朱瑩
摘 要:有效的教學(xué)活動應(yīng)當(dāng)以人為本,做好學(xué)情分析是提升課堂教學(xué)實(shí)效性的有力抓手。怎樣才能準(zhǔn)確地把握教學(xué)的起點(diǎn)和落腳點(diǎn)?本文以《平行四邊形的面積》一課為例,探討如何通過學(xué)情前測的統(tǒng)計(jì)和分析,開展基于學(xué)生真問題的課堂探究活動。
關(guān)鍵詞:學(xué)情分析;學(xué)情前測;平行四邊形的面積;轉(zhuǎn)化
“平行四邊形的面積”是小學(xué)階段“圖形與測量”教學(xué)中一個(gè)承上啟下的重要內(nèi)容。學(xué)生在三年級學(xué)習(xí)長方形、正方形的面積計(jì)算公式時(shí),經(jīng)歷過數(shù)小方格得到面積計(jì)算公式的過程,對于面積計(jì)算公式的推導(dǎo)有一定的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)。但是,在以往的教學(xué)經(jīng)歷中,學(xué)生的探究過程會遭遇以往知識經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生的負(fù)遷移:1.受長方形面積計(jì)算方法的影響,容易產(chǎn)生平行四邊形的面積也用“長(鄰邊)×寬(鄰邊)”的猜想;2. 平行四邊形轉(zhuǎn)化成長方形來計(jì)算面積的前提是“等積”,學(xué)生在四年級認(rèn)識平行四邊形時(shí),通過將長方形框架拉成平行四邊形進(jìn)而發(fā)現(xiàn)平行四邊形的不穩(wěn)定性特征,這種“變形”將學(xué)生引入誤區(qū),以為這就是平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形的依據(jù),從而更加確信“平行四邊形的面積=長(鄰邊)×寬(鄰邊)”。
那么,教學(xué)應(yīng)該從哪里開始?怎樣的學(xué)習(xí)活動能夠幫助學(xué)生跨越學(xué)習(xí)障礙、突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)?筆者隨機(jī)抽取某校四年級某教學(xué)班26名學(xué)生,試圖通過學(xué)情前測了解學(xué)生的真想法,尋找學(xué)生的真問題,找到教學(xué)的起點(diǎn),實(shí)施基于問題的有效教學(xué)。(說明:該班學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)了“平行四邊形的認(rèn)識”,且在三年級時(shí)學(xué)習(xí)了長方形和正方形的面積。)
一、學(xué)情前測及分析
問題一:你能想辦法得出下面這個(gè)平行四邊形的面積嗎?請你用文字、算式或者畫圖等方法來說明你這樣做的理由。
問題二:把一個(gè)長方形框架拉成平行四邊形,這個(gè)平行四邊形的面積和原來長方形的面積相比,( )。
A.不變 B. 變大了
C. 變小了 D. 無法比較
學(xué)生答題情況統(tǒng)計(jì)——“問題一”出現(xiàn)3種情況:(1)用“底×高”計(jì)算的有17人,占65.3%。其中16人不但知道用底×高來計(jì)算面積,而且知道如何分割轉(zhuǎn)化,并畫了出來(均呈現(xiàn)一種分割方法,即分成一個(gè)三角形再平移);有一人直接用底×高來計(jì)算,但不能說明這樣計(jì)算的理由。(2)用“鄰邊×鄰邊”計(jì)算的有7人,占26.9%。他們認(rèn)為平行四邊形的面積與長方形的面積計(jì)算方法完全一樣,并表述為“長×寬”(即鄰邊×鄰邊)來計(jì)算。這7名學(xué)生在問題二中無一例外地選擇了A(即斜拉后的平行四邊形與原長方形的面積相等)。(3)數(shù)方格得出面積的有1人,占3.9%。由于之前未提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的方格紙,學(xué)生自行在原圖上打方格,畫出的方格的邊長不是1厘米且大小不一,得出的結(jié)果也不準(zhǔn)確。
