【摘? ?要】從長度到面積,是從對一維長度的度量走向?qū)ΧS面積的度量,是學(xué)生認(rèn)識上的一次飛躍。以人教版教材三年級下冊“面積”單元教學(xué)為例,可通過“具身操作、自主探究、想象累加、估測應(yīng)用”等教學(xué)策略,讓學(xué)生親歷過程,深度體驗,從“會而不懂”走向“既懂又會”,積累“量”的經(jīng)驗,讓量感內(nèi)化于心,自然生長,形成素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】操作;體驗;量感;本質(zhì)
量感主要是指對事物的可測量屬性和大小關(guān)系的直觀感知,小學(xué)階段主要包括對時間、質(zhì)量、長度、面積和體積等進(jìn)行度量的感性認(rèn)識?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中“圖形與幾何”領(lǐng)域?qū)ⅰ皥D形的認(rèn)識”與“圖形的測量”整合為“圖形的認(rèn)識與測量”主題?!皥D形的認(rèn)識與測量”包括立體圖形和平面圖形的認(rèn)識、線段長度的測量,以及圖形的周長、面積和體積的計算,等等。教學(xué)時要強(qiáng)調(diào)整體認(rèn)識圖形與測量,凸顯圖形認(rèn)識與測量的關(guān)聯(lián)。從一維空間的長度、二維空間的面積到三維空間的體積,圖形測量本質(zhì)上就是確定被測物的大小。
人教版教材三年級下冊的“面積”單元內(nèi)容,具有承上啟下的作用。它是從對一維長度的度量走向?qū)ΧS面積的度量,是學(xué)生認(rèn)識上的一次飛躍。學(xué)好這部分內(nèi)容,有利于學(xué)生把握度量的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),為體積及其他相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。從教師的教學(xué)實踐與訪談中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對于物體長度和質(zhì)量屬性的感悟較強(qiáng),但對二維空間中“面”的感知較弱。面積教學(xué)中普遍存在一些不利于學(xué)生量感培養(yǎng)的現(xiàn)象,主要表現(xiàn)在四個方面。一是“面積概念”形成過于倉促,忽視操作,導(dǎo)致學(xué)生體悟不深,對“面積”的理解出現(xiàn)偏差;二是“面積單位”建立缺乏活動,忽視探究,導(dǎo)致學(xué)生體驗不足,對“單位”的掌握流于形式;三是“計算公式”推導(dǎo)缺失過程,忽視推理,導(dǎo)致學(xué)生體會不夠,對“公式”的應(yīng)用簡單機(jī)械;四是“面積量感”培養(yǎng)脫離情景,忽視實際,導(dǎo)致學(xué)生感悟不到,對“問題”的解決估測失當(dāng)。應(yīng)如何發(fā)展學(xué)生關(guān)于“面積”的量感,促進(jìn)學(xué)生空間觀念的養(yǎng)成呢?
一、具身操作,建立“面積”表象
量感不是與生俱來的,量感的形成需要經(jīng)歷不斷“悟”的過程。學(xué)生需要在學(xué)習(xí)、實踐中不斷積累經(jīng)驗,逐步形成和發(fā)展量感。學(xué)生對自己親身參與、動手操作的活動會有深刻的印象,教師要通過教學(xué)讓學(xué)生親自體驗事物屬性,親身經(jīng)歷體悟過程,幫助他們建立概念表象,深化概念知覺。因此,教學(xué)中應(yīng)重視開展操作活動,給予學(xué)生充分觀察、操作、思考和體悟的機(jī)會,讓他們在具身操作中建立概念表象,在具身體驗中積累經(jīng)驗,孕育“量感”。
【案例1】“面積的認(rèn)識”教學(xué)
活動一:比一比,誰涂得快?
(1)選一選:請選擇圖1中一個圖形,準(zhǔn)備涂色。
(2)涂一涂:將圖形涂滿顏色,先涂完的同學(xué)贏。
(3)想一想:我選了幾號圖形?為什么?
學(xué)生在涂的過程中感知“面”是有大小的。涂滿的地方有多大,這個圖形就有多大。要想涂得快,就選最小的④號圖形。這里的“大”和“小”,就是平面圖形的面積。
活動二:找一找,摸一摸物體表面的面積。
(1)找一找:在教室里,我看到了哪些物體表面的面積?
(2)摸一摸:摸一摸這些物體表面的面積,我有什么感覺?
