文|卢成水
学生的学习是一个认知建构的过程,单元是教材的最小整体。小学数学学习如何体现学生的学习特点,如何体现单元知识的整体性呢?下面以“多边形面积”这一单元教学设计与实施为例加以阐述。
单元整体教学,教师要有系统的思想观念,着眼知识体系,整体把握教材内容。纵向梳理知识线,横向吃透知识本质,是整体把握教材内容的两大策略。
图形的认识和测量,贯穿于整个小学阶段。在第一学段、第二学段分布的时间轴如下:
通过纵向梳理可知,小学阶段平面图形面积的学习,是循序渐进、螺旋上升的,也是后续学习立体图形表面积、体积的基础。
在小学图形面积的编排中,以长方形的面积作为基础,以图形转化推导平行四边形、三角形、梯形、圆的面积计算方法,体现出“归一类化”的思想方法。知识背后的思想方法,是需要让学生着重理解和领悟的。
小学阶段还有许多知识是相似的。如长度、角度、面积、体积的测量和质量、时间、人民币等知识,实质都是单位的累加,只是单位、进率不同。吃透知识的本质,是为了教学中更好地把握教学的重点。比如,从整体教学的角度,让学生学会整体迁移,举一反三,从学一例到会一类。
把握学生的学习起点,找准教学的切入点,解决学生需要解决的真问题,让学习真发生。我们用预学和前置性作业的形式来了解学生的学习起点。
(1)布置前置性长作业。
以上预学与前置性长作业,学生在较长时间内完成。学生完成作业生成的想法,为课堂教学提供了丰富的学习材料,为学生展开比较、辨析、对话等提供了范例,为教师教学推进提供了素材。
(2)梳理问题。
“多边形面积”学生提出的主要问题见下图。我们将问题分两类:①至④是基础类,⑤至⑧是延伸拓展类。预学中学生发现并提出自己心中的真问题,在重点课例中和伙伴们一起探究并解决,这才是真正有效的课堂教学。
(3)分析作业。
“多边形的面积”预学情况统计表
从上述统计表可看出,大部分学生能量出需要的数据,算出图形的面积。错误主要有:平行四边形的面积用两条邻边相乘,三角形和梯形的面积没有除以2,梯形的面积个别没有乘高或加上底。正确的学生大部分能用不同的方式说清楚道理,图文结合说道理的学生对图形间的关系已经很清晰了。只会算的学生,有的是套公式不懂道理,有的口头会说,但不会用图或文字表达。
全面分析前置性作业情况,才能精准把握难点,明确后续教学的方向和目标。
基于单元预学,这一单元的课堂教学,我们确定了两大重点:一是帮助不会的、只会算的学生理解公式背后的道理;二是对单元核心问题的再突破,即培养学生的空间观念。
基于此,对教材原来的编排顺序、教材内容适度调整,重构单元框架、课时目标见下表1:
表1
经过调整,教材中的例1 到例3,整合为一课时,解决单元核心问题,以及学生提出的8 个问题。例4、例5 整合为一节实践活动课,课前长作业与课内集体反馈交流相结合。反馈与评价主要检测对单元基础知识的达成情况,如果问题大就补救跟进,反之就拓展。需要特别注意的是,单元整体教学绝不是为了节约课时,而是在更精准把握学生学习起点基础上,让学生学得更充分、更扎实、更有价值。
充分利用预学材料,引发有价值的教学互动,让学生经历更充分的知识建构过程。
环节一:说道理
(1)整体呈现。
呈现预学材料中大家的想法。问:在研究平行四边形、三角形、梯形的面积时有什么相同和不同的地方?突出都是把新问题转化成已经会解决的问题,但转化时用的方法不同,如平行四边形采用割补法等积变形,三角形、梯形还可采用拼的方法。
(2)学具操作。
首先要帮助学习有困难的学生,借助动态演示理解面积计算的原理。其次要解决小核心问题,如为什么沿着平行四边形的高分?只能沿着这条高分吗?为什么拼上同样大小的三角形或梯形?只有在这样的前提下,上述的想法才是成立的。数学要具有科学性。
(3)补充想法。
由于是学生预学后测试的,所以想法比较集中。此环节要补充想法,感受转化方法多样化。如三角形也可以割补成长方形或平行四边形,梯形也可以分割成两个三角形或一个平行四边形和一个三角形等,防止学生思维定势。
环节二:找联系
此环节,一是要与学习长方形面积的方法建立联系,二是将这四个图形面积计算方法类化。分两个层次:
第一层次:(1)回忆:长方形面积用长乘宽,是怎么研究的?(2)在研究平行四边形、三角形、梯形面积时,用数面积单位的方法了吗?
第二层次:这四个平面图形的面积计算方法,能不能只记一个,记哪个更合适?长方形、平行四边形可以看成上底、下底一样长的梯形,三角形可以看成上底是0 的梯形,这四个平面图形都可以看成梯形。
环节三:会拓展
此环节中继续转化和迁移,解决圆形的面积如何研究。另外,还可以与测量等知识建立联系。
问题一:圆形的面积,你能想办法知道吗?立体图形的面积呢?下左图,用外切、内接正方形的方法,用估算;下右图,用分割,转化成近似的长方形或平行四边形。立体图形的面积就是几个面的和,也就是表面积。
问题二:测量平面图形的面积用面积单位累加,小学阶段哪些知识也是这样的呢?面积、长度、角度的测量,以及后续要学的体积、容积等知识,也都是单位的累加。
(1)布置前置性长作业。
内容:设计组合图形和不规则图形,计算出面积,说明这样算的理由。
要求:回家作业,独立完成。
(2)课内反馈。
集体展示,分规则图形和不规则图形两个环节,主要反馈想法的合理性,重点是不规则图形的反馈。
①猜猜:这两幅作品是怎么解决的?
左图采用分,用三角形的面积+长方形的面积=组合图形的面积;右图,有两种方法,方法一是左边长方形+右边两个小三角形的面积=组合图形的面积,方法二把这个组合图形补成长方形,用大长方形的面积—补的小三角形的面积=组合图形的面积。
②下面这些不规则图形的计算方法,你同意吗?为什么?
引导学生先“阅读”别人的想法,教师再反馈。其中,图④⑤的想法正确;图③国旗是规则的长方形,不能随意改动;图②看成平行四边形,面积相差大不合理,可以分成四个小三角形加一个小正方形;图①看成平行四边形更合理;图⑥树叶的面积小于35 平方厘米。在反馈中,体验合理与不合理,感悟数学的科学性,生活的真实性。
单元预学后的整体教学,教与学的行为都发生了明显的变化。教师不得不整体性地思考不同课时在单元中的价值,不得不思考每一课之间的联系,不得不更关注学生的起点、经验和问题,不得不考虑单元核心概念的渗透和突破。这些转变,都要求教师不断提高自己的专业性。
学生不得不用足够多的时间静下心来自主学习,不得不用自己的方式来提取信息、提出问题、梳理知识结构等———这些都异于他们已经习惯了的学习方式,对他们而言也是挑战。实践证明,这样教学学生的阅读力、专注力、学习力、合作力、表达力、概括力、思维力等“学习力”得到了更多的锻炼。