黄建英
【摘 要】长度、面积均是生活中常见的物理量。对三年级学生而言,从长度单位到面积单位的学习,是空间领域认识发展上的一次飞跃。学生通过对本内容的学习,不仅能发展度量意识、空间观念,也为今后平面图形面积的学习打下基础。对此,对 “面积”内容进行教学提出以下建议:把握面积概念,渗透度量意识;感知面积单位,发展度量意识;理解面积公式,感悟度量本质。
【关键词】面积教学;度量;再思考
一、把握面积概念,渗透度量意识
前期面积概念的教学,笔者仅注重学生对“面”的体验,而忽视了学生对面积理解的误区(后测中发现学生找的面,基本是规则的、向上的面)、忽视了面积认识的全面性与深刻性(后测中的第10题,“在同样大小的2张长方形纸上,分别挖去5个大小相同、位置不同的正方形,比较剩余部分面积”。由于面积守恒意识的缺乏,造成本题正确率只有37.5%),为了让学生真正理解面积的含义,渗透度量意识,后期教学做了以下改进。
后测第10题
(一)注重面积概念认识的全面性
为了进一步完善对面积概念的认识,增设以下操作环节。
1.介入不同方向的面
分析后测中的错例,笔者发现学生常常会产生类似误解:只有向上摆放的“面”才有面积。为了引导学生走出误区,要求学生对物体表面各个不同方向的面进行观察,如摸一摸新华字典的封面、底面、4个侧面,通过操作观察,学生认识到上下底面、侧面都是面,都有面积,从而走出面积认识的误区。
2.介入不规则图形的面积
提到面积,学生第一时间想到的往往是长方形、正方形,从一(下)“平面图形的认识”开始,学生所接触的平面图形中最多的是长方形与正方形,以致面积学习的起始阶段,会不自主地将面积局限于规则图形。为突破局限,笔者介入了“不规则图形面积的比较”这一环节,主要包括线段围成的不规则图形和曲线围成的不规则图形。其目的是突出面积概念的本质,更全面地理解面积概念。
通過以上环节,学生认识到物体表面的各个面都有面积,线段及曲线围成的不规则图形也有面积,完善了对面积概念的建构。
(二)注重面积守恒观念的发展
皮亚杰认为:“守恒是获得数和量概念的重要条件,儿童没有守恒概念就不能真正认识数和量。”学生具有守恒概念就表明他能抓住事物本质,对客观事物的认识已不为表面所迷惑。此环节是前期教学实践的薄弱之处,因此,教师需要思考:如何建立面积守恒概念,将重点加以落实?
1.操作中感受面积守恒
用若干个面积为1平方厘米的小正方形摆拼不同的图形,通过拼组图形使学生体会:尽管所拼图形的形状各不相同,但图形的面积均相等。学生在操作中感受面积守恒。
2.观察中感受面积守恒
如建构1平方分米的表象后,课末巧用1平方分米的正方形进行变形。
师:仔细观察,这个三角形的面积是多少?长方形的呢?
生:(思索许久,终有小手举起)也是1平方分米,都是由这个正方形变的。
师:这两个图形的形状不同,为什么面积都是1平方分米?
生:它们都是正方形变的,其实大小都是1平方分米……
教学中笔者发现,学生对1平方分米的表象往往停留在边长为1分米的小正方形上,观察后感悟:原来1平方分米不一定是边长1分米的正方形,可以是相应的其他图形。这一做法帮助学生突破思维定势,发展面积守恒观念。
又如:在三张边长10厘米的正方形纸上,分别在三个不同的部位剪去一个长6厘米,宽4厘米的小长方形,思考剩余部分的面积是否相等?
由于所剪图形的位置和方向不同,视角上会影响学生对所剩图形面积的大小的判断。通过观察思考,笔者让学生感受到同样大小的正方形中,减去同样大小的长方形,剩下部分的面积大小相等,这与长方形所在的位置或摆放形式无关。
(三)注重概念间的比较辨析
“周长”与“面积”是从不同维度对空间的度量。周长限于一维空间,面积发展至二维空间。小学生对面积理解的基本趋势是:从面积表征与长度表征或周长表征混淆,到最后分化为清楚的面积表征。因此,让学生建立面积概念的初始阶段,应注重多种对比的方式,帮助学生区别。前期对于两者的区分主要停留在“描周长、涂面积”的阶段,实践下来学生对两者的区分还是不够明晰,后期还可从以下方面继续落实。
1.动态演示
在描一描周长、涂一涂面积之后,再运用信息技术,将图形的一周与面积“剥离”,将一周展开拉直,直观体会一维长度与二维面积的区别。
2.动作表征
用手比画出长、高、腰围、面积等,借助动作表征,体会长度只从一个维度比画,面积要从两个维度比画。
3.图画表征
长度单位和面积单位分别以画图的形式进行表征,体会两者所度量的维度的不同。
4.操作实践
用铁丝自制长方形框架,估测铁丝的用量;在框架上糊一层白纸,估测白纸的用量。围绕操场跑一圈,估测操场周长;量量算算,操场如铺草皮,估测草皮用量。在实践中,体悟周长、面积的不同度量角度。
二、感知度量单位,发展度量意识
刘加霞提出度量的焦点:一是度量单位(从标准的不统一到统一,形成单位体系);二是度量单位的个数,即量的多少。前期实践说明,对三年级学生而言,面积单位为什么要统一?选正方形做面积单位基于什么想法?学生是模糊的,后期教学可以从以下方面落实。
(一)经历面积单位的确立过程
探讨面积比较的方法时,教师对选取的两个长方形长、宽数据进行精心设计。学生用已有的观察法、重叠法都不方便比较,产生认知冲突。
引导思考:能否借助组内的学具来完成面积的测算?通过不同学具的拼摆、对比,感悟为什么正方形做面积单位比较合理。拼摆过程中准备小正方形、小圆片、三角形若干。要求学生小组合作完成。
针对3种测量方式,引导学生比较思考。
问题1:你用什么方法来比较这两个图形的面积大小?
