薛正桧
【摘 要】“长方形和正方形面积的计算”是一节具有典型意义的“种子课”。通过这节课的教学,可以让学生产生五大跨越,即从观察到操作、从直接到间接、从高维到低维、从计量到计算、从归纳到演绎,让儿童的数学学习像种子的生长一样充满生命的意义。
【关键词】长方形;面积;种子课
“长方形和正方形面积的计算”是“图形与几何”领域内一节具有典型意义的“种子课”,教学思路总离不开“猜想—验证—应用”。难道这节种子课只能这样上吗?在品读了老子的《道德经》后,笔者受到了启发,现以“跨越”为主线,设计并实践这一课,教学如下。
1.①和②相比,哪一个面积大?你是怎么知道的?
2.③和④相比,哪一个面积大?你能确定吗?
3.有什么好办法能比较出③和④的大小?
(摆上相同大小的方格)
面积作为一种量,是可以直接计量的,它与长度的计量方法一样,都是用相应的单位量(1厘米长的线段、1平方厘米大小的正方形等)与测量对象进行比较,从而得到相应的结果。从本质上看,面积计算其实就是单位面积在数量上的累加。比较两组图形面积的大小,让学生体验到当观察不能起作用时,直接计量才是确定面积大小的基本方法。学生在认识面积单位时,已经会用1平方厘米的正方形直接测量被测平面图形的大小,这是一次承前启后的活动。从观察到操作,是学生对面积大小由定性把握到定量刻画的一次飞跃。
1.用边长是1厘米的小正方形计量这些长方形的面积,看谁又对又快。(长和宽都是整厘米数)
2.小正方形不够了,怎么办?
3.你最少用几个小正方形就能量出它的面积?
这里长方形面积的计算体现了操作由直接计量向间接计量的过渡,这个过程对学生理解其他平面图形的面积计算方法、形成解决有关面积计算问题的一般策略有着十分重要的影响。看谁又对又快,是在速度上提出了要求;小正方形不够了,是借新问题的刺激“逼迫”学生采用比铺满整个长方形更为“经济”的操作。而最少用几个小正方形,是引导学生逐步想到“沿相邻的边框摆”“内部斜摆”等优化做法,即利用“长边和宽边分别能摆几个”来推测“一共能摆几个”。从直接到间接,学生的研究方式有了思维的参与。
1.你能根据下图中长度的计量结果,推想出面积的计量情况吗?(每一小段长度1厘米)
2.只计量长度,你能推算出下面这几个长方形的面积吗?
实际解决问题时,人们总是在不断地求简、求优。一维的计量是最原始的,二维、三维的计量虽然可以直接计量,但大家通常都是先计量与被测物相关的一维量,然后再利用一定的规则,通过计算得出结果。由此可见,用公式计算面积其实就是在间接计量的基础上,利用长度来求面积,即计量出长方形的长边、宽边分别能摆几个小正方形,然后相乘。当教师利用推想、计算两个环节把这一演变过程展示出来以后,学生对算理的理解自然就通了。用单位长度(1厘米、1分米、1米等)来量长方形的长和宽,建构面积计算的模型,是学生原有经验的提炼、升华。
1. 结合下面的图示,说一说如何计算这个长方形的面积。
2.长方形的面积怎样计算?为什么?
与单位长度累加不同的是,单位面积累加后要抽象出相应的公式。理解面积计量的原理,是基于学生已有的测量经验、推算经验,引导他们进一步展开深入的思考,確信长方形的面积与它的长、宽存在某种关系,他们完全可以自主推导出公式。长方形的长意味着每排摆几个,宽意味着摆几排,面积则意味着一共摆了多少个,所以长方形的面积=长×宽。长方形的面积从计量转向了计算,操作活动升华到了思维活动。
1.你会照样子推导正方形的面积计算公式吗?(可以结合图形来说)
2.你能根据长方形的面积公式推导出正方形的面积公式吗?
基于儿童的思维习惯擅长于直观的特点,他们往往从一个个相关的实例中找到规律(不完全归纳),进而获得结论,但数学更热衷于用“演绎”(从一般到特殊)获得结论。小学数学学习既要基于儿童,也要发展儿童,从正方形面积公式的推导来看,可以根据长方形与正方形的属种关系进行演绎推理。让学生说一说自己喜欢的方法是对他们思维即时水平的测定,让学生试着用“正方形是长和宽相等的特殊长方形”来推导是对他们思维发展方向的期待。
“长方形和正方形面积的计算”一课中的五大跨越,让学生的数学学习像种子的生长一样充满了生命的意义。
[1]俞正强.种子课[M].北京:教育科学出版社,2013.
(浙江省宁波滨海国际合作学校 315830)