張明
【摘 要】從度量的角度認(rèn)識(shí)“量”的本質(zhì),貫穿整個(gè)小學(xué)階段,從長(zhǎng)度、面積,到角度、體積在數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法上都具有內(nèi)在的聯(lián)系。本文以“量面積”的活動(dòng)為主線,從長(zhǎng)方形的面積到其他圖形的面積,在不同測(cè)量對(duì)象的變化中進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)面積本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
【關(guān)鍵詞】面積本質(zhì) 度量 單元整體教學(xué)
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思考
“面積”是北師大版數(shù)學(xué)三年級(jí)下冊(cè)第五單元的內(nèi)容,開(kāi)展“量面積”活動(dòng)的教學(xué)是我們?cè)谶M(jìn)行“面積”單元統(tǒng)整時(shí)設(shè)計(jì)的第2課時(shí)。從內(nèi)容來(lái)講,本節(jié)課涵蓋了原教材“長(zhǎng)方形的面積”這一內(nèi)容,是學(xué)生在前一課時(shí)初步認(rèn)識(shí)面積和面積單位的基礎(chǔ)上,以長(zhǎng)方形、正方形為研究對(duì)象,進(jìn)一步從度量的角度進(jìn)行“面”的大小刻畫(huà),理解面積本質(zhì)。同時(shí),本節(jié)課也是本單元繼續(xù)學(xué)習(xí)面積單位換算和面積相關(guān)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。從知識(shí)之間的整體聯(lián)系來(lái)看,本節(jié)課與之前學(xué)習(xí)的長(zhǎng)度的度量,以及后續(xù)要學(xué)習(xí)的角度、體積的相關(guān)知識(shí),在學(xué)習(xí)方式上具有一致性;長(zhǎng)方形的面積知識(shí)也是后續(xù)其他平面圖形,如平行四邊形、三角形、梯形、圓形等面積度量轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)。
作為承前啟后的一節(jié)課,怎樣讓學(xué)生既能從知識(shí)內(nèi)容上感受前后聯(lián)系,從度量角度加深對(duì)面積本質(zhì)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),又能在學(xué)習(xí)方法上進(jìn)行遷移,感受學(xué)習(xí)方式的一致性呢?結(jié)合學(xué)情調(diào)研和教學(xué)實(shí)踐分析,基于單元統(tǒng)整的理念,在教材整合和教學(xué)重構(gòu)方面,我們進(jìn)行了如下的思考與嘗試。
(一)突出“量”的活動(dòng),感悟度量本質(zhì)
測(cè)量是將測(cè)量對(duì)象和標(biāo)準(zhǔn)單位進(jìn)行比較的過(guò)程。學(xué)生在前一節(jié)課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)能用面積單位“鋪滿”圖形的方式度量圖形的面積。本節(jié)課繼續(xù)聚焦“量”面積的活動(dòng),從長(zhǎng)方形、正方形入手,拓展至其他學(xué)生認(rèn)識(shí)的平面圖形,在“量”的活動(dòng)中,進(jìn)一步理解面積的本質(zhì)是面積單位的累加,即測(cè)量對(duì)象內(nèi)部包含的面積單位的多少。
(二)溝通“量”的方法,理解公式本質(zhì)
基于教學(xué)前測(cè)和教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),教師未教授相關(guān)知識(shí)之前,有些學(xué)生就已經(jīng)知道長(zhǎng)方形面積=長(zhǎng)×寬,以及學(xué)習(xí)后容易將“長(zhǎng)方形面積=長(zhǎng)×寬”與“長(zhǎng)方形周長(zhǎng)=(長(zhǎng)+寬)×2”混淆,是學(xué)習(xí)長(zhǎng)方形面積這一內(nèi)容時(shí),常遇到的問(wèn)題。究其原因,學(xué)生感到困難的從來(lái)都不是測(cè)量的結(jié)果,而是學(xué)生未能很好地從“量”的方法上,建立起長(zhǎng)、寬與內(nèi)部所包含面積單位數(shù)量之間的聯(lián)系。因此,本節(jié)課力求引導(dǎo)學(xué)生升級(jí)“量”的方式,實(shí)現(xiàn)從鋪滿,到不鋪滿,再到公式計(jì)算的過(guò)渡,理解面積公式是“數(shù)”法(面積單位)優(yōu)化的結(jié)果,建立起一維“長(zhǎng)、寬”和二維“面積”之間的對(duì)應(yīng)和聯(lián)系。
(三)豐富“量”的素材,積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)