(3)說一說:同桌互相判斷,摸到的是物體表面的一周,還是物體表面的大?。?/p>
先從學(xué)生熟悉的生活例子入手,讓他們在摸一摸的過程中強(qiáng)化認(rèn)知與感悟。如數(shù)學(xué)書封面的大小就是數(shù)學(xué)書封面的面積。數(shù)學(xué)書上不止一個面,因此也不只有一個面積,還有左、右面面積,前、后面面積和底面積。再借助課件舉例進(jìn)一步了解面積,如荷葉面的面積,橘子表面的面積等。讓學(xué)生感知到物體的表面有平面,也有曲面,有規(guī)則的,也有不規(guī)則的,在具身操作與體悟中建立“面積”概念表象。
二、自主探究,形成“單位”概念
度量單位是發(fā)展量感的關(guān)鍵所在。度量單位是測量物體數(shù)學(xué)屬性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),它可以確保測量結(jié)果表達(dá)的統(tǒng)一化與一致性。量感培養(yǎng)的重點不在于已知度量單位后進(jìn)行測量,而在于識別數(shù)量的屬性,并“創(chuàng)造”或選擇合適的度量單位來進(jìn)行量化。起始課上的度量單位教學(xué),需要聯(lián)系生活,整體設(shè)計學(xué)習(xí)路徑:①在認(rèn)知沖突中感受統(tǒng)一度量單位的必要性;②定量刻畫“標(biāo)準(zhǔn)單位”;③在深度體驗中深化對“一個單位”表象和“幾個單位”累加的感知;④形成度量單位清晰的表象。
【案例2】“面積的單位”教學(xué)
在明確了用小正方形作為單位密鋪的優(yōu)勢之后,可進(jìn)行如下教學(xué)設(shè)計。
探究一:《新華字典》封面有多大?
(1)估一估:《新華字典》封面面積大約有幾個小正方形的大???
(2)鋪一鋪:用小正方形為單位動手鋪一鋪,我估計得正確嗎?
(3)想一想:如果小正方形面積用1表示,那么封面面積可以用幾表示?
學(xué)生在自主探究的過程中體會“以面量面”的思想,進(jìn)一步感悟“面積的大小就是小正方形的個數(shù)”,從而引出面積的基本單位——1平方厘米。接著,引導(dǎo)學(xué)生猜測:測量“課桌面的大小”“教室地面的大小”,用1平方厘米作單位合適嗎?進(jìn)而衍生出其他常用面積單位:1平方分米和1平方米,并尋找身邊與之相關(guān)的替代實物,通過摸一摸、比一比、量一量等多種表征方式,形成單位概念表象。
探究二:1平方分米里面有幾個1平方厘米?
(1)猜一猜:用1平方厘米去測量,1平方分米里有幾個1平方厘米?
(2)畫一畫:在1平方分米的正方形中表示出來。
(3)說一說:同桌交流,說說自己的驗證方法是怎樣的。
量感培養(yǎng)要從度量單位的意義及實物測量經(jīng)驗出發(fā),走向用數(shù)對測量結(jié)果進(jìn)行定量刻畫。學(xué)生要通過“猜想—驗證”,發(fā)現(xiàn)1平方分米=100平方厘米,并明白其中的原理。同理可得:1平方米=100平方分米。學(xué)生通過觀察、操作、驗證等,在多維度體驗中有效建立面積單位表象,掌握不同面積單位之間的內(nèi)在聯(lián)系,促使量感不斷沉淀,從感性走向理性,從直覺走向思辨。
三、想象累加,凸顯“測量”本質(zhì)
量(liàng)是量(liáng)出來的。測量面積的本質(zhì)是用面積單位測量并計數(shù)面積單位個數(shù)的過程,即測量對象中包含了多少個這樣的面積單位。教學(xué)中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從“數(shù)面積”轉(zhuǎn)為“計算面積”,體會面積與面積單位之間的關(guān)系。學(xué)生經(jīng)歷“用小正方形密鋪—用小正方形半鋪—不用小正方形想象鋪”的學(xué)習(xí)過程,感知測量面積的本質(zhì),延伸與拓展面積概念。在這一過程中,學(xué)生不僅能積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,也能提升量感。
【案例3】“長方形、正方形面積的計算”教學(xué)
師(出示圖2):圖中長方形的面積是多少?
生:7×3=21(cm2)
師:長和寬都是長度,面積是這個面的大小,為什么兩個長度相乘得到的是面積呢?
出示探究任務(wù):這個長方形面積為什么是通過“7×3”得到的?
(1)鋪一鋪:借助1cm2小正方形,在長方形中鋪一鋪。
(2)畫一畫:在長方形中畫一畫,讓人一眼就能看明白。
(3)想一想:還有其他不同的方法嗎?
