蔡水華 丁群俐
“周長(zhǎng)與面積”是小學(xué)生最初接觸到有關(guān)圖形的計(jì)算,在小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”板塊的教學(xué)中占有重要的地位。北師大版教材分別于三年級(jí)上、下冊(cè)編排了認(rèn)識(shí)周長(zhǎng)和面積的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)情境圖中暗含著周長(zhǎng)的定義:封閉圖形一周的長(zhǎng)度。在習(xí)題中一般表現(xiàn)為圖形所有邊長(zhǎng)的和,用長(zhǎng)度單位衡量;面積指的是物體表面或平面圖形的大小,用面積單位衡量。似乎概念十分簡(jiǎn)單、清晰,但在實(shí)際教學(xué)中,學(xué)生在綜合運(yùn)用“周長(zhǎng)與面積”知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),常常把周長(zhǎng)、面積這兩個(gè)概念混淆,容易出錯(cuò)。因此,“周長(zhǎng)與面積”有效的教學(xué)策略值得我們思考與研究。
分析學(xué)生對(duì)周長(zhǎng)和面積容易混淆的問(wèn)題,其產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面:
1.教材方面。
教學(xué)素材呈現(xiàn)有共存性。下圖為北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級(jí)上冊(cè)教材《什么是周長(zhǎng)》的情境圖和練習(xí)用圖,學(xué)生在材料中同時(shí)看到邊(周長(zhǎng))和面(面積),其中樹葉和著色的平面圖形更吸引學(xué)生關(guān)注的是面,不利于學(xué)生對(duì)周長(zhǎng)的感知與抽象。教學(xué)素材中“面”的視覺沖擊力干擾著學(xué)生對(duì)“邊”(周長(zhǎng))的注意力。即便教師在教學(xué)中有意地強(qiáng)調(diào)物體的“邊”和“面”,學(xué)生也不易將它們真正區(qū)分開。因此,教學(xué)素材呈現(xiàn)上有共存性,給學(xué)生感知概念帶來(lái)了負(fù)面影響。
2.教學(xué)方面。
(1)“線”“面”分離不夠。在“周長(zhǎng)和面積”的教學(xué)中,教師應(yīng)讓學(xué)生清楚:面積指的是封閉圖形圍成的面的大小,屬于二維空間的度量,有長(zhǎng)和寬兩個(gè)表示的量。而周長(zhǎng)是一維空間度量的量,它只有長(zhǎng)度,是長(zhǎng)度單位的累加。實(shí)際教學(xué)中,教師常常會(huì)呈現(xiàn)具體事物,通過(guò)摸、描、畫、量、算等方法來(lái)引導(dǎo)學(xué)生建立周長(zhǎng)和面積的概念,盡力讓學(xué)生知道物體的邊框是它的周長(zhǎng)。但學(xué)生在觀察的時(shí)候,往往是既看到物體上的“線”(邊框),又看到了物體的“面”,即周長(zhǎng)和面積同屬在一個(gè)平面內(nèi),不利于周長(zhǎng)和面積的區(qū)分,干擾了學(xué)生的理解。
(2)過(guò)多強(qiáng)調(diào)公式。在教學(xué)中,教師往往會(huì)引領(lǐng)學(xué)生通過(guò)一定的推理得出平面圖形的周長(zhǎng)、面積計(jì)算公式,并理想地認(rèn)為學(xué)生都已經(jīng)理解、掌握了公式,便不斷地引導(dǎo)學(xué)生利用公式來(lái)解決問(wèn)題。學(xué)生在不斷的機(jī)械化練習(xí)過(guò)程中記住的是套搬公式,就不可能去關(guān)注周長(zhǎng)、面積的本質(zhì)與內(nèi)涵。
3.學(xué)生方面。
(1)空間思維有局限。周長(zhǎng)在小學(xué)解釋為(封閉)圖形一周的長(zhǎng)度,關(guān)鍵詞是“一周”和“長(zhǎng)度”,它們同屬于一維空間的測(cè)量,但周長(zhǎng)卻常用在二維圖形上,如平面、曲面。也就是說(shuō)周長(zhǎng)是一維的量,卻在二維的面里出現(xiàn)和應(yīng)用,因此,一維的周長(zhǎng)與二維的面積容易混淆。同時(shí),小學(xué)生的思維以形象思維為主,空間想象能力比較薄弱,往往需要借助直觀演示、實(shí)踐操作等方法感知空間觀念。
(2)解題過(guò)程多定式。小學(xué)生在解題過(guò)程中,容易出現(xiàn)“重結(jié)果、輕方法”的現(xiàn)象。很多學(xué)生面對(duì)練習(xí)題時(shí),首先想的是如何利用條件中的數(shù)據(jù)套用公式進(jìn)行“簡(jiǎn)單化”、“定式化”解題,而不是分析這些條件、數(shù)據(jù)的意義與聯(lián)系,找尋解決問(wèn)題的突破口與關(guān)鍵點(diǎn)。
為解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中由于線、面概念不清而造成的平面圖形周長(zhǎng)、面積計(jì)算混淆問(wèn)題,筆者對(duì)平面圖形區(qū)分“線”、“面”教學(xué)進(jìn)行探索與研究,旨在教學(xué)中給學(xué)生以足夠的空間經(jīng)歷實(shí)踐操作、對(duì)比辨析、思維內(nèi)化過(guò)程,幫助學(xué)生有效建立周長(zhǎng)與面積兩個(gè)不同維度的概念,發(fā)展數(shù)學(xué)思維,提升解決問(wèn)題的能力。