三年級(jí)學(xué)生思維正處在由具體形象思維向抽象邏輯思維逐漸過(guò)渡的發(fā)展階段,這樣的思維特點(diǎn)決定了其對(duì)長(zhǎng)方形面積的探究過(guò)程,還是需要借助一定的直觀“測(cè)量”活動(dòng),才能到達(dá)最后合理抽象公式進(jìn)行推理計(jì)算。有效的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),應(yīng)該要能促進(jìn)有效的數(shù)學(xué)思考。在安排“量”的素材時(shí),教師既要考慮對(duì)象的豐富性,如量長(zhǎng)方形、正方形,以及其他平面圖形時(shí),也要考慮方式的多樣性,如鋪滿“量”、不鋪滿“量”、想象“量”,滿足不同學(xué)生的能力需求,引導(dǎo)學(xué)生積累“量”面積的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)方形面積刻畫(huà)從形象到抽象,從直覺(jué)到推理的過(guò)程。
(四)變換“量”的對(duì)象,實(shí)現(xiàn)方法遷移
長(zhǎng)方形的面積探究,是學(xué)生從度量角度感悟面積本質(zhì)的一個(gè)例子和應(yīng)用,同時(shí)也是后續(xù)學(xué)習(xí)其他圖形面積的基礎(chǔ)。因此,本節(jié)課還要注意揭示知識(shí)的縱橫聯(lián)系,在進(jìn)行不同圖形“量”面積的活動(dòng)時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生在不同的圖形變換的基礎(chǔ)上思考其中的不變,促進(jìn)學(xué)生對(duì)“圖形的度量”整體知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)和學(xué)習(xí)方法的遷移。同時(shí)也注重從統(tǒng)整的視角審視整個(gè)小學(xué)階段的“測(cè)量”教學(xué),幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)長(zhǎng)度、面積、角度以及體積等知識(shí)的整體框架。
基于以上思考,我們將本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)定位為:在升級(jí)“量”法、優(yōu)化“數(shù)”法的過(guò)程中,探究并理解長(zhǎng)方形的面積公式;在“量”更多平面圖形面積的過(guò)程中,發(fā)展學(xué)生的空間觀念、培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力,從度量角度進(jìn)一步理解面積的意義,引導(dǎo)學(xué)生在探究交流中發(fā)展數(shù)學(xué)表達(dá)能力,建立“測(cè)量”的數(shù)學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
二、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:探究長(zhǎng)方形的面積
活動(dòng)1:挑戰(zhàn)激趣,升級(jí)“量”
(1)量一量:長(zhǎng)方形的面積是多少
師:上節(jié)課我們認(rèn)識(shí)了什么是面積,同學(xué)們了解了選擇不同的面積單位,在圖形上鋪滿,就能知道這個(gè)圖形的面積是多少。這節(jié)課我們繼續(xù)研究長(zhǎng)方形的面積(板書(shū):量長(zhǎng)方形的面積),不過(guò)難度要升級(jí)了——不鋪滿!你能知道長(zhǎng)方形的面積是多少嗎?
生:能!
課件呈現(xiàn)活動(dòng)要求。
選一選:選擇一種學(xué)習(xí)材料(每組提供1張長(zhǎng)方形的紙、1把直尺、1平方厘米的小正方形若干)。
鋪一鋪:一眼看出你的測(cè)量方法。
填一填:長(zhǎng)方形的面積是多少。
師:老師收集了一些同學(xué)的作品,看看大家是怎樣“不鋪滿”,也能知道長(zhǎng)方形面積的。
學(xué)生作品展示:
(2)說(shuō)一說(shuō):測(cè)量面積的方法和結(jié)果
師:請(qǐng)同學(xué)們看一看以上作品,并說(shuō)一說(shuō)。
生1:圖1把第一排鋪好了,鋪了4個(gè)1平方厘米的小正方形,一共有3行,3×4=12,一共是12個(gè)1平方厘米的小正方形,也就是12平方厘米。
生2:圖2和圖1其實(shí)是一樣的,只要把圖1中第一行的4個(gè)1平方厘米的小正方形移了下來(lái),就是圖2。所以圖2也可以用3×4=12,得出長(zhǎng)方形紙的面積是12平方厘米。
生3:圖3雖然沒(méi)有鋪滿,但是每一個(gè)空的地方都相當(dāng)于一個(gè)1平方厘米的小正方形,我們通過(guò)想象填上去的話,也是一行有4個(gè),一共有3行。
師:如果把圖3中沒(méi)有鋪上去的小正方形添上去,一行也有4個(gè)1平方厘米的小正方形,能鋪3行,一共12個(gè)。誰(shuí)還有其他的方法嗎?
