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摘 要 小學(xué)數(shù)學(xué)教材是數(shù)學(xué)知識(shí)的載體,不同版本的數(shù)學(xué)教材是實(shí)現(xiàn)同課異構(gòu)的基本文本。通過對(duì)人教版與北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中“平行四邊形的面積”的主題圖、核心問題、初步探究、難點(diǎn)突破、知識(shí)結(jié)論、例題鞏固的比較解讀,得到教學(xué)啟示:充分利用主題圖挖掘數(shù)學(xué)圖形與生活的聯(lián)系;重視基本方法的使用;培養(yǎng)學(xué)生操作性學(xué)習(xí)活動(dòng)的能力。
關(guān)鍵詞 小學(xué)數(shù)學(xué) 教材版本 比較解讀 平行四邊形面積
小學(xué)數(shù)學(xué)教材是數(shù)學(xué)知識(shí)的載體,也是教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)的媒介[1]51。不同版本的教材在具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上各有特色,本文選取人教版與北師大版中的“平行四邊形的面積”內(nèi)容進(jìn)行了比較解讀,以期為教師優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)提供幫助?!捌叫兴倪呅蔚拿娣e”作為小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)重點(diǎn),是學(xué)習(xí)多邊形面積計(jì)算、掌握轉(zhuǎn)化思想的起始內(nèi)容。掌握這部分知識(shí),將為學(xué)生探索三角形、梯形等面積的計(jì)算打下基礎(chǔ)。因此,筆者從不同版本教材的對(duì)比解讀入手,進(jìn)行系統(tǒng)地分析與比較,挖掘教材內(nèi)容,研究解讀的思路,為今后在教學(xué)實(shí)踐中如何創(chuàng)造性地使用教材提供幾點(diǎn)建議。
一、“單元主題圖”的比較解讀
“主題圖”是教材中必不可少的資源,以靜態(tài)形式呈現(xiàn)著結(jié)論性的新知[2]。它通常以學(xué)生生活場(chǎng)景的形式呈現(xiàn)生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)素材,以色彩鮮明的卡通形象沖擊學(xué)生的視覺,調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)新知的理解?!皢卧黝}圖”是每章開始的標(biāo)志,是整個(gè)單元主體內(nèi)容的縮影,貫穿著該單元教學(xué)的始終,引領(lǐng)教師的教和學(xué)生的學(xué)[3]。
學(xué)生在學(xué)習(xí)一年級(jí)下冊(cè)時(shí)已經(jīng)認(rèn)識(shí)了一些基本圖形,但是這種認(rèn)識(shí)還只是停留在感性層面,知識(shí)內(nèi)容較為淺顯。教材的編寫應(yīng)注重從學(xué)生的生活原型和認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā),通過發(fā)揮主題圖的引領(lǐng)作用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生順利進(jìn)入探究新知的學(xué)習(xí)中。在兩個(gè)版本的教材中,人教版教材的“單元主題圖”占據(jù)一頁的篇幅(見圖1)。
圖1展示的是以馬路、房屋、學(xué)校為中心的生活場(chǎng)景。這樣編排不單是為了吸引學(xué)生的視野,更是為了驗(yàn)證和展示知識(shí)點(diǎn)的科學(xué)性和應(yīng)用性[1]51。借助問題“你發(fā)現(xiàn)了哪些圖形?你會(huì)計(jì)算它們的面積嗎?”,指導(dǎo)學(xué)生從生活場(chǎng)景入手思考多邊形面積的計(jì)算,為平行四邊形的面積學(xué)習(xí)做鋪墊。相比于人教版,北師大版沒有單元主題圖的展示,選擇直接從探索活動(dòng)入手。因此,使用北師大版教材的教師,在對(duì)不同版本教材進(jìn)行對(duì)比解讀后,可以根據(jù)學(xué)情,在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí),恰當(dāng)選擇并補(bǔ)充生動(dòng)有趣、色彩鮮明的“單元主題圖”,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,拉近學(xué)生與新知識(shí)間的距離,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究。
二、“核心問題”的比較解讀
數(shù)學(xué)家哈爾莫斯曾說,問題是數(shù)學(xué)的心臟??梢姟昂诵膯栴}”是數(shù)學(xué)教學(xué)的中心。對(duì)于“平行四邊形的面積”而言,掌握平行四邊形面積的計(jì)算公式是本節(jié)課教學(xué)的核心,學(xué)生只有在親歷了整個(gè)公式形成過程后,才能領(lǐng)悟平行四邊形面積的計(jì)算方法。人教版和北師大版都采用了數(shù)方格和割補(bǔ)法,使學(xué)生通過操作和觀察,探索出平行四邊形面積的計(jì)算方法,理解平行四邊形公式的原理,促進(jìn)學(xué)生積累數(shù)學(xué)的基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)[4]26。
