陳金飛
(江蘇省啟東實(shí)驗小學(xué))
“面積單位”這部分內(nèi)容屬于《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》“空間與圖形”領(lǐng)域中“測量”的內(nèi)容。在學(xué)習(xí)此內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)在二年級上冊認(rèn)識了長度單位,建立了長度單位的表象經(jīng)歷、體驗了“采用統(tǒng)一的長度單位”的探究過程。從知識系統(tǒng)層面而言,“面積單位”的學(xué)習(xí)是學(xué)生從一維空間和二維空間走向三維空間的重要一環(huán)。與長度、面積、體積相關(guān)聯(lián)的知識雖然分布在不同的年級,但他們是同一類縱向的、具有內(nèi)在聯(lián)系的知識。教學(xué)中,教師應(yīng)把這一類課進(jìn)行關(guān)聯(lián)思考和整體設(shè)計,幫助學(xué)生整體建構(gòu)知識體系,這對于學(xué)生有意義地掌握知識、形成能力、達(dá)到“四基”的要求具有重要意義。
統(tǒng)一性是計量的本質(zhì)特性。測量長度需要一把“長度尺”,因為“長度尺”上有統(tǒng)一的長度單位。測量面積同樣需要一把統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的“面積尺”,那就是“面積單位”。所以我們在教學(xué)時,要運(yùn)用多種方式,讓學(xué)生體會統(tǒng)一“面積單位”的必要和價值。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)“面積的意義”時發(fā)現(xiàn),兩個平面圖形中,正方形格子數(shù)占得多面積就大,因此不妨設(shè)計一個引發(fā)認(rèn)知沖突的情境,讓學(xué)生產(chǎn)生用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)去比較面積的心理需求——因為測量的標(biāo)準(zhǔn)量不相同,所以不能由此來判斷面積的大小,應(yīng)該用大小一樣的正方形去度量才合理。在此基礎(chǔ)上,使用具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的國際面積單位便成了大家的共同需要,接著再教學(xué)面積單位也就水到渠成了。
師:下面兩個長方形哪個面積大?
生:我覺得第一個長方形面積大。
生:我覺得第二個長方形面積大。
師:看來憑直覺觀察兩個圖形,無法判斷兩個圖形哪個大。有什么好辦法來比較這兩個圖形的大小?
生:可以移動其中的一個圖形,讓兩個圖形重疊在一起。(多媒體演示)
師:誰來說說哪個圖形的面積大?
師:看來通過觀察、重疊,均無法比較出兩個圖形面積的大小,怎么辦?
生:我們可以找一個標(biāo)準(zhǔn)量分別量一量兩個圖形的大小,再進(jìn)行比較。
師:誰聽明白了他的想法?
生:我聽懂了他的想法,就是用一個小的圖形做面積尺去量這兩個圖形。
師:說得真好,測量長度創(chuàng)造了“長度尺”,測量面積也需要一把合適的“面積尺”。請你設(shè)計一個形狀和大小都合適的測量標(biāo)準(zhǔn),比較這兩個圖形的大小。
生:我想把“面積尺”設(shè)計成圓形。
師:我們請出圓形“面積尺”,大家看看有什么問題?
生:測量的時候我發(fā)現(xiàn)有很多地方有空隙,空隙地方的面積沒有測量進(jìn)去。
生:我想把“面積尺”設(shè)計成長方形。
師:我們請出長方形“面積尺”,大家看看有什么問題?
生:測量時我發(fā)現(xiàn)長有剩余,寬正好。
生:那如果設(shè)計成正方形,不就正好了嗎?
師:是不是這個意思?(把面積尺設(shè)計成小正方形,多媒體出示下圖)
師:現(xiàn)在你能確定哪個長方形的面積大了嗎?
生:第一個長方形的面積大。
師:是不是含有21個方格的圖形面積一定比含有20個方格的圖形面積大?
生:不一定。如果方格不一樣大就不一定。
師:你對數(shù)學(xué)的感覺真好。一起觀察這兩個圖形誰的面積大?
師:還有不同的想法嗎?
生:含有21個方格的圖形面積還可以等于含有20個方格的圖形面積。
師:面對大小不同的圖形,怎樣才能正確判斷圖形面積的大???
