◎梅俊玥
(武漢市光谷第二十七小學(xué),湖北 武漢 430000)
任何知識(shí)的建構(gòu)都要基于學(xué)生的學(xué)情,在了解學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上組織課堂教學(xué)才能做到有的放矢,全面地關(guān)注到每一位學(xué)生.三年級(jí)上冊(cè)“周長(zhǎng)”一課應(yīng)在重視教師的主導(dǎo)地位的同時(shí),努力突出學(xué)生的主體地位.教師在導(dǎo)入新課時(shí),以有針對(duì)性的問(wèn)題激起學(xué)生對(duì)本課探究目的的思考;在引導(dǎo)學(xué)生制定周長(zhǎng)概念的探究方案和策略時(shí),通過(guò)“導(dǎo)”喚醒學(xué)生已有的基本數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn).而在關(guān)鍵的建立周長(zhǎng)的表象以及探究其本質(zhì)等環(huán)節(jié),均放手讓學(xué)生經(jīng)歷獨(dú)立思考、主動(dòng)探索、交流討論等活動(dòng),使學(xué)生的思維從直觀自然過(guò)渡到抽象,從而初步建立空間觀念.
概念教學(xué)在某種意義上可以說(shuō)是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心,而幾何概念的“復(fù)雜性和抽象性”與兒童思維的“直觀性和形象性”存在著天然的矛盾,故本節(jié)課應(yīng)該結(jié)合具體事物或圖形,使學(xué)生通過(guò)觀察、操作等活動(dòng),建立起現(xiàn)實(shí)生活與數(shù)學(xué)抽象的聯(lián)系,逐步理解周長(zhǎng)的含義及其本質(zhì)特征.整節(jié)課,學(xué)生在圍、量、算等活動(dòng)過(guò)程中,掌握測(cè)量周長(zhǎng)的方法,這有利于向?qū)W生滲透化曲為直的思想,培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念.
“圖形與幾何”板塊的學(xué)習(xí)中,學(xué)生認(rèn)識(shí)一個(gè)圖形主要是從兩個(gè)方面:特征和度量意義.圖形的特征相對(duì)來(lái)說(shuō)比較直觀,學(xué)生容易理解,如邊和邊的關(guān)系、角的特點(diǎn)等;而“度量”涉及的其實(shí)就是有關(guān)“大小”的問(wèn)題.從圖形的度量意義去教學(xué)應(yīng)該是上好“圖形課”的一個(gè)關(guān)鍵,而要了解度量意義,就要從它的核心要素、本質(zhì)屬性說(shuō)起.
度量有兩大核心要素.一是度量的對(duì)象.要度量就必須有度量的對(duì)象.學(xué)生學(xué)習(xí)圖形的軌跡是從“長(zhǎng)度”“面積”再到“體積”,其研究的對(duì)象也是從“線段”“面的大小”再到“體的大小”;二是度量的過(guò)程(包括選定的度量單位、度量值的大小).在度量前,首先要確定度量單位,度量的數(shù)值包含了多少個(gè)度量單位;其次是“轉(zhuǎn)化”,利用“守恒”原理將一些物體的面積或者體積轉(zhuǎn)化成已知的圖形來(lái)研究,最后,直接運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算.
度量的本質(zhì)屬性:一是“運(yùn)動(dòng)不變性”,即圖形經(jīng)過(guò)有限次的平移、旋轉(zhuǎn)后,面積不變.比如,一條線段不管它是橫著的還是豎著的,它的長(zhǎng)度是始終不變的;二是“有限可加性”,即圖形經(jīng)過(guò)有限分割后,圖形合并起來(lái)(不重疊、無(wú)縫隙)的面積等于這個(gè)圖形的面積;三是“直接可測(cè)性”,利用測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量,直接得出度量結(jié)果,比如,一條線段的長(zhǎng)度可以直接用測(cè)量工具尺子來(lái)測(cè)量.
本節(jié)課,學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程應(yīng)是由感性到理性,由實(shí)物到抽象,由表象到實(shí)質(zhì),進(jìn)而真正掌握周長(zhǎng)的含義,并在腦海中建立起穩(wěn)定的、清晰的周長(zhǎng)概念的印象.而學(xué)習(xí)圖形面積時(shí),教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生利用本節(jié)課對(duì)周長(zhǎng)概念的理解,獨(dú)立地將周長(zhǎng)與之后要學(xué)習(xí)的面積進(jìn)行一定程度的“剝離”,排除它們相互干擾的可能性,為幫助學(xué)生建立清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)打下基礎(chǔ).
