屈婷 沈丹萍
体积和容积概念的建立是学生空间观念形成的一次飞跃。人教版数学教材将体积与容积安排在不同的课时,先学习体积和体积单位,再认识容积和容积单位。如何引导学生深度理解、合理区分上述概念,让学习走向深入?
一、感悟空间,让“体积”概念更具体
体积与容积的概念都涉及空间,空间与平面相比多了一个维度——“高”。学习面积时,学生已经积累了丰富的知识经验和学习方法,笔者为学生提供了一些长、宽、高差异较大的物体,让学生借助面积的学习经验来学习体积,在对比中感悟“空间”与“平面”的区别,凸显体积“占空间且空间有大小”的本质属性,直观建构体积的概念。
在教学《体积和体积单位》时,笔者先引导学生回顾:我们是怎样学习面积的?这个问题激活了学生已有的學习经验,大部分学生能说出面积是先找到面积在哪里,然后比较图形面积的大小,比较大小时,可以用观察法、重叠法和摆小正方形法,不管用哪种比较方法,都是既关注长,又关注宽。接着,笔者提出“体积”的概念,并出示下图,提出以下问题:
(1)这些物体都有体积吗?
(2)橡皮、铅笔和尺子,你们认为谁的体积最大?谁的体积最小?
(3)在比较体积时,你们比的是哪里?
(4)比较体积和面积的方法有什么不同?
对于问题(1),学生能用动作来表征面积,但表征模糊,只有个别学生能从三个维度进行表征。问题(2),学生众说纷纭:有的认为尺子的体积最大,因为它的面最大;有的认为橡皮的体积最大,因为它虽然短,但是很宽也很厚;还有的认为铅笔既没有尺子长,也没有橡皮厚,体积应该最小。问题(3)提出后,学生开始反思,这三样物品的长、宽、高都不相同,仅凭眼睛看,很难比出大小。对于问题(4),学生回答:“比较面积时只看两个方向就可以了,但比较体积时需要看三个方向。”
二、巧用关联,让“容积”内涵更清晰
体积与容积既有区别,又有联系。容器所能容纳物体的体积,归根结底还是体积。不同的是,容积与体积观察的角度不同,体积关注的是物体的外部空间,容积关注的是物体的内部空间。巧用体积与容积的关联,让学生经历分类活动,将学生观察的角度从关注整体转移到关注内部,可以丰富学生对容积概念内涵的理解。
在教学《容积和容积单位》时,笔者给学生提供了以下材料,并提出问题:如下图,这些物体都有体积吗?如果将这五种物品分成两类,你会怎么分?分类的依据是什么?
在对以上物品进行分类的过程中,学生讨论并达成共识:①⑤归为一类;②③④归为一类。因为第一类里面是空心的,可以装东西。此时,笔者揭示容器和容积的概念,并引领学生谈谈对容积概念的认识。有的学生认为“能容纳”很重要,但是物体必须是空心的,才能容纳物体;有的学生觉得“体积”也很重要,因为容积就是装在空心容器里面的物体的体积。“能容纳”是理解容积的关键,但对学生来说晦涩难懂。因此,笔者出示两个未装满水的杯子(如下图),引导学生辨析“这两个杯子大小完全一样,你认为哪个杯子的容积更大?”
部分学生暴露出对容积概念的错误认知,认为右边杯子的容积大,因为右边杯子里装的水多。经过讨论与交流,学生最终达成共识,认为两个杯子的容积一样大,对“能容纳”一词也有了丰富的理解。有的学生说:“这两个杯子里虽然都装了水,但是没装满,要装满以后,水的体积才是杯子的容积。”有的学生说:“杯子里最多能装多少水,杯子的容积就是多少。”当学生建立容积的概念后,笔者引导学生思考“怎样知道文具盒的容积”。学生迁移计算体积的经验并回答:“可以用尺子从里面测量出文具盒的长、宽、高并把它们相乘,就能算出它的容积。”笔者顺势追问:“为什么要从里面测量?长、宽、高相乘求的不是文具盒的体积吗?”这样提问,“逼”着学生将文具盒的体积与容积对比说理,进一步体会容积是物体的“内部体积”。
三、比较辨析,让二者关系更通透
体积是容积的上位概念,容积是特殊的体积。从概念的获得过程来看,容积和体积是针对不同问题、事物的不同侧面抽象出来的概念。教学中,教师应尽量将与体积和容积有关的问题置于具体情境中讨论,引导学生比较辨析,体会体积与容积的区别与联系。
在单元整理和复习阶段,笔者精选材料,设计了一系列问题,引发学生思考。
师:如下图,这些玻璃碗和这块橡皮泥都有体积和容积吗?
生1:这三个玻璃碗既有容积,也有体积,橡皮泥只有体积,没有容积。
师:怎样让橡皮泥有容积?
生2:可以把橡皮泥里面挖空。
生3:挖空太浪费材料了,把橡皮泥拍平,能把每个部分充分利用,像折纸一样折出来,可以做容积更大的容器。
师:若将小碗套进中碗,再将中碗套进大碗,大碗的什么会发生变化?
生4:大碗的容积会变小,体积不变。
生5:买这样的碗可以省空间,我们家就有这样的套装茶具。
师:要知道大碗能装多少水,需要计算什么?
生6:求大碗能装多少水就是求大碗的容积。
师:如果给大碗设计一个包装盒,需要考虑什么?
生7:我想问,包装盒是贴着碗的外面包,还是用长方体盒子装?
生8:我觉得不管怎么装,都要考虑大碗的体积。
师:生活中包装盒大多是规则的形状,如果用长方体盒子包装,你们觉得要计算什么?
生9:长方体包装盒的长、宽、高要对比着碗的体积来,要能装得进去。
生10:虽然要考虑大碗的体积,但我觉得其实就是计算长方体包装盒的容积。
概念是逻辑思维的第一要素。小学阶段的概念理解,除了关注字面定义,更重要的是抓住概念本质,让学生直观感受概念,丰富对概念的体验。
(作者单位:宜城市窑湾小学)
责任编辑 张敏