林秋宏
【摘 要】数学概念的建立,不应是概念术语的机械记忆过程,而要基于对数学本质的理解,注重意义构建,发挥学生学习经验,注重迁移学习,建立知识之间的连接。本文以面积概念的教学为例,通过问题创设、激发经验、操作理解、举一反三,让学生内化面积概念本质,初步形成几何度量的认知结构。
【关键词】概念教学 面积 本质理解 迁移学习 结构
一、教学设计思考
“面积”单元是北师大版数学三年级下册的教学内容。教材对“什么是面积”和“面积单位”安排了两个课时的教学,第一课时主要是结合实例,认识面积含义,通过比较长方形与正方形面积的活动,探索比较面积大小的方法;第二课时是认识常用的面积单位,体会面积单位的实际大小。
如何通过起始课的学习,让学生对面积概念有更全面的认识和本质的理解呢?通过学情调研和教学实践分析,基于单元整体教学理念,在教材整合和教学重构方面,我们进行了如下思考与尝试。
(一)“度”“量”同行,理解本质
面积属于度量概念。度量对象、度量单位和度量值是度量概念的三大要素,度量对象决定了度量单位,有了度量单位,才能给度量对象赋予“数值”,“度”(标准)和“量”(测量)是紧密联系不可分离的。基于此,从概念整体上把握,面积单位理应成为面积概念学习的重要组成部分,面积概念与面积单位放在第一课时里一起学习,更有利于学生感知面积单位的产生是对面积大小刻画的需要,感受概念学习的全过程,建立对面积概念的整体认知。
另外,学情调研显示:学生学习面积概念的一大难点在于容易与之前的周长概念混淆。实践表明,尽早引入面积单位并让学生进行“面”的大小的测量体验,充分发挥先入为主的心理优势,是学生有效区分面积和周长概念的重要方法与有效途径。
(二)“线”“面”同行,形成结构
长度测量的学习为面积学习提供了重要的操作经验和思维体验,但教材的安排对此没有相关体现,缺少唤醒学生长度学习经验的素材,学生对面积内容的学习又要从“零”开始。在教学中,教师要充分利用学生学习长度时形成的认知、经验和体验,迁移进行面积方面内容的学习。如教师可通过长度测量中长度单位累加的过程,设计“测量线的长短的工具是一段一段的短线(长度单位),那测量‘面的大小的工具又应该长什么样呢?”“你能结合长度测量的过程,大胆想象:我们该如何测量、表示‘面的大小吗?”“长度和面积的测量有什么不同,又有什么共同点?”等问题,充分借助学生学习长度时形成的认知、经验和体验,引发学生对“面”的大小测量的思考与想象,通过梳理长度和面积知识的异同,初步形成几何度量学习的一般过程和结构框架。
(三)“扶”“放”同行,注重迁移
新课标指出,动手操作、自主探索和合作交流是学生学习数学的重要方式。本课中,面积单位等内容属于规定性知识内容,在教学此内容时,教师可采取灵活的学习方式,以其中一个面积单位,如以平方分米的学习为样板,引领学生感悟面积单位的产生是为了表述面积大小的需要,再通过说一说、找一找、量一量等活动,对该面积单位的大小形成正确表象。而对于其他面积单位的学习,教师则可让学生借助“平方分米”的建构方式进行自主探索,“扶”“放”结合,为实现学生群学、自学、互学提供可能,从而促使学生达成对面积单位的完整认知构建。
基于以上思考,我们将本课的学习目标定位为:从度量角度理解面积及面积单位的意义,建立常用面积单位的表象,经历用“数的多少”表示“形的大小”的过程,初步形成学习“测量”问题的认知结构;通过观察、对比、测量等活动,培养学生估测面积的能力和空间观念。教学重、难点则是引导学生理解面积含义,经历度量面积的全过程,体会面积的度量本质。
二、课例重点环节、目标与资源
“面积”单元教学的重点环节、目标和学习资料(见下表)。
三、教学过程展开举例
环节一:创设情境,以“旧”引“新”
1.设疑导入,提出问题
师:同学们,朋友送了老师一幅画,你们觉得漂亮吗?老师想把它装裱起来,挂到家里,怎么装裱呢?先配上一层玻璃,四周围上胶条,这样就完成了。(PPT演示)
师:装裱这样的一幅作品,准备材料时,需要先了解哪些信息呢?
学生自主交流。
教师根据学生的回答板书:
问题一:胶条需要多长呢?
问题二:“玻璃面”有多大呢?
2.长度测量,激活度量经验
师:哪个问题是我们已经学过的?我们可以怎么解决?