1.有效素材,利于表象。
有效學(xué)習(xí)的過(guò)程中,新知識(shí)與原有知識(shí)間的可辨析度,是影響學(xué)習(xí)的重要變量之一。因此,在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)關(guān)注教學(xué)素材的有效選擇與呈現(xiàn),需要有利于喚起學(xué)生已有的認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)也能幫助學(xué)生建立并理解周長(zhǎng)與面積兩個(gè)不同維度的概念。
周長(zhǎng)屬于一維空間(只有“長(zhǎng)度”)。在處理教學(xué)素材時(shí),就應(yīng)淡化“面”的干擾,突出長(zhǎng)方形四邊的長(zhǎng)度信息(如下圖),給學(xué)生以視覺沖擊,助其在大腦中形成長(zhǎng)方形周長(zhǎng)就是四條邊長(zhǎng)度之和的正確表象。而面積屬于二維空間,研究“面”的大小,是由它的長(zhǎng)度和寬度兩個(gè)因素決定的。教師需讓學(xué)生建立二維表象,弱化四邊的長(zhǎng)度信息,助其轉(zhuǎn)化為二維信息。(如下圖)
2.對(duì)比分析,線面分離。
周長(zhǎng)與面積混淆的現(xiàn)象集中出現(xiàn)在呈現(xiàn)兩者計(jì)算公式之后,究其原因,是學(xué)生對(duì)周長(zhǎng)和面積概念的本質(zhì)缺乏清晰和深刻的理解。因此,在“周長(zhǎng)與面積”的教學(xué)中,應(yīng)關(guān)注“線”“面”分離,強(qiáng)化對(duì)比分析,凸顯其本質(zhì)特征。例如,“周長(zhǎng)與面積”的對(duì)比課教學(xué):
(1)在黑板上貼一個(gè)紅色三角形(三角形的一周貼了一圈黑邊,如下圖),請(qǐng)學(xué)生指出這個(gè)三角形的周長(zhǎng)。
(2)學(xué)生指出周長(zhǎng)后,教師問(wèn):用什么辦法可以知道這個(gè)圖形的周長(zhǎng)?
生:用尺子分別量出三角形三條邊的長(zhǎng)度,再把它們的長(zhǎng)度相加。
(3)教師順勢(shì)把三角形一周的黑邊揭下,粘貼在黑板上連成線,說(shuō):“周長(zhǎng)是封閉圖形一周的長(zhǎng)度,就是長(zhǎng)長(zhǎng)的一條線。”
(4)在分析三角形的周長(zhǎng)后,教師問(wèn):它的面積又是哪部分呢?
此時(shí),黑板上已形成了鮮明的對(duì)比,一邊是周長(zhǎng)——黑黑的一條線,一邊是面積——紅紅的一整片,給學(xué)生造成強(qiáng)烈的視覺沖擊,教師通過(guò)“長(zhǎng)長(zhǎng)的線”和“紅紅的面”直觀地展示了周長(zhǎng)與面積的本質(zhì)。
又如,特級(jí)教師朱志明在教學(xué)《認(rèn)識(shí)面積》之后,強(qiáng)化了面積與周長(zhǎng)的對(duì)比練習(xí),突出了對(duì)周長(zhǎng)與面積的本質(zhì)理解與內(nèi)在聯(lián)系,提升了學(xué)生的能力。
課件出示(如上圖),請(qǐng)同學(xué)們比較這5個(gè)圖形面積的大小,思考并說(shuō)明理由:
(1)圖形______面積相等;
(2)圖形①和圖形_____面積不相等;
(3)圖形①和圖形_____面積不相等,理由是_________。
而后,讓學(xué)生判斷“圖形的周長(zhǎng)相等,面積一定相等。圖形的周長(zhǎng)大,面積一定大”的正誤,并結(jié)合圖形驗(yàn)證,說(shuō)說(shuō)你的理由。
3.直觀促思,提升能力。
小學(xué)生以直觀形象思維為主,思維方法比較單一,抽象概括水平較低,而運(yùn)用幾何直觀的方法來(lái)“畫數(shù)學(xué)”,可以把文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成直觀符號(hào)語(yǔ)言,讓學(xué)生參與知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程,體會(huì)知識(shí)的生成過(guò)程,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,提升獲取知識(shí)和解決問(wèn)題的能力。
問(wèn)題:把一個(gè)邊長(zhǎng)為8厘米的正方形平均分成四個(gè)小正方形,每個(gè)小正方形的周長(zhǎng)是多少厘米?
讓學(xué)生再用實(shí)物量一量、折一折、剪一剪或在紙上畫一畫、算一算等過(guò)程中,體會(huì)圖形分剪后的變化及周長(zhǎng)的計(jì)算方法。通過(guò)這樣的直觀操作,學(xué)生對(duì)這一知識(shí)難點(diǎn)的理解就簡(jiǎn)單了。
總之,為避免學(xué)生對(duì)“周長(zhǎng)與面積”知識(shí)的混淆,在教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)化“線”與“面”的分離,深化內(nèi)涵感知,凸顯數(shù)學(xué)本質(zhì),發(fā)展學(xué)生思維,提升數(shù)學(xué)能力。