于惠玉 李新根
什么是物體的體積?對學生來說是一個全新的概念。由認識平面圖形到認識立體圖形,由二維空間到三維空間,是學生空間觀念發(fā)展的一次跨越?!绑w積”概念的教學是本課的重點和難點,學生只有正確感知了“物體所占空間的大小”,才能理解體積概念,認識體積單位,形成其大小觀念。因此,引領學生正確全面地感知“物體所占空間的大小”,引導學生關注物體是“立體的、整體的”,而不局限于某個長度或某個面的大小是其中特別要注意的。帶著這樣的認識,我開始了磨課。
一、有序感知,理解概念
[教學設想]
“體積”是一個很抽象的概念,教學中,可從具體的物體入手,引導學生感受其所占空間的大小。具體分四步:一是小實驗引入,讓學生通過觀察、比畫石塊和水所占的空間,初步感受物體所占的空間是立體的;二是進一步感知物體所占空間,通過觀察、描述、想象等活動及課件演示,使學生對具體物體所占的空間形成表象,知道物體所占空間是有大小的;三是揭示體積概念,列舉生活中物體的體積,初步比較它們的大??;四是操作實踐,引導學生在比較兩個物體體積大小的過程中,體會體積的大小要看整體,感知其相關因素(如長方體的長寬高,圓柱的底面大小與高等)。
[教學實踐簡述]
(一)認識體積
1實驗引入
一個杯子裝滿水,如果再把一塊石頭放入杯中,想象結果會怎樣?為什么?
生:水會溢出來,因為石頭占了水的空間。
師:石頭占了一個怎樣的空間呢?你能用手比畫嗎?
學生有比畫成橢圓形和立體的,引導學生比較感知,石頭所占空間是立體的。
師:那么杯中的水又占了怎樣的空間呢?(感知是圓柱形的)
實驗:把石頭放入水中,水溢出來了,說明石頭、水均占了空間。
2感知物體所占空間
①師:看看這些物體占了怎樣的空間?(依次出示:長方體盒子、正方體、書、固體膠,請學生比畫、說)
學生在比畫和說的過程中,有的只點到了某個長度或某個面的大小,教師引導學生關注其整體,如長方體的長、寬、高,正方體不同方向的三條棱,書本封面的大小及厚度,圓柱的底面大小和高,并輔以課件演示。
師:把以上物體放在一起,你覺得這些物體所占空間一樣嗎?有什么不一樣?(大小、形狀不同)
②把上面實驗的杯子從塑料缸中拿出,再觀察溢出的水占了怎樣的空間?
將這些水倒入小瓶中,會有多高呢?為什么你認為高了?
塑料缸中有1厘米高,倒入小瓶中可能有5厘米(學生用手比畫)。因為塑料缸的底面大,瓶子的底面小。
溢出的水倒在不同的容器中,觀察,有什么發(fā)現(xiàn)?
生:水所占的空間形狀不同。
生:水在塑料缸中占的空間大,在瓶子中占的空間小。
師:其他同學的意見呢?
學生多說“是的”。
師:真的是這樣嗎?
生:水的重量沒有變。
師:是呀,水從一個容器倒入另一個容器,量沒有變,體積也應該沒有變。
(學生勉強接受“體積沒變”的結論。)
3揭示概念
在數(shù)學中,我們把物體所占空間的大小叫做物體的體積。生活中我們看到的物體體積有大有小,你能舉例說說嗎?
學生列舉了骰子、燈管、音箱等,骰子的體積很小,音箱的體積較大。
4加深理解
小組合作:比一比,哪個物體的體積大。
全班交流:說說是怎樣比的。
小組1的材料是一個盒子和一個瓶子:因為瓶子能裝進這個盒子,所以盒子的體積比瓶子大。
小組2的材料是2個盒子:2個盒子疊在一起,其中一邊長度相同,把其中較厚的盒子(1號)對切開與原來的拼上,兩個盒子厚度差不多,與另一個(2號)比,相疊的面還是明顯比2號小,所以2號體積比1號大。(課件演示)
小組3的材料是魔方和圓柱:2個并列放一起,圓柱高些,把圓柱的底面與魔方的一個面比,要小(約少了四個角)。如果在魔方中挖出一個底面同樣大小的圓柱,魔方四個角上的東西多出來了,這些與圓柱高出的那一截比,要大。所以魔方的體積比圓柱大。(課件演示)
(二)認識體積單位。(略)
[思考討論]
原設想通過四個環(huán)節(jié)的教學,學生對體積概念能由表及里,由淺入深,達成比較全面正確的認識。但教學事實說明,這是教師一相情愿的預設,學生自有他們的認知起點和認知特點。如第二個環(huán)節(jié)中對物體所占空間的表述,學生說得支離破碎,而且也說不清,道不明。老師引導其用長寬高表述長方體所占空間,或用底面大小及高表述圓柱所占空間,比較牽強,并非學生所需要;又如對同樣溢出的水,倒在不同的容器中,學生認為所占空間的大小變了;教學設計觀察小實驗、分組比較兩個物體體積的大小,本以為學生會積極參與,但課堂上主動發(fā)表見解的學生面不廣……