“問題二”沒有人選擇B(變大)或D(無法比較),選擇A(不變)的有14人,占53.8%,選擇C(變?。┑挠?2人,占46.2%。
從前測呈現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知,當(dāng)學(xué)生第一次遭遇求平行四邊形的面積時(shí),“鄰邊×鄰邊”這種猜測是一定會出現(xiàn)的,而且有著較高的比例。為了近距離地了解學(xué)生產(chǎn)生這種想法的原因,我們整理了學(xué)生的前測作業(yè)單,并就典型問題進(jìn)行了學(xué)生訪談,讓我們來傾聽這種猜想的背后學(xué)生真實(shí)的“心聲”。
生1:要知道平行四邊形的面積,那就要知道它的長和寬,把它改成長方形就能求出它的面積了。
生2:因?yàn)殚L度不變,圖形的面積就不會變,所以我把圖形擺正,再用長方形的方法就可以求出面積了。
生3:通常求長方形和正方形的面積都是長乘寬,所以平行四邊形應(yīng)該也用這種方法。
生4:因?yàn)槠叫兴倪呅问且环N特殊的長方形,所以我覺得應(yīng)該也用“長×寬”。
生5:平行四邊形容易變形,它變過來就是長方形了,就可以用長方形的方法來求面積了。
生6:平行四邊形不穩(wěn)定,把它拉一下就變成長方形了。
……
很明顯,學(xué)生受到了之前長方形、正方形面積以及平行四邊形“不穩(wěn)定性”特征等學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的負(fù)遷移,半數(shù)以上的學(xué)生確信平行四邊形與長方形之間可以相互轉(zhuǎn)化,理由是:平行四邊形可以通過拉動變形成為長方形,因此可以拉成長方形來計(jì)算面積。由此看來,學(xué)生眼里的轉(zhuǎn)化只是形狀的變化,對于這種變化所帶來的“變”與“不變”并不清楚,而“怎樣變”才是“等積”的,這是轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵,也是面積推導(dǎo)的依據(jù),更是今后學(xué)習(xí)新的圖形、不規(guī)則圖形面積計(jì)算的重要基礎(chǔ)。因此教學(xué)要直面學(xué)生的疑惑,將教學(xué)的關(guān)鍵問題指向“為什么要轉(zhuǎn)化、怎樣轉(zhuǎn)化”。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)與意圖
針對學(xué)生可能存在的疑惑,筆者設(shè)計(jì)了三個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)逐步推進(jìn)探究活動,啟發(fā)學(xué)生思考平行四邊形的面積計(jì)算方法,理解推導(dǎo)過程,感悟“等積變形”的轉(zhuǎn)化思想。
學(xué)習(xí)任務(wù)一:在一張方格紙上呈現(xiàn)一個(gè)平行四邊形,要求學(xué)生想辦法求出它的面積。
設(shè)計(jì)意圖:沒有任何限制條件和牽引暗示的情況下,讓學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜想,并想辦法驗(yàn)證其方法的正確性、合理性,給學(xué)生的探究創(chuàng)設(shè)了一個(gè)開放自由的學(xué)習(xí)場所,讓學(xué)生的錯(cuò)誤觀點(diǎn)、問題困惑盡早暴露,快速聚焦教學(xué)重難點(diǎn),使探究的時(shí)間和空間更加充分,使教學(xué)的針對性更加突顯。用方格紙作為背景,可以喚醒學(xué)生已有的“數(shù)方格”經(jīng)驗(yàn),較容易地得出面積的大??;數(shù)方格的過程又使學(xué)生頭腦中對“等積”轉(zhuǎn)化的操作方法初具模型,是直觀感悟轉(zhuǎn)化的必要途徑;另外數(shù)方格也為學(xué)生可能出現(xiàn)的不同的計(jì)算方法的正確性提供了驗(yàn)證的依據(jù)。
學(xué)習(xí)任務(wù)二:借助長方形框架和方格紙,討論平行四邊形的面積究竟等于“長×寬”還是“底×高”?
