馮剛
[摘 要]角是一個抽象的概念,不僅包含角的“質(zhì)性特征”,即角有一個頂點、兩條邊,還包含角的“量性特征”,即角的大小。在教學(xué)中采取動態(tài)引入、畫圖表征、動手實踐、嘗試計量和回歸生活五個策略凸顯角的“量性特征”,并與“質(zhì)性特征”相整合,促進(jìn)學(xué)生整體建構(gòu)角的概念。
[關(guān)鍵詞]角;量性特征;整體建構(gòu)
[中圖分類號] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068(2019)26-0014-03
“角的初步認(rèn)識”是角的概念教學(xué)的起始課,讓學(xué)生理解概念本質(zhì)并建立表象,進(jìn)而在生活中靈活運用概念是教學(xué)的最終目標(biāo)。教師教學(xué)用書指出:使學(xué)生聯(lián)系生活中一些常見的物品,初步認(rèn)識角,知道角的各部分名稱,能正確地識別角;知道角是有大小的,能直觀區(qū)分角的大小。顯然,一是要理解角的概念的內(nèi)涵——概念所反映的所有對象共同本質(zhì)屬性的總和,包括一個頂點、兩條邊等,即角的“質(zhì)性特征”;二是要理解角概念的外延——概念所包含的一切對象的總和,包括銳角、直角、鈍角等大小不同的角,簡言之,角的大小,即角的“量性特征”。
美國教育心理學(xué)家奧蘇伯爾說:“假如讓我把全部教育心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理的話,那么,我將一言以蔽之:影響學(xué)習(xí)的唯一最重要的因素,就是學(xué)生已經(jīng)知道了什么。教師要探明這一點,并應(yīng)據(jù)此進(jìn)行教學(xué)。”教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生走在教之前,經(jīng)歷“有所知到知所知”的過程。筆者曾對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)前測與后測,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對角的概念的理解“重內(nèi)涵,輕外延”,僅關(guān)注“質(zhì)性特征”,忽視“量性特征”對角的概念的補充作用,故而學(xué)生頭腦中的角的概念是不完整的,所形成的表象是單一且有所欠缺的。
筆者參閱了現(xiàn)有的許多教學(xué)設(shè)計和期刊文獻(xiàn),從中找到了問題的根源。很多教師在教學(xué)的前半段探究“角有一個頂點兩條邊”的“質(zhì)性特征”,后半段探究“角的大小”這一“量性特征”,人為地將“質(zhì)性特征”與“量性特征”割裂,因此學(xué)生未能在“量性特征”與“質(zhì)性特征”間建立聯(lián)系,未能將“量性特征”納入到已有的角的概念中,因此理解的角的概念不夠充實,頭腦中難以建立完整的角的表象。
基于此,筆者改變“質(zhì)性特征”和“量性特征”割裂教學(xué)的現(xiàn)狀,嘗試將兩者整合在一起進(jìn)行教學(xué)。正如鄭毓信教授所言“數(shù)學(xué)知識的教學(xué),不應(yīng)求全,而應(yīng)求聯(lián)”,要有意識地將角的“量性特征”滲透至“質(zhì)性特征”教學(xué)過程中,并側(cè)重對角“量性特征”的研究,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷初悟——感知——體驗——理解——運用的過程,由淺入深、循序漸進(jìn)地研究角的“量性特征”,并與“質(zhì)性特征”融合,充分建立角的表象,實現(xiàn)角的概念的整體性建構(gòu)。
皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論告訴我們,二年級的學(xué)生正處于具體運算階段,他們形成概念必須與所熟悉的物體或場景相聯(lián)系。因此,教師可以選取生活中的事物和現(xiàn)象作為概念教學(xué)的感性材料并進(jìn)行生活化、具體化的處理,從而喚醒學(xué)生的生活體驗,促進(jìn)學(xué)生對概念的理解。