師生共同反饋梳理。
(1)用小正方形密鋪。長方形的長7厘米,沿長邊能鋪7個面積為1cm2的小正方形;寬3厘米,沿寬邊能鋪3個面積為1cm2的小正方形。3個7表示每行能鋪7個面積為1cm2的小正方形,有這樣的3行,一共鋪了21個1cm2的小正方形,即長方形的面積為21cm2(如圖3)。
(2)少用小正方形半鋪。只需畫出“∟型”“⊥型”等形狀,就能看出每行有7個面積為1cm2的小正方形,有這樣的3行,7×3得到21個1cm2的小正方形,即長方形的面積是21cm2(如圖4)。
(3)不用小正方形,想象鋪。不用畫格子,只要用刻度線隔開,就能清楚地表示出每行小正方形的個數(shù)以及行數(shù)(如圖5)。
師:現(xiàn)在,既不用小正方形鋪,也不畫格子,請你看著這個長方形,想象:沿著長畫了7個1cm2的小正方形,沿著寬畫了3行,7×3表示每行能鋪7個面積為1cm2的小正方形,有這樣的3行,一共鋪了21個1cm2的小正方形。也就是,長×寬=長方形的面積。
學(xué)生對于長方形面積公式“長方形的面積=長×寬”的學(xué)習(xí),屬于典型的“會而不懂”,即學(xué)生能套用長方形面積公式求長方形的面積,但不清晰這個公式的由來。因此,在教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生選擇一個合適單位(1cm2小正方形)對測量對象進(jìn)行測量。其實,這些不同的畫法體現(xiàn)了測量對象(長方形的面積)由標(biāo)準(zhǔn)單位(1cm2小正方形)累加的過程。學(xué)生在操作中將長方形面積用標(biāo)準(zhǔn)單位鋪滿的過程與長、寬的長度相關(guān)聯(lián),理解7×3=21(cm2)表示每行能鋪7個面積為1cm2的小正方形,有這樣的3行,一共鋪了21個1cm2的小正方形。學(xué)生的圖畫得越來越簡潔,他們在頭腦中想象累加結(jié)果的過程越來越豐滿。在這個過程中,學(xué)生進(jìn)一步感悟其中變與不變的思想,深化了對“面積是幾倍單位量的數(shù)值化表示”這一測量本質(zhì)的理解,有效發(fā)展了量感。
四、估測應(yīng)用,感悟“量感”生長
量感是對量的大小屬性的感悟和直覺,是學(xué)生在不使用測量工具的前提下,能對某個量的大小進(jìn)行推斷,并有一個相對比較合理的感知。
提升“量感”,首先要有意識地培養(yǎng)學(xué)生形成明確的度量意識,用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界,“度量”身邊的常見事物。其次要積極創(chuàng)設(shè)有真實情境的測量問題,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實世界,進(jìn)行合理估測。比如,估測“教室地面面積有多大”時,先讓學(xué)生估一估教室地面的面積是多少平方米;再想一想有什么好方法,可以讓估的結(jié)果比較準(zhǔn)確;最后同桌互相說一說,方法是否合適。學(xué)生自然就會提出直接估面積,有一定難度。如果先知道正方形地磚的邊長,借助這一參照物,推測教室地面大約含有幾個這樣的“單位”,就可以比較準(zhǔn)確地估測出地面面積。再如,可以布置一項親子作業(yè),讓學(xué)生與家長一起估測房間的面積等。這種生活浸潤式的估測應(yīng)用,有助于學(xué)生自覺應(yīng)用所學(xué)知識,積累“量”的經(jīng)驗,讓量感可感,讓量感可見,進(jìn)而實現(xiàn)從“生活量感”到“數(shù)學(xué)量感”的轉(zhuǎn)變。
總之,量感是對量的感悟,是心智技能與動作技能的結(jié)合,是兼具內(nèi)隱性與外顯性的思維活動,量感培養(yǎng)是一個潛移默化的長期過程。從學(xué)習(xí)長度到認(rèn)識面積,是學(xué)生空間形式認(rèn)知發(fā)展上的一次飛躍,也是發(fā)展學(xué)生量感的契機(jī)。教學(xué)中要給予學(xué)生充分地觀察、探究的機(jī)會,強(qiáng)化具身操作,親歷深度體驗,讓學(xué)生從“會而不懂”走向真正意義上的“既懂又會”,讓量感內(nèi)化于心,自然生長,形成素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
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教學(xué)月刊·小學(xué)數(shù)學(xué)2023年2期