生4:我來(lái)說(shuō)圖4,寬是3厘米,平均分成3段,長(zhǎng)是4厘米,平均分成4段,再用3×4,就可以得出12平方厘米。
師:圖4都沒(méi)有鋪,你是怎樣看出是12平方厘米的?4代表什么?3又表示什么意思?
生:4表示長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊上能擺4個(gè)1平方厘米的小正方形,寬邊上能擺3行,一共就是3×4=12(平方厘米)。
[設(shè)計(jì)意圖]圍繞“量”字開(kāi)啟教學(xué),激活學(xué)生度量學(xué)習(xí)的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上升級(jí)“量”法挑戰(zhàn),激發(fā)學(xué)生探究的興趣和學(xué)習(xí)需要。
活動(dòng)2:交流溝通,理解“量”
師:同學(xué)們想到了這么多升級(jí)后的“量”法,都知道了這個(gè)長(zhǎng)方形紙的面積是12平方厘米。老師把大家的方法放大了展示到黑板上(貼板書(shū)),這些方法之間有什么聯(lián)系嗎?
生:都可以用3×4=12,長(zhǎng)方形的面積是12平方厘米。
師:既可以用3乘4,也可以用4乘3,這里的4代表什么?3代表什么呢?
生1:4代表長(zhǎng)方形的長(zhǎng),3代表長(zhǎng)方形的寬。
生2:4代表長(zhǎng)方形的長(zhǎng),表示能鋪4平方厘米,3代表長(zhǎng)方形的寬,表示能鋪3個(gè)1平方厘米,鋪滿的話就是4×3=12(平方厘米)。
師:(結(jié)合黑板上板書(shū))你們的意思就是說(shuō),原來(lái)需要鋪滿才能知道面積,現(xiàn)在只需要知道一行有幾個(gè)這樣的小正方形,一共有幾行就能知道面積?;蛘哒f(shuō)只要知道長(zhǎng)邊上有幾個(gè)這樣的面積單位,寬邊上有幾個(gè)這樣的面積單位就可以了。所以長(zhǎng)方形的面積,我們還可以怎樣計(jì)算?
生:4×3=12。
(師板書(shū)12=4×3)
師:4是什么?3是什么?也就是長(zhǎng)方形的面積可以用……
生:長(zhǎng)方形的面積=長(zhǎng)×寬。
(師板書(shū))
師:在這幾種方法中,你都能找到長(zhǎng)方形的面積等于長(zhǎng)乘寬嗎?
師指名學(xué)生找一找,說(shuō)一說(shuō)。
[設(shè)計(jì)意圖]展示學(xué)生不同的“量”面積的方式,從“不鋪滿”測(cè)量面積的方式中,優(yōu)化“數(shù)”面積單位的方法,找到長(zhǎng)、寬與長(zhǎng)方形所包含面積單位個(gè)數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,理解公式的本質(zhì)。
活動(dòng)3:豐富素材,想象“量”
師:用升級(jí)后的玩法,如果1格表示1平方厘米,你能快速說(shuō)出下面這些長(zhǎng)方形的面積是多少嗎?
課件逐一出示下面的長(zhǎng)方形,指名學(xué)生說(shuō)一說(shuō)。
生1:圖5是長(zhǎng)方形,面積是8×4=32(平方厘米),8代表一行有8個(gè)1平方厘米,共4行,面積是32平方厘米。
生2:圖6中,一行有5個(gè)1平方厘米,共5行,面積是5×5=25(平方厘米)。
師:圖6也是一個(gè)正方形,所以正方形的面積可以怎樣簡(jiǎn)化算呢?
生:正方形面積=邊長(zhǎng)×邊長(zhǎng)。
(師板書(shū))
環(huán)節(jié)二:探究其他圖形的面積
活動(dòng)4:變換圖形,拓展“量”
(1)嘗試操作
師:真厲害!這么快就完成了長(zhǎng)方形、正方形面積測(cè)量方法的升級(jí),接下來(lái)我們繼續(xù)升級(jí),你們敢接受挑戰(zhàn)嗎?你們還能測(cè)量出更多圖形的面積嗎?(板書(shū):更多圖形)猜一猜,我們可能要挑戰(zhàn)測(cè)量哪些圖形的面積?
