《長方形與正方形的面積計(jì)算》是學(xué)生理解了面積的含義和面積單位,學(xué)會了應(yīng)用面積單位直接度量面積的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的,是學(xué)生第一次學(xué)習(xí)平面圖形的面積計(jì)算(由度量演進(jìn)到計(jì)算),長方形和正方形面積計(jì)算公式又是推導(dǎo)其他平面圖形面積公式的基礎(chǔ),它提供了度量和計(jì)算面積的基本原理和方法。為了讓課堂教學(xué)更具有針對性,教學(xué)前我對學(xué)生進(jìn)行了前測,以便立足起點(diǎn)對學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行有效的指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生建立長方形與正方形面積計(jì)算模型。
一、教學(xué)前測
從前測的結(jié)果統(tǒng)計(jì)與分析,可以把握學(xué)生相關(guān)的學(xué)習(xí)起點(diǎn):
經(jīng)驗(yàn)起點(diǎn):通過前期面積與面積單位的學(xué)習(xí),學(xué)生明顯具備“用面積單位來度量圖形的面積”這一學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)占到近75%,為本節(jié)課面積的計(jì)算公式學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。
知識起點(diǎn):絕大多數(shù)同學(xué)已經(jīng)明確面積的意義,知道面積單位的數(shù)量對應(yīng)面積的大小。雖然有近33%的同學(xué)會通過公式來計(jì)算長方形的面積,但從后續(xù)的訪談來看,面積為什么可以通過“長×寬”來計(jì)算,學(xué)生是不明確的。
心理起點(diǎn):根據(jù)范·希爾夫婦關(guān)于幾何思維水平的理論,三年級的孩子的幾何思維水平處于“直觀”階段,不具備描述、分析能力,需要教師在提供信息的基礎(chǔ)上加強(qiáng)定向指導(dǎo)。
二、教學(xué)對策
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),要建立長方形與正方形面積計(jì)算的數(shù)學(xué)模型(長×寬),使學(xué)生由一維空間進(jìn)入二維空間。
1.通過操作、想象,觀察并歸納得出長方形面積=長×寬,長表示一行鋪幾個(gè)面積單位,寬表示可以鋪幾行。
2.通過多媒體演示及想象相結(jié)合的方式,讓學(xué)生感受長和寬長度的變化會引起長方形面積變化,注重學(xué)生二維觀念的培養(yǎng)與建構(gòu)。
三、教學(xué)實(shí)踐
(一)動手操作,初步感受面積的大小與長、寬的長度有關(guān)
1.出示如圖1長方形,你知道它的面積嗎?
2.學(xué)生獨(dú)立思考。
3.在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生用“1平方厘米”的面積單位去鋪(度量)。
4.學(xué)生動手操作。
5.反饋兩種方案。
6.對兩種方案進(jìn)行溝通,獲得結(jié)論。
(二)動腦想象,感受面積的變化是由于長、寬的變化所引起的
1.寬不變長變,引起長方形面積變化
(1)課件將長方形由原來的5厘米延長到6厘米
師:請大家仔細(xì)觀察:你發(fā)現(xiàn)了什么?
生1:寬沒變,長變了,面積也變大了。
師:大了多少,大在哪里?
生2:大了3平方厘米,因?yàn)樵黾恿擞疫叺囊涣小?/p>
師:現(xiàn)在的面積是多少?
生3:6×3=18平方厘米。
師:你這里的6、3分別表示什么?為什么每行有6個(gè),有3行?
生3:因?yàn)殚L是6厘米說明可以每行鋪6個(gè)1平方厘米的面積單位,可以鋪這樣的3行。(見圖3)
師:大家真會學(xué)習(xí),我們沒有動手鋪,但我們可以在腦海里鋪也能解決這個(gè)問題。
(2)師:想象一下,如果寬不變,長縮短1厘米,面積變大還是變小了呢?
生4:變小了,小了1列,也就是3平方厘米。
生5:現(xiàn)在的面積是4×3=12平方厘米。(見圖4)
2.長不變寬變,引起長方形面積變化
(1)課件出示原圖
剛才我們研究了在寬不變的情況下,長的變化引起了長方形面積的變化。現(xiàn)在我們再來研究長不變,寬的變化會不會引起長方形面積的變化,想一想?
①長不變,寬延長1厘米,面積會怎么變化,為什么?
②長不變,寬縮短1厘米,面積會怎么變化,為什么?
根據(jù)學(xué)生的回答出示相關(guān)的圖示來檢驗(yàn)。(見圖5、圖6)
四、總結(jié)歸納,構(gòu)建模型
師:剛才我們通過操作和想象,驗(yàn)證了長方形的面積與長、寬有關(guān)。
師:看到長想到什么?看到寬想到什么?
生1:長就代表一行可以鋪幾個(gè)小正方形,寬就代表可以鋪幾行,也就是幾個(gè)幾的問題。
生2:在寬不變時(shí),長越長,面積就越大;長越短,面積就越小。
生3:在長不變時(shí),寬越大,面積就越大;寬越短,面積就越小。
師:長方形的面積大小是由長與寬的長度來決定的,且長方形的面積等長×寬。
五、應(yīng)用模型,解決問題
1.求右圖長方形的面積。
師:怎么計(jì)算?
生1:5×4=20(平方厘米)
師:為什么可以這樣算?