在課后討論中,指導老師和教研組成員全面剖析、熱烈討論,我認真反思,并分析問題的原因所在,歸納起來有兩個層面。
理念層面:1教學應與學生生活相聯(lián)系,以調動學生的生活經驗和原有認知,使學生感受其生活的意義;2教學設計需要創(chuàng)設一定的情境,學生有解決問題的需要,有知識矛盾的沖突,才有主動探究的欲望;3教學不是簡單的給予,不能以教師的認識代替學生的認識。
操作層面:1體積概念比較抽象,其關鍵詞是“空間”“大小”,教學可從學生的生活引入,使學生具體感受到生活中“空間”及其“大小”的存在,讓學生在比較具體物體的大小多少中形成粗淺的整體的認識;2體積概念和體積單位的學習可引導學生與學過的長度、面積相聯(lián)系;3課堂教學中對學生的錯誤認識教師應緊緊抓住,并充分展開。如對同樣溢出的水,當學生認為倒在不同的容器中體積變了,教師應引導學生說清楚變在哪里,并引發(fā)學生討論,從而對體積概念形成正確的理解。
鑒于以上認識,我想本課教學設計關鍵是尋找學生“體積”概念的認知起點,即教學活動如何從學生的生活感受出發(fā),從學生的認知起點出發(fā),喚醒學生原有認識中對“空間”“空間大小”等的生活經驗,與生活建立廣泛的聯(lián)系,激發(fā)學生的認知興趣,從而提升學生的數(shù)學認識,理解體積概念。
二、聯(lián)系生活,感知空間
[教學實踐簡述]
(一)認識體積
1生活引入
師:請大家看看自己的抽屜,里面有什么?把書包拿出來,摸一摸自己的抽屜,有什么感覺?
生:里面空空的。
師:把書包放進抽屜,再把手伸進去摸一摸,感覺怎樣?
生:很擠,空的地方很小。
師:為什么會感覺不一樣?
生:書包占了抽屜的空間。
師:文具盒放在書包里,占了誰的
空間?里面的鉛筆、橡皮呢?
生:文具盒占了書包的空間,鉛筆、橡皮占了文具盒的空間。
師:看看我們教室的空間,你感覺怎樣?
生:空間比較大。
師:現(xiàn)在看看有哪些物體占了它的空間?(我們這些人、桌子、椅子、講臺、窗簾……)
師:走出教室,外面的空間怎樣?
師:有哪些物體占了我們的宇宙空間呢?
學生說到了建筑物、樹、人、地球等,還有一學生說草坪占的空間比樹占的空間大(教師暫時沒有評價)。
師:地球雖然很大,但在茫茫無邊的宇宙空間里——(生:它只占了一點點。)
師:剛才我們說的這些物體所占的空間一樣嗎?你覺得有什么不同?
生:形狀不同,大小也不同。
2感知空間及其大?。?/p>
(1)出示空的燒杯。
把水慢慢倒入燒杯,杯中怎樣了?
生:空的地方少了,水占的空間多起來了。
水倒?jié)M了燒杯呢?
生:水占了杯子的全部空間。
師:如果把一塊石頭放入杯中,結果會怎樣?為什么?
生:水會溢出來。因為石頭占了空間,把水擠出來了。
實驗:把杯子放入方體塑料缸,水加到最滿,把石頭放入杯中,水溢出來了。
(2)把燒杯從塑料缸中拿出,出示集氣瓶,與塑料缸比,誰里面的空間大?(塑料缸)
在瓶中倒入一些水,你覺得哪部分水占的空間大?為什么?
全班少數(shù)學生認為瓶子里的水占的空間大,因為里面的水要高很多。
絕大多數(shù)的學生認為塑料缸中的水占的空間大。生1:因為塑料缸里面整個空間比瓶子的空間大很多,雖然水只占了它的一點點,而瓶子里的水占了瓶子的很多,但我認為還是塑料缸中的水占的空間大;生2:我覺得塑料缸的整個空間比瓶子的4倍還多,而瓶子里的水高約是塑料缸中水高的4倍,所以塑料缸中的水占的空間大。
師:那么多同學認為塑料缸里面的空間大,具體大在哪里?
生:底很大,比瓶子大很多。
師舉起塑料缸和瓶子,學生觀察它們的底面,確認其觀點。
師:底面大,就能確定里面的水占的空間要大了?
學生多搖頭了。
生1:還要看水位的高低:生2:我覺得水占空間的大小與底面大小和水的高度有關。
學生多說“是的”。師:那么到底哪部分水占的空間大呢?
生:這樣比起來有點難。
師:我們有辦法比出來嗎?
生1:把瓶子里的水倒在一個同樣的塑料缸里;生2:把塑料缸里的水倒在一個同樣的瓶子里;生3:我們只要倒在相同的容器中就行了;生4:把燒杯中的石頭拿出來,瓶子里的水倒進去看看,如果沒滿,說明瓶子的水占的空間小,如果裝不下,說明瓶子的水占的空間大。
老師把石頭從燒杯中拿出,質疑:這也行?它們之間還有聯(lián)系?
