沈華斌 范新林
【摘 要】數(shù)學基本活動經(jīng)驗的積累其核心是如何思考的經(jīng)驗積累,以“面積板塊”教學為例,教師可以以“與什么有關(guān)?有什么關(guān)系?關(guān)系對嗎,如何驗證?”為核心問題,以及這些問題在不同階段的表達形式,闡述如何幫助學生積累思維經(jīng)驗,從而培養(yǎng)學生數(shù)學思考的思維能力。
【關(guān)鍵詞】核心問題 思維經(jīng)驗 面積教學
“面積板塊”教學是從認識“面積和面積單位”開始的,那么面積教學的思維生長點是什么呢?帶著學生去思考:平面圖形的面積大小“與什么有關(guān)?是什么關(guān)系?關(guān)系對嗎,怎么驗證?” 本文試圖結(jié)合面積板塊的教學談?wù)剬Α八季S經(jīng)驗”的認識。
一、懵懂階段——在幫扶下感受面積計算
【案例1】長方形的面積
1.自主探究
師:請同學們大膽地猜測,長方形的面積和什么有關(guān)系?有怎樣的關(guān)系?
生:和長有關(guān)。
生:和長、寬都有關(guān)。
生:和周長有關(guān)。
2.實踐探究,合作交流
師:你們的猜測是否正確呢?現(xiàn)在就請同學們觀察合作要求,運用相關(guān)學具(1平方厘米的正方形),完成學習任務(wù)。
課件出示合作要求:
(1)以小組為單位,運用小正方形學具擺一擺、數(shù)一數(shù),合作搭建3個長方形,完成實驗記錄表。
(2)仔細觀察記錄表,你發(fā)現(xiàn)了什么?
(3)嘗試用比較規(guī)范的數(shù)學語言表達實驗過程及實驗結(jié)論。
反饋:
生:我們發(fā)現(xiàn)長方形的面積和它的長和寬有關(guān),長方形的面積=長×寬。
師:你們是怎么發(fā)現(xiàn)的?
生:我們通過先把正方形學具擺一擺,一行擺4個,擺這樣3行,就擺成了一個長方形。再數(shù)一數(shù)、算一算,它的面積就是3×4=12(平方厘米)。
師:哪些小組聽懂了他們組的發(fā)言,也來說一說。(請其他小組發(fā)言)
師:那長方形的面積和它的周長有關(guān)嗎?
生:沒有直接的關(guān)系,比如我們小組擺了每行6個,有這樣2行的長方形,面積大小和長4厘米、寬3厘米的長方形一樣,都是12平方厘米,但它們的周長是不一樣的。
生:我們組也認為沒有關(guān)系,周長同樣是16厘米的長方形,可以擺成長6厘米、寬2厘米,也可以擺成長5厘米、寬3厘米,還可以擺成長7厘米、寬1厘米,但它們的面積分別是12平方厘米、15平方厘米、7平方厘米。
……
師:讓我們再來猜測問題,現(xiàn)在覺得長方形的面積和什么有關(guān)?有怎樣的關(guān)系呢?我們是怎么得到這樣的關(guān)系的呢?
生:和長、寬有關(guān)。
生:“長方形的面積=長×寬”的關(guān)系。
【思考】
思維經(jīng)驗的形成是學生在學習數(shù)學知識活動中形成的,對于“數(shù)的大小、長度的多少”學生已經(jīng)有前經(jīng)驗的知識積累:明確了面積單位的統(tǒng)一后,單位正方形的個數(shù)就是圖形面積的大小。這是對學生描述性概念的回顧,也是對后續(xù)面積公式推導經(jīng)驗的一種喚起,讓學生通過用“小正方形學具擺長方形”也就順理成章,從而探究長方形的面積。開始教師通過設(shè)問,讓學生先提出問題,長方形的面積與什么有關(guān)?有怎樣的關(guān)系?學生通過實際動手操作,發(fā)現(xiàn)了長方形的面積探究就是數(shù)出其中若干個面積單位,一排有幾個(長方形的長),有這樣的幾排(長方形的寬),從而推導出長方形的面積和長、寬有關(guān),長方形的面積就等于長×寬(一共有幾個面積單位)。在這一階段中,學生在教師幫扶下初步感受到與面積大小相關(guān)的條件,并且在提供學具的基礎(chǔ)上通過小組探究“條件之間的關(guān)聯(lián)”,初步體會長方形面積如何計算的探究過程。
二、感悟階段——在引導下感悟面積計算
學數(shù)學是把知識轉(zhuǎn)化為能力,教數(shù)學是讓學生能夠積累知識,形成正確思維經(jīng)驗,養(yǎng)成數(shù)學能力,這樣的過程才是一個提升的過程。從長方形的面積到平行四邊形面積的推導,再到梯形、三角形的面積教學,這個教學過程中又積累了怎樣的思維經(jīng)驗?zāi)兀磕蔷褪歉形蛑R間的“聯(lián)系”和“轉(zhuǎn)化”,進一步體會探究面積的3個問題“與什么有關(guān)?有什么關(guān)系?關(guān)系對嗎,如何驗證?”