1.本單元的地位
本課是人教版三年級(jí)上冊(cè)第七單元“長(zhǎng)方形和正方形”中第三小節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容.在之前的學(xué)習(xí)中,對(duì)于正方形、長(zhǎng)方形等平面圖形,學(xué)生已經(jīng)有了初步認(rèn)識(shí),對(duì)于這些平面圖形的特征,學(xué)生也積累下了一定的探究經(jīng)驗(yàn).與之相比,本冊(cè)所學(xué)習(xí)的長(zhǎng)方形和正方形,其認(rèn)識(shí)由表象過(guò)渡到實(shí)質(zhì),對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求有一定程度的提高.“周長(zhǎng)”的學(xué)習(xí)是學(xué)生研究平面圖形的基礎(chǔ),是為接下來(lái)學(xué)習(xí)其他平面圖形和立體圖形做準(zhǔn)備.
2.本節(jié)課在本單元的地位
教材安排了5個(gè)例題,例1是認(rèn)識(shí)四邊形,例2是專門研究長(zhǎng)方形和正方形,例3是周長(zhǎng)的認(rèn)識(shí),例4與例5是正方形、長(zhǎng)方形周長(zhǎng)的計(jì)算及解決實(shí)際問(wèn)題.很明顯,本單元的核心內(nèi)容就是“周長(zhǎng)的認(rèn)識(shí)”,它是學(xué)生的思維從直觀到抽象的開(kāi)始,對(duì)圖形的認(rèn)識(shí)也由表象上升到實(shí)質(zhì),所以此課對(duì)于小學(xué)階段“圖形與幾何”板塊的教學(xué)起著重要的作用.
為了進(jìn)一步把握本課的教學(xué)本質(zhì),拓寬教學(xué)思路,教師可以參考各版本教材中這一課的編排,在不同的編排思路中進(jìn)行對(duì)比和思考.“周長(zhǎng)”這一課在北師大版、蘇教版、人教版三個(gè)版本教材中均安排在了三年級(jí),都注重了生活實(shí)際和數(shù)學(xué)本質(zhì)的聯(lián)系,關(guān)注學(xué)生知識(shí)形成的過(guò)程.從整體上來(lái)比較,三個(gè)版本教材對(duì)于學(xué)生核心素養(yǎng)方面的培養(yǎng)以及周長(zhǎng)概念的歸納上有些許區(qū)別:
1.北師大版教材注重發(fā)展學(xué)生的空間觀念;在周長(zhǎng)概念的歸納上符合學(xué)生的語(yǔ)言現(xiàn)實(shí),難度低.
2.蘇教版教材關(guān)注學(xué)生空間觀念和幾何直觀核心素養(yǎng)的形成;在歸納周長(zhǎng)概念上較為嚴(yán)謹(jǐn),對(duì)學(xué)生要求較高,難度較大.
3.人教版教材在發(fā)展學(xué)生空間觀念和幾何直觀核心素養(yǎng)的同時(shí),周長(zhǎng)概念的歸納照顧到了學(xué)生的語(yǔ)言特點(diǎn)和數(shù)學(xué)語(yǔ)言的同步.
版本學(xué)習(xí)階段知識(shí)聯(lián)系素材核心素養(yǎng)數(shù)學(xué)表達(dá)北師大版三年級(jí)平面圖形的特征、測(cè)量.樹(shù)葉、數(shù)學(xué)書.空間觀念符合學(xué)生語(yǔ)言現(xiàn)實(shí),難度低.蘇教版三年級(jí)平面圖形的特征、測(cè)量.書簽空間觀念、幾何直觀.要求較高,難度大.人教版三年級(jí)線段、平面圖形的特征、測(cè)量.樹(shù)葉、國(guó)旗、數(shù)學(xué)書、鐘表、平面圖形.空間觀念、幾何直觀.符合學(xué)生的語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言同步進(jìn)行.
對(duì)比三個(gè)版本的教材我們不難發(fā)現(xiàn),它們都關(guān)注學(xué)生對(duì)于“周長(zhǎng)”概念的體驗(yàn)和理解,均在理解“周長(zhǎng)”本質(zhì)的過(guò)程中發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)——幾何直觀.相比較而言,人教版提供的研究素材更豐富,由大量的生活事物抽象出“周長(zhǎng)”,在歸納周長(zhǎng)概念上,更加注重學(xué)生的表達(dá)與數(shù)學(xué)規(guī)范相統(tǒng)一.
