汪杰
【摘要】本文緊緊圍繞周長概念核心要素“一周”與“長度積分”,分別從概念的引入、形成、應(yīng)用三個(gè)階段,運(yùn)用不同的教學(xué)策略,促使經(jīng)驗(yàn)從激活到積累,積累到重組,最終形成穩(wěn)固的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系。
【關(guān)鍵詞】心理表征 教學(xué)策略 經(jīng)驗(yàn)
小學(xué)階段“周長”概念教學(xué)于三年級(jí),它具有多個(gè)核心要素,是一個(gè)“值”更是一個(gè)“過程”。到六年級(jí)圓的周長學(xué)習(xí)后,周長與面積概念在相互依存、相互區(qū)分的過程中,終于形成各自穩(wěn)固的知識(shí)結(jié)構(gòu)。在這一比較長的概念學(xué)習(xí)期,筆者通過精選“原型”,夯實(shí)“過程”,多重“比較”等活動(dòng)來豐富心理表征,累積活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),從而達(dá)到概念自動(dòng)化的理解——化“周”于形,積“長”為數(shù)。
一、概念引入階段——精選“原型”,激活經(jīng)驗(yàn),夯實(shí)概念表象
所謂“原型”就是某一類別的最佳正例,這個(gè)正例的關(guān)鍵特征越明顯、越具有代表性,學(xué)生形成與概念對(duì)應(yīng)的心智圖像就越清晰、越準(zhǔn)確。在概念的引入階段,尋求生活中學(xué)生有著豐富經(jīng)驗(yàn)的素材以及需要求出周長的情景顯得尤為重要,而繞著操場(chǎng)跑一周,接著求出一周有多長無疑是絕佳正例。
1.從“一圈”抽象到“一周”
師:小胖要減肥,爸爸制定了一個(gè)鍛煉計(jì)劃,讓他每天圍著操場(chǎng)跑一圈,我們?nèi)タ纯此窃趺磁艿模ㄒ妶D1、圖2)。
在教學(xué)中,通過動(dòng)畫演示,激發(fā)和調(diào)用學(xué)生“跑一圈”的生活經(jīng)驗(yàn),讓他們初步感知“邊線”“封閉(起點(diǎn)出發(fā)回到起點(diǎn))”,由此激活的生活經(jīng)驗(yàn)在后續(xù)的復(fù)雜圖形“一周”邊線的辨別時(shí),“跑”自然成了形象而有效的手段。
2.累加長度,明晰操場(chǎng)的周長
師:這個(gè)操場(chǎng)的一周到底有多長呢?
(課件依次呈現(xiàn)數(shù)據(jù):直道90米—彎道110米—直道90米—彎道110米)
生:可以這樣算:90+110+90+110=400米。
師:400米表示哪里的長度?
生:操場(chǎng)一周的長度。
師:對(duì),400米是操場(chǎng)一周的長度,也可以說操場(chǎng)的周長是400米。今天我們就來學(xué)習(xí)周長。
正確跑出一周后,教師緊接著提出“操場(chǎng)一周有多長”的度量問題,通過數(shù)據(jù)連加得到操場(chǎng)一周長度并揭示“周長”概念,幫助學(xué)生即時(shí)形成“周長是一周的長度”這一正例表象。
二、概念形成階段——夯實(shí)“過程”,積累經(jīng)驗(yàn),理解概念本質(zhì)
“過程策略”表明教學(xué)不只是簡(jiǎn)單的概念的“定義”學(xué)習(xí),而是首先讓學(xué)生經(jīng)歷“定義化”的過程,同時(shí)積累操作活動(dòng)的一般程序經(jīng)驗(yàn),滲透一定思想方法,最后實(shí)現(xiàn)過程知識(shí)與結(jié)果定義之間的融會(huì)貫通。
1.辨析一周,物化為“形”
學(xué)生描畫一周后,呈現(xiàn)交通標(biāo)志中間線涂色作品(見圖3),予以辨析。
生1:不對(duì),這條線是在中間的,不屬于它的一周。
生2:一周是最外面的邊線,這條不算。
師:想象一下,這個(gè)交通標(biāo)志只留下一周的邊線會(huì)是什么圖形?