生2:因?yàn)殚L方形的面積計(jì)算公式就是長×寬。
師:如果我要將長方形的面積減少8平方厘米,可以怎樣操作?
生3:寬不變,將長縮短2厘米,就能減少兩列,也就是8平方厘米。
師:如果我要將長方形的面積增加5平方厘米,可以怎樣操作?
生4:長不變,將寬增加1厘米,就能增加5平方厘米,也就一行。
師:這時(shí)候,長方形已經(jīng)變化成為正方形了,那么正方形的面積怎么計(jì)算呢?
……
2.在方格紙上畫面積為6平方厘米的小長方形。你能畫幾個(gè)?
(結(jié)合學(xué)生作品)
師:你發(fā)現(xiàn)了什么?
生1:面積相等,大小不一樣。
師:在你所畫圖形的基礎(chǔ)上畫面積為24平方厘米的長方形,你打算怎么畫?
結(jié)合學(xué)生回答,分別反饋:長不變,寬變;寬不變,長變;和長、寬都變?nèi)N情況。
六、教學(xué)思考
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》也指出,數(shù)學(xué)教學(xué)活動必須建立在學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上。因此,數(shù)學(xué)教學(xué)活動必須把握好學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn),在學(xué)生原有認(rèn)知水平上組織開展學(xué)習(xí)活動。本節(jié)課我通過前測的方式,把握了學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn),并基于起點(diǎn)設(shè)計(jì)了一系列的教學(xué)過程,引導(dǎo)學(xué)生親身經(jīng)歷將實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)模型的過程,發(fā)展空間觀念。
1.由操作到想象,建立數(shù)學(xué)模型
從前測的結(jié)果來看,學(xué)生通過對面積與面積單位的學(xué)習(xí)及練習(xí),已經(jīng)具備了用面積單位去度量圖形面積的意識和操作經(jīng)驗(yàn)。因此,要讓學(xué)生從實(shí)際問題中跳出來,形成一定的抽象概括能力。教學(xué)中,對于長方形面積公式的推導(dǎo),筆者先是以“鋪”的操作為基礎(chǔ),通過鋪的過程,讓學(xué)生明確長就表示一行有幾個(gè)格子(面積單位),寬表示有這樣的幾行,初步感受長方形的面積與長、寬的長度有關(guān)。因?yàn)閷W(xué)生課前已經(jīng)有了相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),所以本節(jié)課筆者又安排了想象的設(shè)計(jì)。通過對“寬不變,長增加,引起長方形面積增加”環(huán)節(jié)的直觀演示,進(jìn)而讓學(xué)生想象寬不變,長縮短及長不變、寬變,長方形面積相應(yīng)變化的情形。借助學(xué)生的想象與表達(dá),讓學(xué)生感受到長、寬的變化會引起長方形面積的變化,從而獲得長方形面積計(jì)算的模型:長×寬。
2.由靜態(tài)到動態(tài),建立二維觀念
圖形與幾何領(lǐng)域的教學(xué),時(shí)刻都不能忽略對學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)。在學(xué)習(xí)了線段、周長等相關(guān)知識之后,學(xué)生的一維觀念已經(jīng)建立。而面積的學(xué)習(xí),將一維的觀念拓展到了二維,那么如何幫助學(xué)生建立這種二維觀念?針對學(xué)生的幾何思維水平,筆者設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)來輔助。在新授的環(huán)節(jié)中,借助媒體直觀地演示,依次改變長方形的長、寬,將長方形面積相應(yīng)的變化過程動態(tài)地呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生直觀地感受并理清長方形橫向與縱向的變化過程,從運(yùn)動的角度幫助學(xué)生初步建構(gòu)二維觀念;在練習(xí)鞏固的環(huán)節(jié)中,筆者先通過讓學(xué)生思考要將長方形面積增大或減少該如何操作,讓學(xué)生自己判斷并選擇變化長或?qū)?,從而在分析、選擇的過程中建立橫向與縱向兩個(gè)維度。后又以“方格”為依托,讓學(xué)生嘗試增加長、增加寬、或者長、寬同時(shí)增加的方法將原圖面積擴(kuò)大4倍。從操作的角度幫助學(xué)生感悟到由于長、寬長度的變化,引起的長方形面積的變化,幫助學(xué)生建立二維觀念。令人欣慰的是,在課堂小結(jié)當(dāng)中,果真有學(xué)生提到“要改變長方形的面積,可能通過改變長、改變寬甚至同時(shí)改變長與寬的方式來實(shí)現(xiàn)”,這節(jié)課的空間觀念培養(yǎng)可見一斑。
小學(xué)數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)如何讓學(xué)生的學(xué)習(xí)富有挑戰(zhàn)性,在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上體現(xiàn)出更多的生機(jī)與活力,必須立足學(xué)生的起點(diǎn),要準(zhǔn)確把握學(xué)生的起點(diǎn),教學(xué)前測是行之有效的方法之一。依據(jù)前測,發(fā)現(xiàn)起點(diǎn);立足起點(diǎn),創(chuàng)新設(shè)計(jì),可以使我們的課堂教學(xué)達(dá)到畫龍點(diǎn)睛的效果。
(作者單位 浙江省余姚市東風(fēng)小學(xué)教育集團(tuán))
編輯 謝尾合