對蘇教版、人教版等多個版本教科書進(jìn)行比較時發(fā)現(xiàn),鐘面、剪刀和三角尺是使用頻率最高的角的原型素材,這與角的兩種定義不無關(guān)系。從一點引出的兩條射線所組成的圖形叫作角,角也可以看成是由一條射線繞著它的端點旋轉(zhuǎn)而成的圖形,前者是角靜態(tài)化的定義,后者是角動態(tài)化的定義。鐘面和剪刀表面的角蘊含“動態(tài)角”,利于學(xué)生感受角的“量性特征”,初步滲透動態(tài)角的概念。三角尺表面的角蘊含了“靜態(tài)角”,可以幫助學(xué)生建構(gòu)靜態(tài)角的概念。
教師應(yīng)充分運用剪刀和鐘面這樣的“動態(tài)角”原型,引導(dǎo)學(xué)生追根溯源,從為何會有角開始思考,通過動態(tài)的剪刀及鐘面經(jīng)歷角的產(chǎn)生過程,從運動的角度揭示角的概念,初悟角的“量性特征”。同時,呈現(xiàn)三角尺這樣的“靜態(tài)角”原型,再次建構(gòu)角的概念。兩種原型相互作用,以“靜”智“動”,促進(jìn)學(xué)生思維的提升。
【教學(xué)片段1】
1.張開剪刀生成角
2.旋轉(zhuǎn)指針產(chǎn)生角
二年級學(xué)生處于具體形象思維為主的階段,因此采用圖畫的形式呈現(xiàn)角的概念,直觀形象且易于感知和理解。但由于缺乏文字的描述,學(xué)生對概念的理解可能僅停留在表面,無法提升其思維能力。
教師應(yīng)巧妙運用變式,幫助學(xué)生理解角的概念。學(xué)生腦海中所形成的大小不一的角是很好的變式資源,教師要善于發(fā)現(xiàn)和運用,引導(dǎo)學(xué)生借助動作、畫圖這樣可視化的行為表征頭腦中的角,外顯頭腦中角的表象,將概念本質(zhì)與操作形式緊密地結(jié)合起來,以概念促技能達(dá)成,并以技能強化概念理解。教師可示范畫角,并多次旋轉(zhuǎn)角的一條邊,引導(dǎo)學(xué)生動態(tài)感知角的“量性特征”。在比較眾多變式中,學(xué)生不僅鞏固了角的“質(zhì)性特征”,而且感知了“量性特征”的重要作用,進(jìn)而更好地理解概念。
【教學(xué)片段2】
師:閉上眼睛,想一個角,用手試著比畫。
師:現(xiàn)在睜開眼睛,把你剛才想的角畫下來。怎么畫呢?先思考,再在學(xué)習(xí)單上畫一畫。
師:你是怎么畫的?
生1:先畫一個頂點,從頂點出發(fā)畫一條邊,再從頂點出發(fā)畫另一條邊。
師:這些圖形都是角嗎?為什么?
生2:都是角。因為都有一個頂點和兩條邊,而且邊是直的。
師:那有什么不同的地方呢?
生3:它們大小不同,有的大,有的小。
師:看來,角是有大小的。
師:聽了你們的介紹,老師也學(xué)會畫角了。先畫一個頂點,從頂點出發(fā)畫一條邊,再從頂點出發(fā)畫另一條邊。這么畫行嗎?這樣呢?再轉(zhuǎn)過去一點呢?有什么變化嗎?
生4:都是角,只是角的大小在變化。
師:是的,無論角變得多大或多小,只要是由一個頂點和兩條直直的邊組成,它就是角。
有了前面的觀察和思考,學(xué)生已初步感知角的“量性特征”。弗賴登塔爾說:“學(xué)數(shù)學(xué)的最好的方法是做數(shù)學(xué),通過‘再創(chuàng)造獲得的知識與能力要比以被動方式獲得、理解得更好,也更容易保持?!眲?chuàng)造機會讓學(xué)生動手實踐,由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)角的“量性特征”中的內(nèi)在規(guī)律,這才是一種有意義的學(xué)習(xí)。
教師可呈現(xiàn)學(xué)生熟悉的“鱷魚接球”游戲,引導(dǎo)學(xué)生在欣賞游戲的過程中產(chǎn)生猜想——角的大小與什么有關(guān),再操作活動角驗證猜想,最終總結(jié)出結(jié)論。經(jīng)歷提出猜想——操作驗證——得出結(jié)論的過程后,學(xué)生動眼觀察、動腦思考、動手操作、動口敘述,在多種感官的參與中主動獲取數(shù)學(xué)知識,體驗角的“量性特征”,建立概念表象,初步形成概念。
【教學(xué)片段3】
師:我們一起去看 “鱷魚接球”游戲,邊看邊思考角在哪里,角的大小與什么有關(guān)。
師:請看鱷魚第一次接球,再看第二次接球。為什么第一次只能接小球,第二次能接大球呢?
生1:鱷魚嘴巴第一次張開得小,第二次張開得大。
師:角有什么變化呢?
生2:嘴巴張開得小,角就小,張開得大,角就大。
師:其實嘴巴就是角的兩條邊,誰能用數(shù)學(xué)語言說一說?
