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        大概念背景下重塑小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的新樣態(tài)

        2024-06-27 19:00:21路麗
        新課程·上旬 2024年10期
        關(guān)鍵詞:多邊形長方形平行四邊形

        大概念教學(xué)是一種基于概念和原理的教學(xué)方法,它以構(gòu)建深厚的知識結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)學(xué)生的思維能力為目標(biāo),強調(diào)在學(xué)習(xí)過程中將重點放在理解概念、原理和模型等基本知識結(jié)構(gòu)上。教學(xué)中,教學(xué)重點為核心概念與原理教學(xué),課堂教學(xué)的更多時間留給學(xué)生,由學(xué)生結(jié)合核心概念對課堂知識深入探討。大概念視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),以核心概念為依據(jù),通過整體性、系統(tǒng)性和內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和自主學(xué)習(xí)能力,幫助學(xué)生建立知識網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知框架,實現(xiàn)對知識的深度理解和靈活運用。

        筆者以“多邊形的面積”單元教學(xué)為切入點,開展大概念背景下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動,探討小學(xué)數(shù)學(xué)大概念教學(xué)的實踐路徑。

        一、學(xué)情分析

        “多邊形的面積”是小學(xué)五年級上冊的教學(xué)內(nèi)容。五年級學(xué)生正處于空間思維的發(fā)展起步階段,因此在五年級數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師需要重點加強對學(xué)生空間思維發(fā)展的引導(dǎo),讓學(xué)生對“圖形”這一數(shù)學(xué)概念形成深刻的認(rèn)知,為后續(xù)圖形的學(xué)習(xí)奠定扎實的基礎(chǔ)?!岸噙呅蔚拿娣e”教學(xué)內(nèi)容涉及各種多邊形的面積求解方法,是建立學(xué)生圖形空間思維的關(guān)鍵。而在思維體系建立方面,需要從知識內(nèi)容的核心概念入手,推動學(xué)生對單元知識的體系化學(xué)習(xí),從而通過單元教學(xué)真正建構(gòu)起學(xué)生的空間思維意識。

        二、教學(xué)目標(biāo)

        ▲通過在格子圖上畫一畫等學(xué)習(xí)活動,能夠把平行四邊形、三角形和梯形通過合適的方法轉(zhuǎn)化為長方形,進而找到求解這些圖形面積的方法。

        ▲在單元教學(xué)活動中能夠體驗割補和倍拼兩種轉(zhuǎn)化的方式,感悟轉(zhuǎn)化的思想;并能夠在教師的引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化前后圖形的形狀和面積的變化情況。

        ▲通過學(xué)習(xí)活動的開展,能進一步提升觀察比較能力、空間想象能力,進而有效培養(yǎng)推理能力和空間觀念。

        三、教學(xué)重難點

        教學(xué)重點:通過課堂學(xué)習(xí),能夠熟練運用割補、倍拼等形式將平行四邊形、三角形、梯形等圖形轉(zhuǎn)換為長方形,在圖形轉(zhuǎn)化的過程中充分體悟圖形轉(zhuǎn)化思想。

        教學(xué)難點:能夠獨立對任意圖形進行割補、倍拼等轉(zhuǎn)化操作,并對圖形轉(zhuǎn)化前后的面積變化形成充分感知。

        四、教學(xué)過程

        (一)課堂教學(xué)導(dǎo)入

        多邊形與長方形、正方形、三角形等平面圖形有著極大的相似之處,在多邊形面積的教學(xué)中,需要結(jié)合學(xué)生以往的圖形面積求解知識學(xué)習(xí),通過聯(lián)系舊知識,引導(dǎo)學(xué)生對單元中的新知識形成初步認(rèn)識。

        教師:同學(xué)們,老師這里有兩張圖片(見圖1),大家覺得,這兩張圖片中,哪張圖片中的圖形面積更大一些呢?

        學(xué)生回答。

        (事實上兩個圖形面積一樣大,但由于學(xué)生對多邊形面積求解知識不了解,大部分學(xué)生會給出錯誤答案。)

        教師:我剛剛聽到有同學(xué)說圖1中左邊圖形的面積大,也有同學(xué)說右邊圖形面積大。那么答案到底是什么呢?

        教師使用多媒體設(shè)備向?qū)W生展示圖1,并通過多媒體課件上的圖片編輯程序,分別對兩個圖形進行割補、倍拼,得到兩個一模一樣的圖形。

        教師:大家現(xiàn)在看一下,這兩個圖形中哪個圖形的面積更大呢?

        學(xué)生:兩個圖形面積一樣大。

        (設(shè)計意圖:讓學(xué)生對圖形的割補、倍拼形成初步認(rèn)識,喚醒學(xué)生對圖形轉(zhuǎn)化的印象,為學(xué)生學(xué)習(xí)通過圖形轉(zhuǎn)化進行多邊形求解奠定基礎(chǔ)。另外,通過單元教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié),讓學(xué)生初步認(rèn)識平面圖形面積求解中的“單位量”概念,幫助學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中深入了解多邊形面積的求解原理。)

        (二)課程教學(xué)具體活動

        教師:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過長方形與正方形面積的求解方法,老師這里分別有一個長方形與正方形,這兩個圖形的面積分別是多少?