關(guān)于“平行四邊形的面積”的教材編寫,就具體的問題呈現(xiàn)方式來說,人教版和北師大版二者具有著明顯的區(qū)別,體現(xiàn)出不同的編寫意圖。人教版以“這兩個(gè)花壇哪一個(gè)大呢?”“要知道它們的面積……”“我只會(huì)算長(zhǎng)方形的……”三個(gè)女生的對(duì)話形式(見圖2)細(xì)致地揭示了本節(jié)課教學(xué)的“核心問題”。其中,把平行四邊形面積與長(zhǎng)方形面積大小進(jìn)行比較,調(diào)動(dòng)學(xué)生探求計(jì)算平行四邊形面積的積極性。相比較而言,北師大版本的教材則采用較為直接的方式呈現(xiàn)出了核心問題(見圖3):文字?jǐn)⑹觥肮珗@準(zhǔn)備在一塊平行四邊形的空地上鋪上草坪。如何求這塊空地的面積?……”,并配有相關(guān)數(shù)據(jù)(平行四邊形兩條鄰邊以及一條高的長(zhǎng)度),促使學(xué)生產(chǎn)生充分利用已知條件所給的數(shù)據(jù)去解決未知問題的需求,激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究問題、解決問題的動(dòng)力[5]。人教版教材的情景圖(圖2)“我只會(huì)算長(zhǎng)方形的……”的回答語中隱約體現(xiàn)出了長(zhǎng)方形面積與平行四邊形面積計(jì)算之間存在著關(guān)聯(lián)性,提示學(xué)生自主去探究圖形間的關(guān)系并加以比較。相比于人教版,北師大版的處理方式更為直接明了,圖3中“長(zhǎng)方形的面積是長(zhǎng)×寬,平行四邊形的面積能用兩個(gè)鄰邊長(zhǎng)度相乘嗎?”的追問形式將平行四邊形的面積計(jì)算假設(shè)直接提出,激發(fā)學(xué)生探究和驗(yàn)證假設(shè)是否成立的求知欲。由于學(xué)生已掌握長(zhǎng)方形的面積公式,平行四邊形與長(zhǎng)方形同屬于四邊形,所以部分學(xué)生會(huì)自然聯(lián)想到用鄰邊相乘的方法來計(jì)算平行四邊形的面積。
三、“初步探究”的比較解讀
“初步探究”要求學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)嘗試解決現(xiàn)有的問題,它是學(xué)生學(xué)習(xí)遷移的重要體現(xiàn),也是探求新知的起始環(huán)節(jié)。關(guān)于“初步探究”,人教版和北師大版教材都采用了數(shù)方格的方法去計(jì)算平行四邊形的面積?!皵?shù)”出一個(gè)圖形的面積是最原始的方法,其中蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)概念最本質(zhì)的屬性和最基本的內(nèi)涵[6]。因此,教師在教學(xué)時(shí),應(yīng)重視基本方法的使用,從學(xué)情出發(fā)指導(dǎo)學(xué)生通過“數(shù)方格”的基本方法解決平行四邊形的面積問題。
兩個(gè)版本就所呈現(xiàn)的探究過程而言還是有所不同的。在人教版的數(shù)方格方法中,教材安排數(shù)出一個(gè)長(zhǎng)方形和一個(gè)平行四邊形的面積并規(guī)定了數(shù)方格的標(biāo)準(zhǔn)(見圖4),繼而對(duì)底(長(zhǎng))、寬(高)和面積進(jìn)行比較,同時(shí)將數(shù)據(jù)記錄到表格中。數(shù)據(jù)能更加直觀地呈出兩個(gè)圖形之間的區(qū)別與聯(lián)系,為學(xué)生進(jìn)一步探尋平行四邊形面積的計(jì)算公式做準(zhǔn)備。用“不數(shù)方格,能不能計(jì)算平行四邊形的面積呢”這一提示語自然過渡到下一環(huán)節(jié),為割補(bǔ)法做鋪墊。
相較于人教版,北師大版在借助數(shù)方格去驗(yàn)證假設(shè)時(shí),通過兩位學(xué)生的對(duì)話(見圖5)“長(zhǎng)方形的面積是5 × 6 = 30。這個(gè)平行四邊形所占的小方格肯定不夠30個(gè)……”,直接給出了提示,降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,有利于教師的教學(xué)調(diào)控[4]26,同時(shí)引起認(rèn)知沖突,表明不能用鄰邊相乘的方法來計(jì)算平行四邊形的面積,從而啟發(fā)學(xué)生思考,尋求新的思路方法去解決問題。教師在使用北師大版教材教學(xué)時(shí),可以參考人教版的編排,注意規(guī)定數(shù)格子的標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)學(xué)生積極思考如何計(jì)算平行四邊形的面積,檢驗(yàn)兩位學(xué)生對(duì)話的是否正確,從而驗(yàn)證之前的假設(shè)。
四、“難點(diǎn)突破”的比較解讀