生3:角的兩條邊張開得小,角就小,張開得大,角就大。
師:看來我們得到了初步的猜想,角的大小與兩邊張開大小有關(guān)。接下來要對猜想進(jìn)行驗證。拿出做好的活動角,我們來玩?zhèn)€“變變變”的游戲。請把角變大一些,再大一些,把角變小一些,再小一些?;仡櫼幌?,你是怎樣把角變大、變小的?
生4:把角的兩邊張開得大,角就大,張開得小,角就小。
師:說得真好!我們一邊操作活動角,一邊像他一樣說一說。
心理學(xué)研究表明,學(xué)生在學(xué)習(xí)新知之前,就已經(jīng)具有一定的認(rèn)知結(jié)構(gòu),并試圖以這種原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)來同化新知識,當(dāng)已有的知識不能同化新的知識時,就會產(chǎn)生認(rèn)知沖突。在學(xué)生的原有認(rèn)知中,物體的長度可以借助直尺來計量,而角的大小卻沒有計量工具,故而產(chǎn)生認(rèn)知沖突。盡管角的度量屬于四年級教學(xué)內(nèi)容,如若此時給學(xué)生一種計量工具,學(xué)生定豁然開朗,對角的“量性特征”產(chǎn)生更深入的認(rèn)識。
教師應(yīng)設(shè)法找尋量角器的雛形。分析教材中的第三道習(xí)題,發(fā)現(xiàn)鐘面可以看成量角器的雛形。根據(jù)鐘面上的大小格,學(xué)生可以借助兩邊之間大小格的數(shù)量描述角的兩邊張開的大小,借助量化的格子數(shù),角的大小變得具體化、形象化?!傲啃蕴卣鳌庇沙橄笞冎庇^后,學(xué)生更易于理解,進(jìn)而對角的概念的建構(gòu)更加完善。
【教學(xué)片段4】
師:這三個鐘面的時針和分針?biāo)纬傻慕?,哪個最大,哪個最?。繛槭裁矗?/p>
生1:①號角最大,③號角最小。因為①號角兩邊張開得最大,③號角兩邊張開得最小。
生2:①號角最大,③號角最小。因為①號角兩邊張開了25小格,③號角兩邊張開了9格。
師:說得真好!通過數(shù)兩條邊之間的格子數(shù)量,我們可以直觀地看出角的大小。如果再給你幾個角比比大小,你有什么好方法?
生3:把這些角放到鐘面上,看看兩條邊之間有多少格就行了。
師:你是個善于發(fā)現(xiàn)的孩子!其實,到了四年級,我們會學(xué)習(xí)用專門的工具來測量角的大小,它就是量角器,上面也有很多的格子,和我們的鐘面是不是很像?……
數(shù)學(xué)源于生活且用于生活,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最終目的是讓學(xué)生在生活中用數(shù)學(xué)。史寧中教授指出,通過數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的思維思考世界,用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界。將角用于解決和解釋生活中的實際問題,在概念的檢驗和運用中,學(xué)生對概念的理解自然更深入。
教師可引導(dǎo)學(xué)生在物體的表面找一找由一個頂點和兩條邊組成的角。但教學(xué)不應(yīng)就此止步,這只是角的“質(zhì)性特征”在生活中的體現(xiàn)與運用。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光去觀察生活中應(yīng)用角的“量性特征”的現(xiàn)象,用數(shù)學(xué)的思維去思考為何要運用角的“量性特征”,用數(shù)學(xué)的語言去表達(dá)這些現(xiàn)象是如何運用角的“量性特征”的,深化對概念的認(rèn)識。
【教學(xué)片段5】
師:這是什么?(扇子)為什么我們在扇風(fēng)時要將扇子打開到最大?你能用今天學(xué)習(xí)的知識解釋嗎?
生1:扇子打開到最大,就是角的兩條邊張開得最大,這時形成的角最大,所以風(fēng)就最大。如果扇子打開得很小,這時形成的角很小,風(fēng)就很小。
師:真是個會活學(xué)活用的孩子。看來扇子扇風(fēng)正是運用了今天學(xué)習(xí)的角的大小知識。
師:還有哪些現(xiàn)象也運用了角的大小知識呢?
生2:為了舒適,躺椅會設(shè)置不同的傾斜程度。
生3:剪刀剪不同物品時張開的大小不同。
……
角的概念具有很強的抽象性和概括性,為學(xué)生今后進(jìn)一步認(rèn)識長方形、正方形等幾何圖形奠定了基礎(chǔ),故而全面深入理解角的概念顯得尤為重要。在教學(xué)中,教師應(yīng)合理整合角的“質(zhì)性特征”和“量性特征”,并適當(dāng)凸顯后者,進(jìn)而幫助學(xué)生整體建構(gòu)角的概念,建立正確的角的表象,為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。
(責(zé)編 金 鈴)