问题2:测量中遇到什么问题,你觉得用哪个图形做面积单位最合适,为什么?
引导学生体会正方形能铺满(密铺)所测的图形,而且四条边一样长,摆放时不受位置和方位的限制,所以正方形做面积单位最合适。
(二)重视面积单位表象的建立
前期面积估测中,出现估测数据差异甚大的现象。这主要是因为学生对面积单位表象的建立记忆不深刻,缺乏估测策略。后期面积教学中,教师继续建构常见面积单位的表象,发展学生的度量意识。
【教学片段1】 认识平方厘米
师:从学具袋里找出1平方厘米,怎么判断找得对不对?
生:量一量。边长为1厘米的小正方形,面积为1平方厘米。(学生测量)
师:让我们玩一次游戏吧!
记一记1平方厘米:把1平方厘米拿在手里,仔细看看,记在脑海里;
画一画1平方厘米:藏起1平方厘米,不用尺子,徒手画1平方厘米;
比对1平方厘米:徒手画的与标准的1平方厘米对照,对比差距;
调整1平方厘米:再次观察,再画1平方厘米,对比标准的1平方厘米。
(殊不知,以这种方式建构1平方厘米表象,学生非常感兴趣。当经历了徒手画不是很准,到用心观察体会,较准确地画出1平方厘米,学生心里无比兴奋,此时表象已在无形中逐渐建立。)
师:找找身边哪些物体的表面面积大约是1平方厘米。
生:牙齿表面、开关按钮的面、指甲盖的面……
【教学片段2】认识平方分米、平方米
在1平方分米表象的建立中,教师引导学生利用手势做成大致1平方分米的小正方形,让学生带着这个随身携带的平方分米去寻找生活中的表象;1平方米表象的建立中,引导学生在一张1平方米的白纸站一站,数数能站的人数。通过实践、操作、游戏等活动,建构面积单位的模型。
(三)注重估测意识的培养发展
教学中教师让学生经历用面积单位测量并计数面积单位个数的过程,从而体验面积单位的价值,进而培养估测意识。估测策略的形成有待指导,引导学生从盲目估测向有依据的估测过渡。后期教学中,着重对估测的策略进行一定指导,进一步发展度量意识。
笔者安排了估测信封面积的活动,先估一估,再测一测。
信封面积的估测比较简单,因为所含的面积单位个数少;估测信封封条的面积时,学生估测的方法比较丰富。
①对比1平方厘米估一估。
②用食指的指甲盖按一按。
③目测,封条的长度近似1分米,大约10厘米,估计放10个1平方厘米的小正方形。
建立常用面积单位表象,累积估测策略,并对面积单位进行梳理,建构面积单位与被测物体之间的联系,从而有效地培养学生的度量意识。
三、理解面积公式,感悟度量本质
皮亚杰把运用长乘宽求面积的能力称为智慧水平,这个水平一般到11岁或12岁才出现。因此,让三年级的学生真正理解面积公式并非易事。前期实践也表明很多学生熟悉公式,但运用困难,归根结底是对面积公式、度量的本质不甚理解。后期公式的探究,应注重度量本质的感悟。
(一)经历用面积单位度量长方形面积的过程
提供方格纸或1平方厘米的面积单位,让学生采用摆一摆或画一画的方法探究长方形面积。在用面积单位度量或拼摆长方形的过程中,应重视学生计数面积单位个数方法运用的指导。
学生计数面积单位个数的方法大致有两种:①一个个数出面积单位的个数,这是最原始的方法;②数出每行的个数和行数,5表示每行摆5个,3表示有这样的3行,15表示有15个面积单位,为面积公式的推导提供直观经验。
(二)沟通长、宽与面积单位个数之间的联系
让学生理解长度×宽度=面积是极为困难的。因此在学生拼摆的基础上,笔者围绕这个问题进行直观演示:长方形的长、宽与面积单位的个数有什么关系?引导学生观察长方形长是几厘米,每行就可以摆几个1平方厘米的立方体;宽是几厘米,就能摆几行1立方厘米的立方体。
将一维长度数与二维面积单位个数建立联系,数的意义不同,数值大小是相同的,面积单位的总个数是长、宽这两个数的乘积,由此概括出长方形面积公式。
整个探究环节,学生经历了“动手实践,估测面积—深入探究,建构联系—推导公式,感悟度量本质”的全过程。他们在探究面积公式的同时,理解度量的本质。
面积作为生活中常见的六种物理量之一,面积的教学为今后角度、体积、容积的学习奠定了度量基础。在“面积”的再教学中,通过“把握面积概念, 渗透度量意识”“感知面积单位,发展度量意识”“理解面积公式,感悟度量本质”,学生初步把握了度量的数学结构,逐步增强度量观念,有效地落实了本单元的教学。
参考文献:
[1] 郑毓信. 国际视角下的小学数学教育[M]. 北京: 人民教育出版社,2004.
(浙江省湖州市南潯区善琏学校 313000)