        (教師出示長方形與正方形物體,且四角不固定,可任意活動。)

        教師:大家看,老師手上的物體是什么形狀的?

        學(xué)生:長方形/正方形。

        教師:現(xiàn)在我想知道這個物體到底有多大面積,大家可以告訴老師正確的答案嗎?

        學(xué)生根據(jù)教師引導(dǎo)說出長方形/正方形面積求解公式。

        教師“意外”將物體摔落在地下,物體形變,變成“平行四邊形”。

        教師:怎么回事,這是什么圖形,大家知道嗎?

        學(xué)生:不知道。

        由此引出教學(xué)內(nèi)容。

        (設(shè)計意圖:通過習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)以往所學(xué)的面積求解知識,能夠最大限度地降低該環(huán)節(jié)的時長消耗,為后續(xù)教學(xué)活動開展預(yù)留出足夠時間。而通過習(xí)題復(fù)習(xí),能夠讓學(xué)生根據(jù)課堂新知聯(lián)系原本所學(xué)的內(nèi)容,讓學(xué)生通過知識遷移實現(xiàn)多邊形面積求解知識的自主建構(gòu),提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量,讓學(xué)生在了解新知的同時促進自身自主學(xué)習(xí)意識發(fā)展。)

        (三)課堂新知探索

        1.在網(wǎng)格圖上“尋找”圖形面積

        教師:同學(xué)們,對于平行四邊形、三角形和梯形我們都比較陌生。對于這些陌生圖形面積的求解,大家有什么好的方法?

        老師建議:在進行這些圖形面積的求解時,我們可以通過網(wǎng)格圖“找到”這些圖形的面積。本節(jié)課,老師就帶領(lǐng)大家一起從網(wǎng)格圖上找到這些圖形的面積。

        教師向?qū)W生出示網(wǎng)格圖,并提出以下活動要求:

        (1)在網(wǎng)格圖上至少繪制平行四邊形、三角形、梯形中的任意一種圖形,并對該圖形的面積求解方式進行研究;

        (2)計算網(wǎng)格圖上繪制的圖形面積;

        (3)說出在網(wǎng)格圖上找到哪種圖形的面積求解方法,具體是如何找到的。

        2.網(wǎng)格圖上圖形面積的探索

        所有學(xué)生在網(wǎng)格圖上完成圖形繪制后,教師根據(jù)學(xué)生個人意愿,將學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組。為保證各小組學(xué)習(xí)探究能力的均衡,教師要在學(xué)生分組中給予引導(dǎo),讓各個小組人數(shù)與學(xué)生學(xué)習(xí)能力保持在盡可能均等的水平。

        學(xué)生根據(jù)教師的活動要求,以小組為單位進行圖形面積求解方式探討,組內(nèi)學(xué)生討論,從組內(nèi)各個成員繪制的網(wǎng)格圖中任選其一,對該圖形在網(wǎng)格圖上的面積求解進行合作探究。在合作探究環(huán)節(jié)中,組內(nèi)學(xué)生在形成對任意一種圖形面積求解方式的共識之后,自行選擇一名學(xué)生進行匯報,組內(nèi)其他學(xué)生可以補充發(fā)言。

        (1)平行四邊形利用網(wǎng)格圖進行面積求解的方式:

        方法一:將圖形中半格的部分拼接到一起,與其他占據(jù)整個格子的圖形共同組成一個長方形,再數(shù)網(wǎng)格圖上的長方形占據(jù)多少個格子,得出圖形面積。

        方法二:將網(wǎng)格圖中的平行四邊形沿圖形高線進行切割,將切割出的多余部分與原本的圖形放在一起,形成一個長方形,再數(shù)網(wǎng)格圖上的平行四邊形占據(jù)多少個格子,得出圖形面積。

        教師總結(jié):大家提到的兩種方法都是將網(wǎng)格圖上的平行四邊形轉(zhuǎn)化成一個長方形,說明平行四邊形沿著圖形的高線切割,重新進行圖形拼接,最終都會形成一個長方形或正方形。事實上,長方形與正方形就是兩種特殊的平行四邊形。

        (2)三角形利用網(wǎng)格圖進行面積求解的方式:

        方法一:與平行四邊形第一種面積求解方式一致,將網(wǎng)格圖中三角形的半格部分與整格部分重新組合成一個長方形,數(shù)長方形占多少格,得到圖形面積。

        方法二:在網(wǎng)格圖上原有的三角形基礎(chǔ)上添加一個形狀完全一樣的三角形,并將兩個三角形拼成一個長方形或平行四邊形。將圖形占據(jù)格子數(shù)量除以2得到原本三角形的面積。

        方法二中學(xué)生提出的三角形面積求解方法應(yīng)用到“倍拼”方式。教師需要根據(jù)學(xué)生的圖形求解方法向?qū)W生提問:為什么要除以2?

