,需要計(jì)算什么?
生6:求大碗能裝多少水就是求大碗的容積。
師:如果給大碗設(shè)計(jì)一個(gè)包裝盒,需要考慮什么?
生7:我想問(wèn),包裝盒是貼著碗的外面包,還是用長(zhǎng)方體盒子裝?
生8:我覺(jué)得不管怎么裝,都要考慮大碗的體積。
師:生活中包裝盒大多是規(guī)則的形狀,如果用長(zhǎng)方體盒子包裝,你們覺(jué)得要計(jì)算什么?
生9:長(zhǎng)方體包裝盒的長(zhǎng)、寬、高要對(duì)比著碗的體積來(lái),要能裝得進(jìn)去。
生10:雖然要考慮大碗的體積,但我覺(jué)得其實(shí)就是計(jì)算長(zhǎng)方體包裝盒的容積。
概念是邏輯思維的第一要素。小學(xué)階段的概念理解,除了關(guān)注字面定義,更重要的是抓住概念本質(zhì),讓學(xué)生直觀感受概念,豐富對(duì)概念的體驗(yàn)。
(作者單位:宜城市窯灣小學(xué))
責(zé)任編輯? 張敏