生:三角形、平行四邊形、梯形……(見(jiàn)圖7)
課件出示:
活動(dòng)要求:
標(biāo)一標(biāo),畫(huà)一畫(huà):一眼看出你的測(cè)量方法;
填一填:圖形的面積是多少?
生獨(dú)立完成挑戰(zhàn)卡,小組內(nèi)交流,每人挑戰(zhàn)一個(gè),快速完成的同學(xué)可以申請(qǐng)?jiān)偬魬?zhàn)一個(gè)圖形。
(2)匯報(bào)交流
師:我們一起來(lái)看看同學(xué)們是怎樣測(cè)量的。
①平行四邊形。
生1:我把平行四邊形上多出來(lái)的一部分切下來(lái),移到左邊,剛好拼成了一個(gè)長(zhǎng)方形(見(jiàn)圖8)。
生2:我也是這樣拼接的,拼起來(lái)之后變成了長(zhǎng)4厘米、寬3厘米的長(zhǎng)方形,面積可以用4×3=12(平方厘米),見(jiàn)圖9。
師:切下來(lái),補(bǔ)過(guò)去,是個(gè)好辦法!由平行四邊形變成了長(zhǎng)方形,形狀變了,但是什么沒(méi)變?
生:面積沒(méi)變。
師:哦,同學(xué)們把平行四邊形的面積轉(zhuǎn)化成了長(zhǎng)方形的面積,真不錯(cuò)。
②三角形。
生1:我是把三角形里面兩個(gè)半格的小三角形拼在一起,就是1個(gè)1平方厘米整格。4個(gè)半格的小三角形剛好拼成2個(gè)整格,還有6個(gè)原本就是整格的,一共8平方厘米(見(jiàn)圖10)。
生2:我覺(jué)得這整個(gè)三角形像是大正方形的一半,正方形的面積是4×4=16平方厘米,一半剛好是8平方厘米(見(jiàn)圖11)。
③梯形。
圖12 圖13
生1:我在多出來(lái)的那個(gè)部分畫(huà)上了格子,大概是4個(gè)格子的一半,也就是2格。其余的部分是4×3=12 (格),一共是14平方厘米(見(jiàn)圖12)。
生2:我和他的方法差不多,我把多的部分分出來(lái),就是一個(gè)三角形,面積應(yīng)該是2平方厘米,其余部分是12平方厘米,加起來(lái)也就是梯形的面積14平方厘米(見(jiàn)圖13)。
(3)小結(jié)思考
師:同學(xué)們,當(dāng)我們需要測(cè)量不規(guī)則的圖形面積時(shí),你們都想到了哪些好辦法?
生1:可以數(shù)一數(shù)圖形中有幾個(gè)格子,就能知道面積是多少平方厘米。
生2:可以把多出來(lái)的部分切下來(lái),移過(guò)去補(bǔ)上,轉(zhuǎn)化成我們會(huì)算的圖形。
生3:2個(gè)半格的可以拼在一起算一格。
……
師:是的,我們可以用割補(bǔ)的方法,拼一拼、湊一湊,把不好測(cè)量的圖形轉(zhuǎn)化成我們會(huì)測(cè)量的長(zhǎng)方形,再計(jì)算面積。
[設(shè)計(jì)意圖]長(zhǎng)方形面積是后續(xù)學(xué)習(xí)多邊形面積計(jì)算和轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生變化圖形,“量”其他平面圖形的面積,在操作中直觀讓學(xué)生初步體會(huì),不管哪種平面圖形,其面積都是要看所包含單位面積的個(gè)數(shù),不是整格的可以進(jìn)行拼一拼、補(bǔ)一補(bǔ),初步體會(huì)轉(zhuǎn)化思想。
環(huán)節(jié)三:課堂小結(jié),前后整合
師:同學(xué)們,上節(jié)課我們從原來(lái)的“量長(zhǎng)度”到“量面積”。這節(jié)課,我們對(duì)測(cè)量長(zhǎng)方形面積的方法進(jìn)行了升級(jí),還研究了測(cè)量更多圖形面積的方法?,F(xiàn)在你對(duì)“量面積”有什么體會(huì)呢?