生:用相同大小的圖形去測量。
師:用同樣大小的正方形去測量的話,測量的標(biāo)準(zhǔn)就得到了統(tǒng)一,這個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)就是我們要研究的面積單位,也就是大家創(chuàng)造的“面積尺”。
表象的建立,依賴于操作。操作是一種特殊的認(rèn)知活動。小學(xué)生動手操作時,總是在視覺、觸覺、運(yùn)動覺協(xié)同感知事物的同時,就以內(nèi)部語言悄悄地展開了思維。他們在操作時必須同時思考如何觸摸,如何擺放,如何移動……而在操作中獲得的形象和表象,又及時推動著他們進(jìn)行分析、綜合、比較、抽象、概括,使他們深刻地理解知識的本質(zhì)意義?!懊娣e單位”的教學(xué),操作是必不可少的一種活動。因此,教師在教學(xué)時要把握好操作的時機(jī),只有有意識地放慢學(xué)生獲得結(jié)論性結(jié)果的過程,我們才能真正地落實(shí)“過程性目標(biāo)”的要求。我們不僅要讓學(xué)生建立面積單位的清晰表象,更要讓學(xué)生經(jīng)歷體驗的過程。通過看一看、擺一擺、數(shù)一數(shù)、算一算、找一找、比一比六個環(huán)節(jié),讓學(xué)生頭腦中的表象得到不斷地調(diào)整與明晰,經(jīng)歷由膚淺到深刻、由粗放到精準(zhǔn)的表象建立過程。學(xué)生從操作中感悟,從操作中理解,就能在正確建立面積單位表象的同時積累基本活動經(jīng)驗,發(fā)展度量意識。
師:像這么大的正方形面積是1平方分米。平方分米是國際常用的一個面積單位。(板書:平方分米)
師:舉起桌上的1平方分米,仔細(xì)看看它的大小。用數(shù)學(xué)語言來描述一下:多大的正方形,面積是1平方分米?
生:邊長是1分米的正方形,面積是1平方分米。
師:你真棒,能抓住邊的長度來描述正方形的大小。我們借助直尺來量一量正方形的邊長。
生:面積是1平方分米的正方形,邊長是1分米。
師:同桌互相說說1平方分米是怎么規(guī)定的?
師:平方分米還可以用符號dm2(板書:dm2)表示??辞宄?平方分米的大小,閉上眼睛記一記。睜開眼睛,找一找生活中哪些物體的面大約是1平方分米?
生:開關(guān)的面。
生:粉筆盒的正面。
生:小的記事本的上面大約是1平方分米。
師:大家的觀察力真強(qiáng)。其實(shí)在我們的身上就藏著一個接近1平方分米的面,看誰最先發(fā)現(xiàn)。
生:我們的手掌面。
師:你太厲害了,一下子就找到了。感謝這位同學(xué)。伸出你的手,用1平方分米和你的手掌比一比。有了這個面積單位,今后我們估計一些物體的面的大小時就方便多了。
師:估計一下我們的課桌面面積大約是多少平方分米?(學(xué)生紛紛用手掌面去測量)
生:30平方分米,24平方分米,28平方分米。
師:到底是多少?用1平方分米的面積單位,同桌合作測量課桌面的面積。
操作指南:
(1)量一量:用1平方分米測量課桌面的面積。
(2)說一說:課桌面的面積是多少平方分米。
(一組學(xué)生上黑板測量磁性課桌面)
師:有結(jié)果了嗎?請上黑板操作的這組學(xué)生匯報一下測量的結(jié)果。
生:我們一行擺6個,擺了4行,一共擺了24個1平方分米,測得的課桌面的面積是24平方分米。
師:解釋得多好呀。鋪滿課桌面,一共用了24個1平方分米,課桌面的面積就是24平方分米。
師:有不同的測量方法嗎?
生:我們沒有鋪滿,只擺了一行一列。一行是6個,一列是4個,鋪滿就是4個6,課桌面的面積是24平方分米。
師:大家聽明白他的解釋了嗎?真了不起。他們沿著長擺了6個,沿著寬擺了4個,大家想象一下,鋪滿的話要用——
生:24個1平方分米。面積就是24平方分米。
師:剛才我們認(rèn)識了“平方分米”,用這個面積單位測量了課桌面的大小。如果要測量一塊橡皮上面的面積,你覺得選用平方分米作面積單位合適嗎?
生:我覺得可以的。用橡皮去擺1平方分米的圖形,看一共擺了幾塊橡皮。
生:我覺得他的方法是錯誤的。他把橡皮作為面積單位來測量,而老師要我們用平方分米這個面積單位來測量橡皮。
生:即使我們同意他的方法,也無法知道橡皮的一個面是多少平方分米。
師:看來用平方分米來測量橡皮的一個面的大小不合適。那怎么辦呢?同學(xué)們有什么好的建議和想法嗎?