生:圓形。
教師演示,從實(shí)物中剝離出圓形;同理操作剝離出三角形(見圖4)。
在周長概念教學(xué)中,先通過三角板和交通標(biāo)志實(shí)物的描畫一周,在辨析中強(qiáng)化“一周”的概念,接著組織學(xué)生想象并實(shí)物剝離演示,幫助學(xué)生從實(shí)物到抽象的平面圖形,增進(jìn)理解“一周”。
2.測(cè)量長度,累加為“數(shù)”
(1)指名學(xué)生上臺(tái)測(cè)量三角形的周長,教師隨機(jī)板書測(cè)量三邊長度:12厘米、15厘米、12厘米。列式得到12+15+12=39厘米。
師:39厘米指的是什么呢?
生:三角板的一周長度。
(2)測(cè)量圓形的周長。師生討論達(dá)成共識(shí)“需要借助軟軟的尺子測(cè)量”后,教師演示:把線繞圓一周然后緩慢打開,拉成一條線段。組織學(xué)生測(cè)量這條線段,測(cè)得長度為52厘米。
師:這52厘米表示的是什么?
生:交通標(biāo)志圖的一周長度。
“長度是量出來的”“周長是一周邊線長度的累加”——在三角形周長度量測(cè)算中,學(xué)生首先經(jīng)歷的是測(cè)量,三邊長度累加計(jì)算等系列過程,由此學(xué)生經(jīng)歷了三角形周長本質(zhì)的由來;同理,在圓的周長測(cè)量活動(dòng)中,教師有效滲透了化曲為直的方法,體會(huì)到圓的一周邊線長度等同于一條線段的長度。
3.回顧過程,概括概念
師:同學(xué)們,剛才我們通過研究,得到400米、39厘米、52厘米,那這些數(shù)表示的都是什么呢?
生:400米是操場(chǎng)一周的長度,39厘米是……
師:回顧一下,這些一周的長度我們是怎樣得到的呢?(課件先抽象出一周,再呈現(xiàn)數(shù)據(jù)和算式)
生:量出來的。
師:量所有的線?
生1:不是,先找到一周,例如三角形就只需要量一周的三條線。
生2:量好后,還要把幾條線段的長度加起來。
回顧操場(chǎng)、三角形、圓形一周長度的研究過程,過渡到“圖形一周都有固定的長度”,抽象到圖形的周長。教師組織學(xué)生回顧過程,最后用生動(dòng)簡(jiǎn)練的語言歸納為“先跑一周,再測(cè)量求和”。
4.辨析反例,精準(zhǔn)概念
課件依次呈現(xiàn)矩形、三角形、圓形、角等圖形,組織辨析以上有無周長后,教師板書周長完整概念。
師:現(xiàn)在你覺得“周長”的“周”指的是什么?“長”呢?
生1:周指的是一周,長指的是長度。
生2:連起來就是“一周的長度”。
生3:像三角形這樣的一周有好幾條邊的,那就可以說成“一周的長度加起來”。
概念的精準(zhǔn)便于學(xué)生記憶與提取,對(duì)周長概念的再加工,能夠讓學(xué)生望文生義,在以后遇見時(shí)能一次次主動(dòng)觸發(fā)已有的經(jīng)驗(yàn)。
三、概念應(yīng)用階段——多重“比較”,重組經(jīng)驗(yàn),聯(lián)結(jié)概念網(wǎng)絡(luò)
比較是一種思維的過程,也是一種教學(xué)的策略。通過相似、相近數(shù)學(xué)材料的比較、分析,配合動(dòng)作、語言、圖像、符號(hào)等多重表征,可以消除概念間的互相混淆,從而有效把握數(shù)學(xué)定義的本質(zhì)。
1.(三年級(jí)上冊(cè)周長概念學(xué)習(xí)第一課時(shí))比較練習(xí)
A.誰測(cè)量的是周長呢?