生1:可以把不規(guī)則的轉(zhuǎn)化成規(guī)則的圖形。
生2:“量面積”時(shí)要知道里面有多少個(gè)小方格。
生3:不一樣的圖形,只要分一分、補(bǔ)一補(bǔ),就能變成規(guī)則的圖形。
……
師:除了量線段的長(zhǎng)度、量面的大小,以后我們還會(huì)學(xué)習(xí)量角的大小,量體積的大小。今天的學(xué)習(xí),對(duì)你們有什么啟示嗎?
生1:在以后的學(xué)習(xí)中也會(huì)用到今天學(xué)過(guò)的方法。
生2:我覺(jué)得用今天學(xué)習(xí)的方法解題會(huì)比較輕松。
生3:以后量角或體積的話,應(yīng)該有更小或更大的單位。
……
師:同學(xué)們,讓我們帶著今天“量面積”過(guò)程的學(xué)習(xí)方法和思考,共同期待后續(xù)的學(xué)習(xí)吧!
[設(shè)計(jì)意圖]“圖形度量”的教學(xué)貫穿于小學(xué)階段,從一維的長(zhǎng)度到二維求面積,再到三維求體積,以及角度的刻畫(huà),在內(nèi)容、數(shù)學(xué)思維以及學(xué)習(xí)方式上都具有密切的聯(lián)系,因此在教學(xué)時(shí),不能管中窺豹只見(jiàn)一斑,要引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立“度量”學(xué)習(xí)的全局觀,加強(qiáng)知識(shí)的前后聯(lián)系思考,促進(jìn)整體知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)。
三、課后反思
長(zhǎng)方形的面積教學(xué),內(nèi)容主線清晰明了,為什么不上成一節(jié)傳統(tǒng)課,用量一量、擺一擺歸納面積公式,應(yīng)用公式解決問(wèn)題呢?反正最終也是要讓學(xué)生掌握面積計(jì)算公式。為什么還要大張旗鼓“量面積”?分析這節(jié)課,我們覺(jué)得最大的特點(diǎn)是,通過(guò)有效的數(shù)學(xué)操作活動(dòng),促進(jìn)了學(xué)生對(duì)面積本質(zhì)的數(shù)學(xué)思考。
(一)聚焦聯(lián)結(jié),合理組織學(xué)習(xí)活動(dòng)
為什么學(xué)生會(huì)出現(xiàn)混淆周長(zhǎng)和面積的情況?為什么高年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)多邊形面積時(shí)容易混淆公式?究其原因是學(xué)生對(duì)面積的本質(zhì)理解不到位。學(xué)生除了認(rèn)識(shí)面積之外,真的沒(méi)有其他學(xué)習(xí)面積的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)了嗎?其實(shí)不然,長(zhǎng)方形的面積屬于“圖形度量”的教學(xué),與長(zhǎng)度測(cè)量一脈相承。教師只有正確把握學(xué)情和知識(shí)間的聯(lián)系,才能對(duì)本節(jié)課有合理的目標(biāo)定位,組織以“量”為主線的學(xué)習(xí)活動(dòng),實(shí)現(xiàn)從度量角度理解把握面積本質(zhì)的目的。
(二)問(wèn)題驅(qū)動(dòng),恰當(dāng)優(yōu)化操作策略
操作活動(dòng)是積累數(shù)學(xué)活動(dòng)的重要途徑。整節(jié)課聚焦“量面積”活動(dòng),學(xué)生充分地經(jīng)歷了“長(zhǎng)方形面積”直觀測(cè)量的過(guò)程。積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的目的是為了促進(jìn)學(xué)生有效地?cái)?shù)學(xué)思考。為什么“長(zhǎng)方形的面積=長(zhǎng)×寬”?“長(zhǎng)×寬”究竟是在計(jì)算什么?在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)下,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)方形的面積從具體直觀的“量”到借助數(shù)學(xué)抽象推理的“不量”,也即利用面積公式計(jì)算面積。
(三)拓展聯(lián)系,有效促進(jìn)深度學(xué)習(xí)
史寧中教授認(rèn)為,度量是人的本能,即我們先天具有感知數(shù)量多少和距離遠(yuǎn)近的能力。因此,即使多邊形面積、角度、體積等內(nèi)容的學(xué)習(xí)安排在三年級(jí)以后,也需要我們?cè)趯W(xué)習(xí)面積之初,就樹(shù)立“結(jié)構(gòu)化”“整體化”的意識(shí)。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知需求以及生活經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行有針對(duì)性的前延后拓,合理遷移,才能有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)于“度量”知識(shí)的整體建構(gòu),讓深度學(xué)習(xí)發(fā)生。