“難點(diǎn)的突破”直接影響教學(xué)效果。衡量數(shù)學(xué)教學(xué)是否有效的基本標(biāo)準(zhǔn)之一,就是看教師在教學(xué)中能否根據(jù)學(xué)生實(shí)際突破難點(diǎn)[7]。對(duì)于平行四邊形面積而言,關(guān)于如何幫助學(xué)生通過轉(zhuǎn)化的思想理解平行四邊形面積的推導(dǎo)過程,人教版和北師大版教材都設(shè)置了一個(gè)平行四邊形并標(biāo)注了底和高,同時(shí)展示了剪、移、拼即割補(bǔ)法的操作流程,幫助學(xué)生感受由平行四邊形面積到長(zhǎng)方形面積的轉(zhuǎn)化,理解平行四邊形面積計(jì)算公式的推導(dǎo)過程,進(jìn)而運(yùn)用推導(dǎo)公式解決平行四邊形面積的計(jì)算問題。在這個(gè)過程中,兩個(gè)版本的教材都沒有直接給出結(jié)論,而是提供豐富的操作素材,設(shè)計(jì)思考性較強(qiáng)的問題[4]26,讓學(xué)生通過探索、操作、觀察、對(duì)比來獲得新知,在這個(gè)環(huán)節(jié)中,如何讓學(xué)生充分進(jìn)行操作性活動(dòng)是教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中值得深思的重點(diǎn)。
如果進(jìn)一步分析比較的話,兩個(gè)版本在“難點(diǎn)的突破”上各有側(cè)重,體現(xiàn)了不同的教育理念。人教版教材呈現(xiàn)的推導(dǎo)過程較為詳細(xì)(見圖6),通過情景圖和提示語細(xì)致地展示了操作流程,引導(dǎo)學(xué)生按照步驟進(jìn)行操作活動(dòng),避免學(xué)生走彎路,操作過程動(dòng)態(tài)度高,易于操作。學(xué)生經(jīng)歷這些直觀操作,有助于學(xué)生獲得平面圖形間轉(zhuǎn)換的直觀經(jīng)驗(yàn),建立初步的空間觀念[8]。北師大版所展示的推導(dǎo)過程則更為簡(jiǎn)潔(見圖7),更多地留給學(xué)生思考和想象的空間。借助“你能把平行四邊形轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)方形嗎?”這一問題,啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用割補(bǔ)法把平行四邊形的面積轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)方形的面積來計(jì)算,從中體會(huì)轉(zhuǎn)化的思想[9]。要注意的是,北師大版呈現(xiàn)的割補(bǔ)過程采用不同的顏色加以區(qū)分,增強(qiáng)了學(xué)生觀察的直觀性,易于學(xué)生理解拼接前后的面積保持不變,使學(xué)習(xí)變得更加有趣。
五、“知識(shí)結(jié)論”的比較解讀
“知識(shí)結(jié)論”是每節(jié)數(shù)學(xué)課堂提煉出的精華所在,整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)都圍繞“知識(shí)結(jié)論”而展開。對(duì)于“平行四邊形的面積”而言,平行四邊形的面積公式是最重要的知識(shí)結(jié)論,是數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想在幾何圖形中的初步體現(xiàn)。學(xué)生只有親歷整個(gè)公式形成的過程,所獲得的知識(shí)結(jié)論才能有效而扎實(shí)[5]76-77。
兩個(gè)版本的教材均以填空的形式要求學(xué)生用字母和文字兩種方式表示平行四邊形面積的計(jì)算公式。經(jīng)過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn):首先,兩個(gè)版本獲得結(jié)論的過程也略顯差異(人教版見圖8、北師大版圖9)。人教版通過“觀察原來的平行四邊形和轉(zhuǎn)化后的長(zhǎng)方形,你發(fā)現(xiàn)它們之間有哪些等量關(guān)系嗎?”的問句讓學(xué)生注意到等量關(guān)系的多樣性和不唯一性,促使學(xué)生進(jìn)行全面地思考,增加了問題的難度,拓展了學(xué)生的思維廣度;而北師大版則直接以“怎樣求平行四邊形的面積?”進(jìn)行提問,保持學(xué)生對(duì)面積的關(guān)注度,降低了學(xué)習(xí)的難度,順著學(xué)生的思路尋找問題的答案。其次,人教版將三個(gè)孩子對(duì)話作為提示信息,揭示隱含的等量關(guān)系,并以平行四邊形為標(biāo)準(zhǔn)去匹配長(zhǎng)方形的對(duì)應(yīng)量,最終確定“平行四邊形的面積=平行四邊形的底×平行四邊形的高”的公式;北師大版恰好相反,以長(zhǎng)方形為標(biāo)準(zhǔn)去匹配平行四邊形的對(duì)應(yīng)量,最終得出結(jié)論。
六、“例題鞏固”的比較解讀