        學(xué)生根據(jù)教師提問,將三角形沿高的一半分開,旋轉(zhuǎn)到下面,得到一個全新的長方形。

        教師向其他學(xué)生提問:了解了這組同學(xué)通過什么樣的方式進行三角形面積求解了嗎?這種新方法大家想不想嘗試?

        教師通過問題引導(dǎo)學(xué)生嘗試班級其他學(xué)生使用方法二中提到的方式,進行三角形面積求解。

        (3)梯形利用網(wǎng)格圖進行面積求解的方式:

        方法一:在原有梯形基礎(chǔ)上添加一個一樣的梯形,構(gòu)成新的長方形或平行四邊形。

        方法二:從梯形高的一半處剪開,將兩個三角形旋轉(zhuǎn)到上面,得到一個全新的長方形。

        3.圖形面積求解方法探究

        教師使用多媒體設(shè)備,通過動畫形式演示上述各種圖形的面積求解方法與過程。

        教師:同學(xué)們,剛剛的短片就是大家提出的各種圖形面積求解方法的完整演示過程。這些方法在實際應(yīng)用中,其實可以算作是同一種方法,大家可以和組內(nèi)的小伙伴討論,再把你們各個小組的觀點告訴我。

        學(xué)生按照教師要求開展組內(nèi)討論。各組學(xué)生討論后一致指出:所有圖形面積的求解中都將原有的圖形轉(zhuǎn)化成長方形或正方形,只是圖形切割拼接的具體方式不同。

        教師:在平行四邊形、三角形和梯形三種圖形面積的求解過程中,同學(xué)們通過各種途徑,最終都將圖形變成了我們熟知的長方形,在數(shù)學(xué)中,這種方式被稱為——轉(zhuǎn)化。數(shù)學(xué)中圖形轉(zhuǎn)化有很多種方法,大家可以研究一下,看能不能找到其他的方式。

        學(xué)生根據(jù)問題再次進行組內(nèi)討論,匯報結(jié)果。

        (設(shè)計意圖:通過使用網(wǎng)格圖,學(xué)生在自我探索中了解多邊形面積中的圖形轉(zhuǎn)化求解方法。課堂教學(xué)中,以引導(dǎo)學(xué)生合作探究為主要教學(xué)形式,有助于引導(dǎo)學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中對圖形轉(zhuǎn)化產(chǎn)生進一步的思考,深化學(xué)生對圖形轉(zhuǎn)化思想認(rèn)知,充分感悟圖形面積轉(zhuǎn)化方法的多樣性以及轉(zhuǎn)化思想的一致性。)

        4.圖形面積轉(zhuǎn)化思想應(yīng)用訓(xùn)練

        教師:剛剛我們所有同學(xué)都通過網(wǎng)格圖掌握了圖形轉(zhuǎn)化的面積求解方法。但是,我們在面臨實際的多邊形面積求解問題時,并不會有現(xiàn)成的網(wǎng)格圖供我們進行轉(zhuǎn)化計算。這就需要我們在不借助網(wǎng)格圖的情況下進行多邊形圖形的轉(zhuǎn)化與面積求解。

        圖形一:平行四邊形。底邊長8 cm,斜邊長5 cm,高4 cm。

        圖形二:三角形。底邊長10 cm,高6 cm。

        圖形三:梯形。上底長3 cm,高4 cm,下底長6 cm。

        學(xué)生根據(jù)已知條件,結(jié)合自身對圖形轉(zhuǎn)化思想認(rèn)知進行圖形面積求解。

        (設(shè)計意圖:讓學(xué)生脫離網(wǎng)格圖這一支架,運用今天所學(xué)知識,算出圖形的面積,將“轉(zhuǎn)化思想”從感知走向運用;讓學(xué)生真正通過課堂教學(xué)掌握圖形轉(zhuǎn)化思想,具備多邊形面積求解的能力。)

        五、教學(xué)反思

        本次教學(xué)設(shè)計中,針對多邊形面積求解,以圖形轉(zhuǎn)化思想為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系所學(xué)知識,逐層對圖形轉(zhuǎn)化思想進行研究與探索,并通過課堂教學(xué)活動鍛煉學(xué)生的圖形轉(zhuǎn)化思想應(yīng)用能力,最終使學(xué)生具備運用圖形轉(zhuǎn)化方法進行各種多邊形面積求解的能力。在教學(xué)設(shè)計中,教師并沒有針對組合圖形面積求解設(shè)置具體教學(xué)環(huán)節(jié)。組合圖形面積的求解事實上就是將以上各種圖形的轉(zhuǎn)化求解結(jié)果相加,這一部分內(nèi)容可以留給學(xué)生在學(xué)習(xí)中進行自主探索,教師只需要根據(jù)學(xué)生的實際情況給予特定指導(dǎo)。由此保證課堂教學(xué)效率,提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

        (作者單位:山東省日照市東港區(qū)南湖鎮(zhèn)中心小學(xué))

        編輯:溫雪蓮

        作者簡介:路麗(1976—),女,漢族,山東日照人,本科,研究方向:小學(xué)數(shù)學(xué)。

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