(一)聯(lián)系:從未知到已知
數(shù)學不同板塊知識之間存在著緊密聯(lián)系,特別是未知知識與已知知識的聯(lián)系,對于未知知識我們經(jīng)常不會直接尋找問題的答案,而是尋找一些熟悉的結(jié)果(已知知識),設(shè)法將面臨的問題轉(zhuǎn)化為某一規(guī)范的問題,以便運用已知的理論、方法和技術(shù)使未知問題得到解決。
【案例2】平行四邊形的面積
師:同學們,今天我們學習平行四邊形的面積,之前我們學習了長方形和正方形的面積,還記得我們是怎么學習的嗎?
師:對了,在學習平行四邊形的面積時我們也來帶著這些問題思考:與什么有關(guān)?有什么關(guān)系?關(guān)系對嗎?如何驗證?
生:和它的底有關(guān)。
生:和底和鄰邊有關(guān)。
生:和底、高有關(guān)。
1.自主探究平行四邊形的面積(每一小格代表1,也可以利用學具平行四邊形來幫助)。
反饋:
師:你們有什么發(fā)現(xiàn)?
生1:我們發(fā)現(xiàn)平行四邊形的面積和它的鄰邊沒有關(guān)系,因為圖①的鄰邊是4分米,底是3分米,相乘得12平方分米,而實際我們通過數(shù)方格發(fā)現(xiàn)它的面積只有9平方分米。
生2:應(yīng)該和平行四邊形的底和高有關(guān),將圖①沿著高將它的一半(三角形)平移,與它的另一半合成了一個正方形,邊長是3分米,面積等于9平方分米,正好等于平行四邊形的底和高相乘。
師:圖②你們又是怎樣探究的?
生3: 1+1+1+1+1=5
生4: 1×5=5
2.反饋:你是通過什么方法怎么得到的?
小結(jié)反思:平行四邊形的面積與誰有關(guān)?你們是怎么探究的?關(guān)系對嗎?
生:我們發(fā)現(xiàn)平行四邊形的面積與它的底和高有關(guān),我們把平行四邊形沿著高剪開,變成了一個長方形,長方形的長就是平行四邊形的底,長方形的寬就是平行四邊形的高。
【思考】
平行四邊形面積推導和長方形面積探究一樣,同樣是提出3個問題,在長方形面積探究中則要求學生學會轉(zhuǎn)化,但是對于學生來說他們是怎樣想到轉(zhuǎn)化的呢?這就需要經(jīng)驗。有的經(jīng)驗是長久積累的,有的經(jīng)驗是直接鋪墊的。本片段中體現(xiàn)了學生將陌生的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,將新知識轉(zhuǎn)化為舊知識,或?qū)⑵叫兴倪呅卫梅礁駡D轉(zhuǎn)化成“能數(shù)的面積單位”,或?qū)⑵叫兴倪呅无D(zhuǎn)化成長方形的面積,從而探究出長方形的面積與它的底和高有關(guān)。學習平行四邊形面積之前,學生已經(jīng)認識了面積單位,會用數(shù)方格的方法來求出面積的大小。平行四邊形面積中的轉(zhuǎn)化探究是讓學生體會到“形狀求變”的策略,面積“大小不變”是基礎(chǔ)。比如圖②的面積探究,生3是原生態(tài)的轉(zhuǎn)化,生4則是在生3的基礎(chǔ)上進一步加工后的轉(zhuǎn)化。這個過程實際也是尋找已知與未知聯(lián)系的“思維經(jīng)驗”積累,這樣的經(jīng)驗積累有助于學生在以后的數(shù)學學習中,注重尋找知識間的聯(lián)系來探究新知。
(二)遷移:從一例到一類
轉(zhuǎn)化是在研究和解決有關(guān)數(shù)學問題時,采用某種手段將復雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題,把新的知識轉(zhuǎn)化為已學過的知識,達到最終解決問題。通過轉(zhuǎn)化思想,可以幫助學生很好地解決較復雜的數(shù)學問題。學生在學習了平行四邊形面積之后,已對轉(zhuǎn)化方法的運用有了一定的基礎(chǔ),對平面圖形面積的大小和什么有關(guān)已有了一定的認知,在梯形、三角形、組合圖形等面積教學時需進一步地運用,才能內(nèi)化為學生自己的東西,形成思維經(jīng)驗。
【案例3】多邊形的面積
多邊形的面積包括四部分內(nèi)容:平行四邊形的面積、三角形的面積、梯形的面積和組合圖形的面積。而學習這些圖形的面積計算則以長方形面積計算為基礎(chǔ),教師在教學中以平面圖形內(nèi)在聯(lián)系為線索,以未知向已知轉(zhuǎn)化為基本方法開展學習。三角形(梯形)的面積與什么有關(guān),你是怎么發(fā)現(xiàn)的?如下圖:
在學習梯形面積時,轉(zhuǎn)化方法就應(yīng)用得更加靈活,既可以轉(zhuǎn)化為兩個三角形的面積,如圖:,又可以轉(zhuǎn)化為平行四邊形的面積,如圖:,也可以轉(zhuǎn)化成多種圖形面積的組合,如圖:等,最終都可以得出梯形的計算面積公式,從而將新知內(nèi)化為自己的知識。
知識技能的獲得和經(jīng)驗的積累是相互的。長方形面積的學習是平行四邊形面積推導的基礎(chǔ),平行四邊形面積的學習為學習三角形面積積累了經(jīng)驗,三角形面積的學習為梯形面積的學習積累經(jīng)驗,三角形和梯形的面積推導直接由平行四邊形面積推導方法遷移而來,學生在學習平行四邊形時對高的認知,給三角形和梯形的面積推導帶來了便利,通過將平行四邊形、三角形、梯形之間面積的互相轉(zhuǎn)化,把兩個完全一樣的三角形或梯形拼補成一個平行四邊形,厘清了三角形面積大小與它的底和高有關(guān),梯形面積的大小與上下底之和、高有關(guān),而在這一過程中正是“轉(zhuǎn)化”方法運用的逐步積累,讓學生在對面積探究中,逐步完善自己對面積推導的思維經(jīng)驗積累。
三、運用階段——在自覺運用中探知面積計算
思維經(jīng)驗是一種思考的經(jīng)驗,是可以幫助學生來選擇方法策略的經(jīng)驗。在數(shù)學學習中,一位數(shù)學活動經(jīng)驗積累豐富又善于選擇方法策略的學生,那么他對數(shù)學的學習能力肯定會隨著思維經(jīng)驗的累積而加強。
【案例4】圓的面積
1.實驗驗證
師:你打算怎么研究圓的面積?
師:大家還記得平行四邊形、三角形、梯形的面積計算公式分別是如何推導出來的嗎?(學生回憶后匯報,教師演示,激活探究思路)
2.第一輪探究——明確思路,體會轉(zhuǎn)化
小組匯報。你們小組是怎么研究的?
生:我們小組認為圓的面積可能和它的半徑大小有關(guān),我們的方式是剪圓。
師:怎么剪呢?沿著什么剪?
生:沿著直徑或半徑剪開。
(小組演示2等份、4等份、8等份,引導發(fā)現(xiàn)邊越來越直,剪拼的圖形越來越接近平行四邊形)
3.第二輪探究——明確方法,體驗極限
師:剛才我們將圓分別剪成4等份、8等份再拼成新的圖形的目的是什么呀?
生:想把圓形轉(zhuǎn)化成平行四邊形。
師:那還能轉(zhuǎn)化得更像嗎?
生:可以將圓平均分成16份。
(引導學生把16、32等份的圓拼成近似的長方形,上臺展示)
師:從哪兒可以看出這兩幅圖更接近平行四邊形了?
生:邊更直了。
師:是什么方法使得邊越來越直了?
生:平均分的份數(shù)越來越多。
(課件演示,引導學生體驗把圓平均分成64份、128份……剪拼后的圖形越來越接近長方形)
師:如果我們平均分的份數(shù)足夠多,最后拼成的圖形就成——長方形了。
……
師:回憶一下,我們是用怎樣的方法來探究圓的面積的?
【思考】
思維經(jīng)驗的累積相比知識本身更側(cè)重于對學習策略和學習方法的逐步積累,在平時的課堂中讓學生的思維在課中動起來,通過“比較、反思”等方法,以此想通、悟透知識間的來龍去脈,選擇優(yōu)化的方法策略。學生到小學六年級學習“圓的面積”時,已經(jīng)積累了多個平面圖形面積計算的探究經(jīng)驗,通過教師的引導對面積探究的“3個核心問題”已有一定的體驗和感知,所以在案例4中老師放手讓學生自主探究,自覺運用探究面積的方法來研究“圓的面積”計算方法。
總之,在數(shù)學教學中,教師讓學生會思考,愿意思考,讓他們的思維真正參與其中是關(guān)鍵因素。面積板塊的教學,是讓學生通過對已知與未知的比較和聯(lián)系,初步體會轉(zhuǎn)化思想方法;通過梯形、多邊形面積的學習,掌握對轉(zhuǎn)化思想方法的熟練運用;通過圓的面積自主推導,遇到問題,善于思考知識間的聯(lián)系,運用已學的方法來解決問題。最終讓學生在積極的思維參與中領(lǐng)悟數(shù)學的本質(zhì)和核心,學生這種積極參與數(shù)學活動的思考思維有利于達成對數(shù)學知識的深刻理解和融會貫通。所以“思維經(jīng)驗”的積累,不僅在于思考知識的“聯(lián)”,還在于對方法的靈活運用。
參考文獻:
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[3]李蘭瑛.在問題解決過程中幫助學生積累數(shù)學思考的經(jīng)驗[J].江蘇教育,2014(11).
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