1.學(xué)生已有的基礎(chǔ)
(1)對(duì)于長(zhǎng)方形、正方形的特征,學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí),知道了長(zhǎng)度單位并會(huì)利用工具來(lái)測(cè)量物體的長(zhǎng)度,這為本節(jié)課的探究活動(dòng)提供了知識(shí)基礎(chǔ).
(2)學(xué)生可以利用已有數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展本課的探究活動(dòng),既可以在操作后用已有的生活經(jīng)驗(yàn)來(lái)描述周長(zhǎng),也可以用“化曲為直”的方法進(jìn)行推理,還可以用直尺進(jìn)行測(cè)量.直觀與抽象、特殊與一般相融相生.
2.學(xué)生可能存在的困難
由于學(xué)生年齡小,認(rèn)知水平仍然有限,可能存在兩方面的困難:
(1)用完整、規(guī)范的語(yǔ)言描述周長(zhǎng);
(2)探究不規(guī)則物體的周長(zhǎng)測(cè)量方法;
(3)在初步的周長(zhǎng)和面積辨析過(guò)程中出現(xiàn)知識(shí)的交叉、混亂.
基于以上對(duì)本課教材、學(xué)情的分析和理解,本課的教學(xué)重難點(diǎn)為:
(1)理解什么是周長(zhǎng),并掌握周長(zhǎng)的測(cè)量方法;
(2)如何測(cè)量不規(guī)則圖形的周長(zhǎng).
在主要授課環(huán)節(jié),要使得學(xué)生清晰的建立起周長(zhǎng)的概念,首先就要明確度量的對(duì)象——圖形或者物體的“邊線”.在這個(gè)過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論,現(xiàn)實(shí)中的這些圖形和物體的“邊線”,有一些是可以直接使用工具測(cè)量的,而有一些則需要運(yùn)用“化曲為直”的思想和方法,甚至是“以直代曲”來(lái)估測(cè)出度量對(duì)象的大小.但是學(xué)生要明白,不管用什么方法,圖形或物體的“周長(zhǎng)”,其實(shí)都是在探究過(guò)程中將若干個(gè)相同度量單位累加.
在初涉“周長(zhǎng)”時(shí),教師可以借助學(xué)生熟悉的生活情境,組織有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng),使學(xué)生經(jīng)歷、體驗(yàn)圖形的“周長(zhǎng)”是圖形一周邊線的長(zhǎng)度,滲透“化曲為直”的數(shù)學(xué)思想,使學(xué)生能用規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)語(yǔ)言概括歸納出周長(zhǎng)的定義.整體上,我們可以采用以下的步驟和方法:
1.呈現(xiàn)螞蟻爬樹(shù)葉一周的情景.呈現(xiàn)四種不同方式:從起點(diǎn)繞著樹(shù)葉邊線外一圈回到起點(diǎn);從起點(diǎn)繞著樹(shù)葉邊線內(nèi)一圈回到起點(diǎn);從起點(diǎn)繞著樹(shù)葉邊線一圈,距離起點(diǎn)一定距離時(shí)停下;從起點(diǎn)繞著樹(shù)葉邊線一圈回到起點(diǎn).在對(duì)比中,學(xué)生能充分感受“邊線”“一周”“長(zhǎng)度”等研究周長(zhǎng)的概念.
2.比較不同圖形、物體的周長(zhǎng).首先呈現(xiàn)規(guī)則的圖形(圓形、長(zhǎng)方形等),再提供不規(guī)則的圖形(地圖等),還可以提供“同長(zhǎng)不同形”的圖形(“凹”“凸”形等).教師提供的研究材料要盡可能豐富,貼近學(xué)生的生活實(shí)際.這些圖形中既要有直邊圖形,也要有由曲線圍成的圖形(或不規(guī)則圖形),學(xué)生在辨析比較過(guò)程中能加深對(duì)周長(zhǎng)的理解——周長(zhǎng)就是將圖形邊緣一周各邊長(zhǎng)度進(jìn)行累加.
3.用規(guī)范的數(shù)學(xué)語(yǔ)言概括什么是周長(zhǎng).
4.通過(guò)測(cè)量不同圖形的周長(zhǎng),再一次深化理解.