结合学生的回答,教师将“胶条”教具拉直贴出来(板书:线的长短),并用1分米的纸条测量其长度(板书结果:14个1分米)。
[设计意图]通过创设装裱作品中的问题情境,引出“胶条需要多长”和“‘玻璃面有多大”兩大问题,一旧一新,着眼全局,让新问题自然地促进新概念的学习。长度测量的再现,让学生体会到物体的长度就是其包含长度单位的数量,感受度量概念学习的三要素:对象、单位、度量值,并以此形成面积学习的思维框架,让接下来的面积学习有迹可循。
环节二:问题解决,测量“面”的大小
1.迁移想象,大胆猜测
出示:一块玻璃。
师:“玻璃面”有多大呢?这是关于“面”的大小的问题(板书:“面”的大小)。“面”的大小能测量吗?该怎么测量呢?
师:测量线的长短,我们用了一段一段的短线进行测量,用学生大胆猜测一下,测量“面”的大小,我们又该用什么工具呢?
生1:用尺子,把它的四条边量出来,再加起来就是这个“面”的大小。
生2:我不同意,你那样量出来的是它的周长,也还是在量胶条的长度,我们现在要测量的是“面”的大小(生摸一摸“玻璃面”)。
生3:我同意生2的说法,尺子是用来测量线的长短的,“面”是一大片一大片的,量“面”的大小应该是一块一块的。
生4:测量线的长短是用短的线,我觉得测量“面”的大小可以用小一点的“面”,如我们的“手掌面”。
……
2.小组活动:用不同的工具量“面”的大小
师:大家的想法都很有意思!到底用什么工具来测量“面”的大小呢?我们不妨来亲手量一量?
出示操作要求:
(1)想一想:可以借助什么东西测量“面”的大小?
(2)量一量:动手量一量“玻璃面”有多大。
(3)说一说:“玻璃面”大约有( )个 的大小。
学生选择用正方形学具(1平方分米)、小圆形、练习本、“手掌面”等进行“面”的大小的测量。
3.展示作品,汇报交流
生分别反馈几种方法测量的过程与结果,师结合学生的汇报填写测量结果。
4.梳理小结,对比优化
师:量“玻璃面”的大小,我们用了这么多种不同的方法,请同学们说一说自己的想法。
生1:我觉得用“手掌面”测量不太好,因为每个人的“手掌面”大小不同。
师:也就是说,测量的工具大小要相同,对吗?
生2:用练习本测量不太准确,只能说“玻璃面”大约有四本练习本封面的大小,因为有的地方没有测量到。
生3:我觉得应该选择小正方形来测量比较好,因为用正方形来铺,铺得比较满,没什么空隙,这样比较准确。
师:虽然同学们选择的测量工具都不相同,但都在努力做一件什么事情呢?
生:都想努力把“玻璃面”铺满,都想量出“玻璃面”的大小。
师:通过刚才的讨论,你们更喜欢哪一种测量工具呢?
……
[设计意图]本环节,学生在解决“‘玻璃面有多大”的问题中,借助长度的测量经验,通过测量工具的想象与选择、测量过程的操作、测量结果的表达,经历“小‘面量大‘面”的全过程,充分利用先入为主的心理优势,感受面积是“量”出来的,感悟以“数量”刻画“大小”的面积测量本质,达成对面积概念的初步建构。
环节三:认识面积单位,揭示面积含义
1.找一找:认识1平方分米
师:同学们都很会思考。在学习面积的相关知识时,我们可以用这样的正方形来测量“面”的大小。这个正方形的边长是1分米,它的大小就是1平方分米。这样的1平方分米就是我们用来量“面”的大小的单位。
师出示“1平方分米”的透明胶纸。
师:大约需要多少个这样的1平方分米透明胶纸才能铺满这个“玻璃面”呢?
生:12个。
师板书12个1平方分米。
师:请同学们找一找,身边哪些“面”的大小接近1平方分米?
生找到“开关盒面”“粉笔盒面”“手掌面”等。
2.量一量:借助1平方分米测量身边物品“面”的大小
师:有了这样的1平方分米,我们还可以测量身边哪些“面”的大小呢?
学生分小组利用1平方分米学具测量身边物品,如数学课本封面、“课桌面”和“队徽火炬面”等的大小,并汇报。
生上台摆一摆、说一说。
3.说一说:揭示面积的含义
师:我们用1平方分米的小正方形测量出了“玻璃面”的大小、“课桌面”的大小、数学课本封面的大小,我们测量出来的这些“面”大小的结果就是它们的面积。如我们用12个1平方分米的小正方形测量出“玻璃面”的大小,也就是“玻璃面”的面积是12平方分米。教师引导学生结合身边物品、课件举例说明。
4.认一认:认识更多的面积单位
师:如果还用这样的1平方分米来测量地面、“小树叶面”的面积,你觉得怎么样?
生:用1平方分米量“树叶面”的面积太大了,量舞台的面积又太小了。
师:也就是说1平方分米不够用了!同学们猜一猜,还有哪些面积单位呢?