生:是的,因為石頭占的空間和燒杯上面空的部分,還有塑料缸中水占的空間是相等的。
師:瓶中的水所占空間與它們是否相等呢?師拿出一個相同的塑料缸,請學生操作驗證。
學生多驚喜地發(fā)現(xiàn)“差不多”,“相等的”。
師:現(xiàn)在你有什么想說的嗎?
生1:空間的大小估起來很難的;生2:空間的大小與底面大小和高有關。
3揭示概念
(1)小結:在數(shù)學中,我們把物體所占空間的大小叫做物體的體積。
(2)師:剛才說到的物體哪些體積很大?(地球、建筑物等)有同學說草坪的體積比樹大,你現(xiàn)在怎么認為?
生1:是指草坪的表面積要大;生2:表面積大體積不一定大,因為草坪才很薄的一層,而樹的體積包括樹枝、樹葉、樹干(生比劃環(huán)抱狀),全部是的。
師:前面還有同學說到了窗簾,你怎么看?
生:窗簾拉開后它的面積很大,但體積不大,疊起來就不多了。
(二)認識體積單位(略)
[教學思考]
本次也是在四年級班進行執(zhí)教,但學生積極參與、主動發(fā)現(xiàn),最后對“體積”的理解相當?shù)轿?。咀嚼教學的每一個細節(jié),我想關鍵是課堂教學與學生生活相聯(lián)系。教學活動從生活入手,從學生現(xiàn)有認知基礎出發(fā),引領學生充分經歷體積概念的認識過程,逐步使生活認識數(shù)學化,使原有認識得到提升,進而理解概念的本質。
1生活引入,感受空間。教學從學生的生活引入,使學生真實地感受生活中空間的存在及物體占有一定的空間,使體積概念的教學有了形象可感的依托,也激發(fā)了學生學習的積極主動性。如對物體所占空間的感受,不是單純地觀察物體論其所占空間,而是把物體放在一定的空間中,先感受其空間的存在,如課桌抽屜、書包、文具盒、教室等空間,然后體會其中的物體均占有一定的空間。這樣避免了讓學生用抽象的語言描述眼前的物體,說不清道不明,更無自主需要的尷尬,突破了第一次教學中就物體論物體所占空間的空洞乏味。學生在觀察感受“誰占了誰的空間”的過程中,對體積概念中的“所占空間”“空間大小”等抽象詞的理解有了具體的支撐。因此,在幾何概念教學中,找到數(shù)學與生活的聯(lián)結點,溝通學生的生活經驗和認知基礎,是課堂教學順利實施的關鍵,也是提升學生數(shù)學認識的基礎。
2廣泛聯(lián)系,豐富表象。數(shù)學概念的教學是一個由具體形象到抽象概括的過程。學生的學習認識也是一個由量的積累到質的提升的過程,沒有量的積累,其質的提升就會生硬、牽強,無法自主實現(xiàn)。本次教學,教師在引領學生初步感受“空間”后,就廣泛地聯(lián)系生活。教學中,學生不僅關注身邊看得見摸得著的空間及物體,還聯(lián)系生活中熟悉的物體,如家里的電視機占了客廳的空間,冰箱占了餐廳的空間等,并由室內到室外,聯(lián)想到茫茫的宇宙空間及建筑物、樹、人、地球等所占的空間。這樣廣泛的聯(lián)系想象,為學生理解體積概念提供了豐富的材料,使學生對“物體所占空間大小”這句抽象的話能或多或少地找到具體的表象支撐;如此豐富的表象積累,也是新知識生長的土壤,為學生理解分辨“空間大小”提供了有感受、有體驗的材料。
3觀察思考,關注本質。教學設計注意引導學生對體積概念本質的關注。教學中塑料缸與集氣瓶里面空間大小的比較,在瓶中倒入一些水,比較哪部分水體積大?學生的關注點集中子物體的空間和體積的本質,有利于促進學生對體積概念內涵的理解。如,“水占空間的大小與底面大小和水的高度有關”,“石頭占的空間和燒杯上面空韻部分,還有塑料缸中水占的空間是相等的”。因此,在揭示體積概念后,再回頭看前面教學中學生列舉的物體所占空間大小,就真正領會了其體積的含義,草坪的表面積大,但體積不一定大,因為草坪才很薄的一層,而樹的體積包括樹枝、樹葉、樹干等全部;窗簾拉開后它的面積很大,但體積不大,疊起來就不多了。由此可見,學生對物體的關注真正是“立體的、整體的”,而不再局限于某個長度或某個面的大小。而第一次教學實踐中的實驗操作過程,可能會使學生更多地關注過程,導致學生的思考更多地趨向于邏輯推理,而關注體積概念本質的觀察思考就缺少了。
(浙江省桐鄉(xiāng)市第二實驗小學314500浙江省桐鄉(xiāng)市教研科研室314500)