生:我們可以創(chuàng)造一個比平方分米小的面積單位。
生:對,可以創(chuàng)造面積單位——平方厘米。
在“面積單位”的學(xué)習(xí)中,學(xué)生選擇合適的面積單位時容易發(fā)生錯誤,因為這并不是三個面積單位的簡單選擇,它需要經(jīng)歷表象提取、單位假設(shè)、參照比較、排除推斷等綜合思考的過程。學(xué)生在解決這類問題時,多數(shù)是憑著自己的感覺去推斷,比較大的物體表面選擇較大的面積單位,反之選用較小的面積單位。所以我們在教學(xué)時,要注意引導(dǎo)學(xué)生建立相關(guān)參照物的表象,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推斷,既要考慮數(shù)據(jù)的大小,又要關(guān)注單位的不同。要引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷“建構(gòu)—調(diào)整—再建構(gòu)”螺旋式遞進(jìn)的過程。在教學(xué)中,要有意識地運(yùn)用變式練習(xí),設(shè)計“我來猜、我來估、我來算”等活動,讓學(xué)生在不同情境中感悟同一個對象,逐步聚焦、歸納,使體驗得到升華。如在“我來算”環(huán)節(jié)中可以澄清學(xué)生頭腦中可能存在的錯誤認(rèn)識——1平方厘米的圖形只能是邊長1厘米的正方形。同時,這也是為計量非長方形的面積作鋪墊,為將來平行四邊形面積計算公式推導(dǎo)作孕伏,可謂“走一步,看兩步,想到第三步”,做到前有鋪墊,后有呼應(yīng),幫助學(xué)生形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),形成度量素養(yǎng)。
【我當(dāng)猜謎師】
師:聽清楚要求,根據(jù)所給數(shù)據(jù),猜猜誰的大小最接近這個數(shù)據(jù)。
第一組:6平方厘米。
(1)橡皮上面的面積;(2)教室地面的面積;
(3)指甲面的面積。
生:指甲面的面積。
生:我反對,指甲面的面積大約1平方厘米,應(yīng)該是橡皮上面的面積。
師:和他想法一樣的請舉手。為什么不是教室地面的面積?
生:教室地面的面積應(yīng)該用平方米作單位,6平方厘米太小了。
第二組:4平方分米。
(1)郵票的面積;(2)數(shù)學(xué)書封面;
(3)多媒體幕布。
生:數(shù)學(xué)書封面面積大約4平方分米,用手掌面去量一下就知道了。
師:郵票的面積更接近4( )?
生:郵票的面積更接近4平方厘米。
師:多媒體幕布的面積接近4( )?
生:多媒體幕布的面積接近4平方米。
師:真了不起??磥泶蠹覍ξ矬w表面大小的直觀判斷能力真強(qiáng)。
【我當(dāng)估量師】
師:一張銀行卡的面積大約50( )。
生:一張銀行卡的面積大約50平方厘米,不可能是50平方分米,因為1平方分米大約1個手掌面這么大。
師:那數(shù)學(xué)書封面的面積大約( )平方厘米。
生:200平方厘米。
生:1000平方厘米。
生:我覺得大約是400平方厘米。我們可以用這張銀行卡作為標(biāo)準(zhǔn)量去度量,大約8張銀行卡可以鋪滿數(shù)學(xué)書封面,所以我估計400平方厘米。
師:你的估算能力真棒,做到有根有據(jù),把掌聲送給他。
【我當(dāng)計量師】(每小格表示1平方厘米)
師:觀察這些圖形,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生:這些圖形的面積都是1平方厘米。
生:即使不是正方形,面積也可以是1平方厘米。
師:你真了不起。我們用簡練的數(shù)學(xué)語言來概括一下大家的發(fā)現(xiàn)。
師:下圖的面積是多少平方厘米?(每小格表示1平方厘米)
生:這個平行四邊形的面積是6平方厘米。
師:說說你的想法。
生:把左邊的兩個不是整格的拼起來,把右邊兩個不是整格的拼在一起,一共6格,所以是6平方厘米。
生:我們可以用平移的方法,把左邊的直角三角形平移到右邊,拼成一個長方形,就可以數(shù)出來了。
師:這兩位同學(xué)考慮問題的思路很清晰。把不是整格的轉(zhuǎn)化為整格計算,第二位同學(xué)用平移的方法將平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形的來計算,真不愧是我班的“數(shù)學(xué)小博士”。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程應(yīng)該是讓學(xué)生自主探索知識、感受知識、體驗知識的過程,這樣形成的表象記憶深刻。課堂教學(xué)建立在學(xué)生充分感知的基礎(chǔ)上,關(guān)注體驗、關(guān)注思維、關(guān)注需要,才能深刻建構(gòu)空間觀念,發(fā)展學(xué)生的度量素養(yǎng)。