“例題鞏固”是數(shù)學(xué)課的重要環(huán)節(jié),能及時(shí)幫助學(xué)生鞏固新知,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。兩個(gè)版本在對(duì)例題的設(shè)置上也體現(xiàn)了不同的處理方式,仔細(xì)分析兩個(gè)版本的兩道例題可以看出編寫意圖的差異。人教版教材的“例題鞏固”(見圖10)要求學(xué)生繼續(xù)計(jì)算平行四邊形的面積,這與開篇導(dǎo)入的問題保持一致,使得問題的設(shè)置有始有終,形成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)閉環(huán)。教材中呈現(xiàn)了具體的求解過程,學(xué)生通過求解過程體驗(yàn)公式的使用效果,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)公式的理解和運(yùn)用;而北師大版的教材直接以問題的方式要求學(xué)生利用平行四邊形面積的計(jì)算公式求出面積,體現(xiàn)了平行四邊形面積計(jì)算公式的初步應(yīng)用[9]124,考察了學(xué)生對(duì)公式的把握情況,但是沒有呈現(xiàn)具體的演算過程,使用北師大版的教師在該教學(xué)環(huán)節(jié),可以借鑒人教版的編設(shè),先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算和思考,隨即出示板書呈現(xiàn)演算過程,易于學(xué)生及時(shí)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。
七、教材比較對(duì)教學(xué)的啟示
每個(gè)版本都有其各自的特色,通過比較,筆者對(duì)“平行四邊形的面積”的教學(xué)有如下思考:
(一)充分利用主題圖挖掘數(shù)學(xué)圖形與生活的聯(lián)系
主題圖的設(shè)計(jì)說明了教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性,符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),加強(qiáng)了生活與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的聯(lián)系,讓學(xué)生體會(huì)到幾何圖形在生活中無處不有、無處不在。教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)可引入生活主題圖來激活學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,順利銜接到本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。通過針對(duì)性的練習(xí)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生利用新知解決實(shí)際問題的能力,使學(xué)生深刻體會(huì)到數(shù)學(xué)來源于生活,也回歸于生活。
(二)重視基本方法的使用
基本方法是解決數(shù)學(xué)問題的常用方法,是學(xué)生初步探究的基礎(chǔ)。注重基本方法的使用不僅能溫故知新,還能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與探究。學(xué)情分析表明,當(dāng)學(xué)生首次接觸“平行四邊形的面積”計(jì)算問題時(shí),能夠準(zhǔn)確理解并有效運(yùn)用的方法是“數(shù)方格”這一基本方法,不太容易考慮到割補(bǔ)法。教學(xué)活動(dòng)應(yīng)以學(xué)生的學(xué)為中心,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)新知。因此,教師的教學(xué)實(shí)施要從學(xué)生已掌握的基本方法出發(fā),作為新方法的生長(zhǎng)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生探索新方法,從而解決問題、建構(gòu)新知。
(三)培養(yǎng)學(xué)生操作性學(xué)習(xí)活動(dòng)的能力
操作性學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)的形成和獲得的重要過程。就“平行四邊形的面積”而言,在課前,教師應(yīng)當(dāng)組織學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)具;教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的分割,把平行四邊形分割成兩部分且每一部分都要出現(xiàn)直角,引導(dǎo)學(xué)生拼擺成長(zhǎng)方形并思考拼接前后圖形面積的關(guān)系。折疊、剪裁、拼擺這些直觀操作能積累學(xué)生的數(shù)學(xué)圖形經(jīng)驗(yàn),使抽象的內(nèi)容具體化,有利于學(xué)生從整體上把握平行四邊形的本質(zhì)。在“平行四邊形的面積”教學(xué)中,操作性學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)直接決定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,教師應(yīng)將這一教學(xué)環(huán)節(jié)作為教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的操作和觀察能力。
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(責(zé)任編輯:楊紅波)