生:我觉得面积单位还有平方米、平方厘米……
师:没错!我们常见的面积单位有平方米和平方厘米。它们又分别有多大呢?这个任务就交给同学们来探索。你们可以像刚才学习“1平方分米”一样,通过说一说、找一找、围一围、量一量的方法来认识它们。
师:同学们可以先在小组内自主交流对1平方米和1平方厘米的认识,再小组汇报。
生1:我们小组对1平方厘米进行了探究。我们发现1平方厘米和1平方分米的规定类似,边长1厘米的正方形的面积就是1平方厘米(生一边说一边展示自己画出来的“1平方厘米”)。
生2:我知道大拇指的指甲盖、校服上纽扣的面积都大约是1平方厘米。
生3:平方厘米是比較小的面积单位,可以用它来测量比较小的“面”,如这个橡皮擦的“面”就大约是6平方厘米(生出示一块橡皮擦)。
生4:边长是1米的正方形的面积就是1平方米。1平方米大概就这么大(小组4人手拉手围出一个面积大致1平方米的正方形)。
生5:我听爸妈说,我家房子的面积大约是80平方米。现在我知道,如果用1平方米的地砖来铺家里的地面,大约需要80块这样的地砖。
……
[设计意图]学生在优化度量工具的过程中自然引出面积单位——平方分米,从而让学生体会面积单位的产生是表达“面”的大小的需要,有效地将“度”和“量”建立联系。反过来,利用这样的1平方分米,我们还可以测量身边哪些“面”的大小呢?由度量工具寻找更多的度量对象,借助大量例子,归纳梳理出面积概念的含义,不拘泥于文字的生硬表述。学生借助“平方分米”的认识过程,自主迁移学习其他面积单位,达成对面积概念、面积单位的整体构建。
环节四:课堂小结,打通联系
师:今天我们在解决“需要多长的胶条”的问题中复习了长度的内容,并在此基础上认识了面积,那么量长度和量面积有什么不同?又有什么共同点呢?(出示PPT)
生1:长度量的是线的长短,面积量的是“面”的大小。
生2:它们的单位“长”得不一样,长度单位是一段一段的,面积单位是一块一块的。
生3:我觉得测量都差不多,都是要用“单位”把它们摆满。
……
师:就像大家说的一样,长度和面积虽然看起来都不一样,但它们都是属于测量的问题。测量时,我们都需要确定“量什么”,长度“量”的是线的长短,面积“量”的是“面”的大小。明确量什么后,就要“定标准”,测量长度的标准就要使用长度单位,测量面积的标准就是我们今天认识的这些面积单位。有了标准就可以测量了,测量后,就可以“数结果”,也就是测量结果用数出来的单位个数来表示。
师小结全课,梳理测量内容的学习过程:“量什么”—“定标准”—“数结果”,并板书。
[设计意图]在小结环节,基于学生的交流,引导学生进一步反思长度、面积测量的学习体会:重温明确研究问题(量什么)、认识测量单位(定标准)、得到测量结果(数结果)的学习过程,帮助学生形成图形测量的一般学习过程,形成相对稳定的认知结构。
四、板书设计
五、课后反思
本節课教学,以理解面积概念的度量本质为目标,逆向设计,借助长度测量经验,突破教材限制,大胆创新,注重关联,有效地促进了学生对面积概念的深度理解。
(一)突破教材,有效整合
各版本教材对本课内容的整体安排大同小异:第一课时先通过身边实物表面大小的具体实例抽象出面积的描述性“定义”,让学生模仿表述,理解概念,再通过探索比较面积大小的方法,初步渗透单位意识;第二课时再全面介绍各种面积单位的相关内容。
我们认为:面积大小比较环节对于面积单位的产生能起到一定的启发作用,但也容易让学生陷入“比较面的大小”结果的争辩和方法的对比中,弱化了对面积含义的本质理解。因此,本课舍弃面积大小比较环节,将面积单位整合到本课时,“度”“量”同行,淡化概念文字表述,创造性地抓住面积的上位概念“度量”展开活动探究和别开生面的面积概念教学,调动学生已有的长度测量的经验,理解面积的本质,通过类比推理、意义想象,充分感知面积的本质含义。
(二)注重关联,形成结构
张丹教授指出:“观念统整”教学是基于数学大观念的整体设计,目标直指学生实现意义理解和自主迁移。本课教学中,在解决完“胶条的长度”问题后,教师放手让学生借助已有测量经验,解决“‘玻璃面有多大”的新问题,前联后延、举一反三、触类旁通,引导学生梳理出学习“图形测量”内容的认知结构,即明确测量对象(量什么)、认识测量单位(定标准)、表示测量结果(数结果),帮助学生感受图形测量的数学本质,以此为学生后续学习角度度量、体积度量提供相应的经验。从整体着眼,强调“结构”的体验,让学生的学习更具“深度”。