5.適當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)“面積”的干擾,為后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊.
這個(gè)環(huán)節(jié)以螞蟻在樹(shù)葉上跑圈為情景,引導(dǎo)學(xué)生觀察四種運(yùn)動(dòng)的路線,進(jìn)行兩次觀察.
第一次觀察:規(guī)范“周長(zhǎng)”的表象認(rèn)識(shí).
根據(jù)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn),明確螞蟻“跑一圈”的意義.
(1)圍繞樹(shù)葉表面沿邊線運(yùn)動(dòng)——明確“邊線”;
(3)螞蟻沿邊線跑的“一周”長(zhǎng)度,就是樹(shù)葉的“周長(zhǎng)”
第二次觀察:實(shí)現(xiàn)具象到抽象的遷移.
由生活中的樹(shù)葉抽象到平面圖形,鞏固“一周”的表象.在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生再“摸一摸”數(shù)學(xué)書的表面,提出“數(shù)學(xué)書表面一周有多長(zhǎng)?”的度量問(wèn)題,為“如何測(cè)量周長(zhǎng)”埋下伏筆.
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出要讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中進(jìn)行探索性學(xué)習(xí),可以有效發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神.
活動(dòng)一:描一描——深化對(duì)周長(zhǎng)的認(rèn)識(shí)
(1)出示例3中的實(shí)物圖形,讓學(xué)生選出自己喜歡的一個(gè)圖形,描一描它的一周邊線.你是怎么描的?(從哪里開(kāi)始的,又到哪里結(jié)束)總結(jié)描的過(guò)程中應(yīng)該注意什么.再說(shuō)一說(shuō):樹(shù)葉的周長(zhǎng)是什么?長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)又是什么?進(jìn)一步加深對(duì)“周長(zhǎng)”的認(rèn)識(shí).
(2)突出周長(zhǎng)的內(nèi)涵(練習(xí)十八第1題)
對(duì)挖溝機(jī)進(jìn)行了原理樣機(jī)設(shè)計(jì),并分析了需要考慮的基本性能指標(biāo),提出了輪腿式挖溝機(jī)的構(gòu)型方案,最后通過(guò)Solidworks進(jìn)行基本構(gòu)型參數(shù)設(shè)計(jì),用ADAMS仿真軟件對(duì)挖溝機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)特性仿真分析,得到了挖溝機(jī)各部件的運(yùn)動(dòng)特性參數(shù)曲線,包括車體、車輪的位移、速度、加速度和角速度、角加速度和動(dòng)能等特性曲線.仿真試驗(yàn)證明:該構(gòu)型完全滿足設(shè)計(jì)要求,并顯示出輪腿式挖溝機(jī)在復(fù)雜地形地貌下具有良好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性,為挖溝機(jī)的整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù).
1.下面各圖中,哪些是封閉圖形?描出封閉圖形的邊線.
通過(guò)“找”“辨”“說(shuō)”“加”四個(gè)活動(dòng)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)周長(zhǎng)的理解:
“找”(圓形有沒(méi)有周長(zhǎng))、“辨”(M形為什么沒(méi)有周長(zhǎng))、“說(shuō)”(完整表達(dá)“封閉”的含義)、“加”(M形怎樣加上一筆使它就有周長(zhǎng)了).
此環(huán)節(jié)使學(xué)生經(jīng)歷實(shí)物操作→形象感知→抽象概念的過(guò)程,進(jìn)一步理封閉圖形一周的長(zhǎng)度是它的周長(zhǎng).
活動(dòng)二:量一量——感悟周長(zhǎng)的本質(zhì)
同桌合作探究:出示一片樹(shù)葉,一個(gè)長(zhǎng)方形、正方形、三角形以及一個(gè)五角星,提供借用尺子和棉線,同桌兩人合作量一量它的周長(zhǎng).
1.測(cè)量長(zhǎng)方形、正方形、三角形周長(zhǎng)的方法
(1)先用直尺測(cè)量出圖形各條邊的長(zhǎng)度,再將各條邊的長(zhǎng)度相加,即為圖形的周長(zhǎng).
(2)依據(jù)之前學(xué)過(guò)的長(zhǎng)方形、正方形的特征,在測(cè)量長(zhǎng)方形時(shí),測(cè)量出一條長(zhǎng)和一條寬,分別乘2后再相加,即為長(zhǎng)方形的周長(zhǎng);在測(cè)量正方形時(shí),只需測(cè)量出一條邊的長(zhǎng)度,然后乘4,即為正方形的周長(zhǎng).