(1)量身高
(2)量腰圍
B.這兩個(gè)圖形周長一樣嗎(見圖5)?(動(dòng)態(tài)演示圖形組合)
A組習(xí)題學(xué)生通過實(shí)際的測(cè)量活動(dòng),發(fā)現(xiàn)雖然量的都是長度,但身高實(shí)質(zhì)是一條線段的長度,而腰圍是一周曲線的長度,進(jìn)一步突顯“封閉”“一周邊線”的概念核心要素。B組習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生再一次經(jīng)歷求周長的活動(dòng),初步感知大小并不是決定周長長短的關(guān)鍵因素,使其更深刻地認(rèn)識(shí)周長的本質(zhì)“一周邊線的長度總和”,凸顯了先確定一周的“形”,才能進(jìn)行計(jì)算求出長度總和的“數(shù)”。
2.(三年級(jí)下冊(cè)正方形面積公式學(xué)完后)求正方形的周長和面積
生:周長4×4=16分米? 面積4×4=16平方分米
師:怎么算式都是4×4=16?他們的意思一樣嗎?能用圖表示你的想法嗎?
教師在師生的交流修正中依次呈現(xiàn)圖6,并組織學(xué)生用語言表達(dá)想法:周長是4條長4分米的線段累加成為16分米的線段;用面積為1平方分米的單位擺,一行可以擺4個(gè),一共4行,所以面積是4×4=16平方分米。
師:那如果邊長是a呢?
生:周長就是4個(gè)a累加成的一條線段的長度;面積就是一行擺a個(gè),可以擺a行,一共a×a個(gè)。
通過同一圖形周長與面積算式比較,教師首先讓學(xué)生自主地用圖表征算式,這個(gè)過程需要提取原有周長概念圖像,是對(duì)概念一次修正和完善的過程;其次圖與圖之間的比較,借助數(shù)形結(jié)合,經(jīng)歷一維的長度累加與二維的面積累加過程,兩種概念間的差異性因比較而深刻;最后運(yùn)用語言及符號(hào)表征,回顧周長與面積獲得的過程,以及運(yùn)用現(xiàn)有的心理表征對(duì)公式再識(shí)別。
同理,在探究圖形面積公式時(shí),關(guān)于周長的知識(shí)也需要不斷“點(diǎn)擊”。例如,學(xué)習(xí)平行四邊形的面積時(shí),可讓學(xué)生大膽猜測(cè),呈現(xiàn)“鄰邊之和乘2”的錯(cuò)例,通過拉動(dòng)平行四邊形學(xué)具,讓學(xué)生體驗(yàn)平行四邊形周長不變而面積在變。
3.(六年級(jí)上冊(cè)圓的認(rèn)識(shí)單元復(fù)習(xí)時(shí))求出圖7陰影部分的面積和周長
生1:用割補(bǔ)法后就變成了一個(gè)半圓,面積是3.14×52÷2=39.25㎝2(媒體動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)割補(bǔ)最后留下半圓)。
生2:周長是3.14×10÷2+10=25.7㎝
生3:不對(duì),你算的是半圓的周長,圖7周長明顯比半圓長。
師:有不同想法了,誰對(duì)誰錯(cuò)呢?怎么驗(yàn)證?
生4:先跑一周,再一段一段比就可以了。(學(xué)生比畫,達(dá)成共識(shí))
師:那它的周長該怎么計(jì)算呢?
生5:大圓周長的一半加上兩個(gè)小圓周長的一半。
生6:兩個(gè)小圓周長的一半就是一個(gè)小圓的周長,再加大圓周長的一半。
生7:這3條圓弧的長度和,就是一個(gè)大圓的周長。(學(xué)生鼓掌)
師:做了這題,你現(xiàn)在有什么新的收獲呢?
生8:把面進(jìn)行“割”與“補(bǔ)”,其圖形變了面積不變。
生9:如果圖形的周長不變的話,只能割補(bǔ)它的一周邊線。
在周長概念的應(yīng)用過程中,教師調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)周長概念的心理表征,去比較、去辨別等積變形后周長是否發(fā)生了改變,這樣的活動(dòng)能大大降低思維定式帶來的副作用,同時(shí)還讓學(xué)生對(duì)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了必要的超越。例如,累加邊線長度的經(jīng)驗(yàn),以往的累加更多的是一種計(jì)算求和,而現(xiàn)在改造為邊線累加成新的圖形的邊線,大大提升了思維含量,更有助于學(xué)生抽象及空間想象能力的提升。
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