設(shè)計(jì)意圖:討論的焦點(diǎn)趨于集中——同樣是將平行四邊形轉(zhuǎn)化成長方形,一是通過切割、平移轉(zhuǎn)化成長方形,從而得出“底×高”的計(jì)算方法;一是通過把平行四邊形“拉正”變?yōu)殚L方形,從而有“長×寬”的算法,哪種算法正確?這是教學(xué)的難點(diǎn),教師要引導(dǎo)學(xué)生充分證明自己的猜想的合理性或不合理性,讓學(xué)生充分表達(dá)自己的不同觀點(diǎn),也盡可能地去理解別人的觀點(diǎn),在激烈的碰撞和沖突中,修正自己原有經(jīng)驗(yàn)中的錯(cuò)誤認(rèn)識。教師可以為每個(gè)學(xué)生提供長方形框架,在不斷變化傾斜角度的過程中,引導(dǎo)其觀察面積的變化,同時(shí)通過三個(gè)問題來啟發(fā)思辨,理解轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。
(1)兩種方法都把平行四邊形變成了長方形,變化后的面積與原來平行四邊形的面積相等嗎?怎樣驗(yàn)證?
(2)把平行四邊形切割、平移成長方形后,什么變了,什么不變?把平行四邊形拉成長方形后,什么變了,什么不變?
(3)怎樣轉(zhuǎn)化才能使平行四邊形的面積不變?
學(xué)習(xí)任務(wù)三:是不是所有平行四邊形的面積都可以轉(zhuǎn)化成長方形來計(jì)算呢?在方格紙上自己畫一個(gè)任意形狀的平行四邊形,并驗(yàn)證自己的想法。
設(shè)計(jì)意圖:通過一個(gè)例題得出的平行四邊形的面積計(jì)算方法是否適用于所有平行四邊形?教學(xué)之初提供給學(xué)生的平行四邊形是統(tǒng)一的、典型的、常規(guī)的形狀,而練習(xí)中一旦出現(xiàn)非典型的(如豎放、斜放、傾斜角度較大)平行四邊形,學(xué)生則無從下手。及時(shí)地為學(xué)生提供變式,能夠引導(dǎo)學(xué)生更加全面地進(jìn)行歸納。學(xué)生自己畫平行四邊形來進(jìn)行驗(yàn)證時(shí),出于好奇心他們會故意畫出一些非常規(guī)的平行四邊形,這使得研究素材更加豐富,研究活動更具科學(xué)性,得出的結(jié)論也更加可信且更具一般性,從而深刻地理解平行四邊形的面積與底和高的關(guān)系,確信平行四邊形面積的推導(dǎo)方法具有一般意義。
三、教學(xué)效果及反思
教學(xué)完成之后我們隨即對學(xué)生的掌握情況進(jìn)行了當(dāng)堂反饋,設(shè)計(jì)如下:
(1)判斷:圖1中哪個(gè)平行四邊形的面積可以用5×3來計(jì)算?
(2)選擇:圖2中平行四邊形的面積是( )。
A. 12×8 B. 12×9.6
C. 10×8 D. 10×9.6
(3)比較圖3中的兩個(gè)平行四邊形,它們的面積( )。
A. 相等 B. 不相等
學(xué)生答題情況統(tǒng)計(jì):第(1)題25人做對,正確率96.1%;第(2)題23人做對,正確率88.4%;第(3)題20人做對,正確率76.9%。
當(dāng)堂反饋表明,教學(xué)的難點(diǎn)問題得以較好地解決,絕大多數(shù)學(xué)生能掌握平行四邊形的面積推導(dǎo)方法,找到相應(yīng)的底和高進(jìn)行計(jì)算,在圖形變式的情況下也能合理地選擇和判斷。第(3)題部分學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤,還是受斜拉長方形框架的影響,由于兩個(gè)平行四邊形等高,學(xué)生認(rèn)為它們是由同一個(gè)長方形斜拉變形所致,故得出面積不相等的結(jié)論。因此,我們的教學(xué)還可以進(jìn)一步完善,要通過觀察、操作、對比、測量、計(jì)算等不同形式的學(xué)習(xí)活動,加深對圖形變形過程中“變”與“不變”的辨析,最終認(rèn)識到平行四邊形的底和高決定了平行四邊形的面積,與其高矮、胖瘦、傾斜角度等因素?zé)o關(guān)。
學(xué)情分析是提高課堂教學(xué)實(shí)效性的有力抓手,基于學(xué)情的課堂教學(xué)是師生之間直面問題的一次深度對話。教師要蹲下身來讀懂學(xué)生,沉下心來讀懂教材,從學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)和教材的邏輯起點(diǎn)出發(fā),圍繞跨越障礙、突破難點(diǎn)的核心問題展開教學(xué)活動,方能做到有備而來、滿載而歸。