2.測(cè)量五角星的方法:
(1)先量出各邊長(zhǎng)度,然后相加,即為五角星的周長(zhǎng).
(2)先用棉線圍在五角星表面一周,做上記號(hào),再將棉線拉直,用直尺量出棉線的長(zhǎng)度,就是五角星的周長(zhǎng).
3.測(cè)量樹(shù)葉周長(zhǎng)(不規(guī)則物體)的方法
先將棉線圍繞樹(shù)葉一周,做上記號(hào),再將棉線拉直,量出棉線的長(zhǎng)度,就是樹(shù)葉的周長(zhǎng).
通過(guò)小組探究、交流討論后,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)像長(zhǎng)方形、正方形和五角星等規(guī)則的圖形可以用直尺進(jìn)行測(cè)量,然后將各邊長(zhǎng)度相加得出周長(zhǎng),也可以利用圖形的特征來(lái)簡(jiǎn)化操作步驟.但是像樹(shù)葉這樣的不規(guī)則圖形,則需要采用“化曲為直”的方法來(lái)測(cè)量周長(zhǎng).通過(guò)這些操作,學(xué)生能感悟到平面圖形周長(zhǎng)的本質(zhì)——“周”是前提,而“長(zhǎng)”才是本質(zhì).
活動(dòng)三:找一找——感受數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系
學(xué)生在理解、歸納周長(zhǎng)的含義以及掌握了其測(cè)量方法之后,教師組織學(xué)生先找到身邊物體表面的周長(zhǎng),再抓住契機(jī)展示生活中有關(guān)周長(zhǎng)的圖片,例如,測(cè)量腰圍等,這有利于拓展學(xué)生對(duì)周長(zhǎng)意義的理解,使其感受到數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系——學(xué)而有用.
下列每組圖形的周長(zhǎng)一樣嗎?你是怎樣想的?
對(duì)于此題,學(xué)生會(huì)呈現(xiàn)兩種思維:一是先測(cè)量再求和;二是先平移再比較.這兩種思維其實(shí)就是“聚合”與“分化”.“先測(cè)量再求和”是“聚合”的思維,即“圖形的周長(zhǎng)是其所有邊長(zhǎng)的總和”;而“先平移再比較”是“分化”的思維,即圖形對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)度一樣,則圖形總的周長(zhǎng)也是相等的.
這樣的思辨活動(dòng),不同層次的學(xué)生在思維碰撞中,對(duì)周長(zhǎng)的概念進(jìn)行內(nèi)化和深刻,進(jìn)而更靈活地理解一一對(duì)應(yīng)視角下的周長(zhǎng).特別是學(xué)生在尋找除測(cè)量外的方法后,將其與測(cè)量法進(jìn)行比較,學(xué)生的思維得以深入,對(duì)于周長(zhǎng)的本質(zhì)理解也更為深刻.
教師出示“凹”“凸”形兩個(gè)圖形,并提問(wèn):“這兩個(gè)圖形的周長(zhǎng)和面積相同嗎?”“面積”的學(xué)習(xí)在下學(xué)期,但三年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)有了“面積”是關(guān)于“大小”的初步感受,而到了高年級(jí),學(xué)生將長(zhǎng)方形的面積和周長(zhǎng)公式相混淆的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,故這一節(jié)課的尾聲中引導(dǎo)學(xué)生“蜻蜓點(diǎn)水”式地辨析周長(zhǎng)和面積是必要的.旨在讓學(xué)生在腦海中形成這樣的印象:周長(zhǎng)是平面圖形一周的長(zhǎng)度,而面積是平面圖形的大小.
本節(jié)課意在使學(xué)生經(jīng)歷完整的周長(zhǎng)本質(zhì)的探究活動(dòng),將探究的空間和時(shí)間交給學(xué)生,使學(xué)生在數(shù)學(xué)活動(dòng)中體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)的關(guān)聯(lián)性,發(fā)展空間觀念,學(xué)生在自我展示、自我激勵(lì)中體驗(yàn)成功的快樂(lè);在觀察、操作、歸納等過(guò)程中抓住知識(shí)本質(zhì),養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度.教師以學(xué)生的視角去建構(gòu)知識(shí),去培育真人,這樣的課堂才是生動(dòng)的、生長(zhǎng)的.
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2021年35期