摘 要:《立體圖形表面積和體積(復習)》是蘇教版小學數學六年級下冊的一節(jié)復習課,其主要功能是梳理學習內容、構建知識體系、提煉數學方法、積累活動經驗。教學時,可從整理、練習、提升三個維度,設計“理一理”“練一練”和“拎一拎”活動,通過知識梳理、查漏補缺、實現認知平衡;同時基于學生的已有經驗,制造認知沖突,幫助學生打破原有的認知平衡,建立新的平衡,從而為復習課增值。
關鍵詞:《立體圖形表面積和體積(復習)》;復習課;認知平衡
【課前思考】
皮亞杰認為,兒童心理發(fā)展是個體通過同化和順應日益復雜的環(huán)境而達到平衡的過程。以已有的認知結構解釋新情境就是同化,個體改變原有認知結構來適應新的需要就是順應,而平衡是使認知結構和環(huán)境之間達到最佳適應狀態(tài)的生物驅動力。這對深入理解復習課的教學意蘊大有裨益。因為認知平衡是短暫且惰性的,教師應基于學生的已有經驗,創(chuàng)設認知沖突,幫助學生打破原有的認知平衡,建立新的認知平衡。
學生的年齡特點決定了其知識多呈散點狀分布,因此,復習課要注意引導學生進行橫向和縱向的關聯融通,以“結構圖”等形式顯性呈現,建立知識框架,達成整體認知。復習課不僅要幫助學生拾遺補漏、補充經驗,以實現認知平衡,更要引導學生對內容結構、思想方法等進行深度挖掘與重構,打破原有的認知平衡,逐步實現對數學知識的個性化理解,建立新的認知平衡。如此,學生的學習興趣才得以激發(fā),才更愿意主動質疑、探究,復習課的教學價值才能得以增長。
基于以上思考,筆者嘗試從整理、練習、提升三個維度來設計這節(jié)復習課:整理維度設計“理一理”活動,活動目的是梳理知識,整體建構,建立認知平衡;提升維度設計“拎一拎”活動,活動的目的是使學生“跳一跳,摘到桃”,打破原有的認知平衡,建立新的認知平衡;練習維度設計“練一練”活動,活動目的是幫助學生鞏固新建立的認知平衡。這三個活動可以看作一般復習課的基本活動流程,具體到每節(jié)課中,有時也可穿插進行。
【教學目標】
1.借助結構圖,鞏固立體圖形表面積與體積知識。
2.通過對比,加深對面積和體積本質的理解。
3.激發(fā)數學學習興趣,培養(yǎng)質疑、反思等學習習慣。
【教學過程】
一、理一理:內容的回顧與拓展
出示問題:(1)你理解的立體圖形是什么樣的?(2)如何由平面圖形得到立體圖形?(3)相鄰面積和體積單位的進率如何?(4)常見立體圖形的表面積和體積公式是什么?
師:小組交流后全班匯報,自由補充。
學生匯報后,形成知識結構圖(如圖1)。
師:長方形面積為什么可以用“長×寬”表示?還有哪些圖形的面積可以用“長×寬”表示?
師:“長×寬×高”為什么可以表示長方體的體積?還可以用來表示什么圖形的體積?
師:為什么長方體和圓柱體的表面積公式都可以記為“底面積×2+側面積”?
師:為什么長方體和圓柱體的側面積都可以使用“底面周長×高”來計算?
[設計意圖:六年級學生處于認知發(fā)展的過渡期,概念的擴充可以幫助學生更好地認識平面圖形與立體圖形的區(qū)別與聯系,更深入地理解面和體。這里強調知識的“全面”復習,包括橫向和縱向兩個層面。橫向的歸納是復習課最低層次的目標要求,在達成此目標的前提下,也需要注重縱向的梳理。“理一理”活動引導學生從長方形(平面圖形)的面積開始梳理,借助多個對比問題,引導學生從整體的視角重新審視以往的學習內容和過程,結構化地梳理知識,使知識從孤立走向關聯,幫助學生建立認知平衡。]
二、拎一拎:方法的概括與創(chuàng)新
師:(出示圖2、圖3、圖4)這三幅圖分別是用什么方法來求立體圖形體積的?
師:這三幅圖都是通過計算物體包含單位立方體的個數來計算體積的。還記得我們是怎么推導常見立體圖形體積的嗎?
師:長方體體積公式,我們是用擺單位立方體來探索的;圓柱的體積公式,我們是把圓柱沿著底面直徑切開轉化成長方體得出的;圓錐的體積公式,我們是通過倒水實驗,依據圓柱和圓錐體積的關系得到的。求三種圖形的體積,用了三種方法。為什么明明用一種方法就可以計算圖形的體積,我們卻學習了三種方法?
師:(指圖1中的圓柱體積公式)有同學說,圓柱的體積還可以用“側面積×底面半徑÷2”來計算,想想為什么?
[設計意圖:同時出示圖2—4是為了強調體積概念的共性,即體積是物體包含的單位立方體的個數,這樣更易于學生遷移。我們在教學“體積”時,往往強調更為上位的轉化思想。轉化思想的應用有一定難度,因此被安排在幾個年級分段教學,但到了六年級的復習階段,學生的認知已經有所發(fā)展,可以較清楚、完整地理解這一系列轉化過程。筆者嘗試將兩種學習序列完整呈現出來,一方面幫助學生回憶“物體包含單位體積的個數是其體積”這一基本推導方法,另一方面幫助學生梳理已學習的立體圖形體積的轉化過程。呈現圓柱體積公式的另一種計算方法,可以引發(fā)學生的認知沖突,打破原有的認知平衡,建立新的認知平衡。]
三、練一練:習題的反思與融合
(一)綜合性練習
師:(出示圖5)你知道蜂窩煤為什么這樣設計嗎?根據圖上數據,你能算出制作一塊蜂窩煤大約需要用多少立方分米的煤嗎?若將蜂窩煤裝箱,一排4塊,每層3排,共2層,需要多大的紙箱(紙箱的長、寬、高分別是多少)?紙箱的體積和表面積分別是多少呢?
[設計意圖:蜂窩式設計從數學角度來說是為了增加表面積,充分體現了生產設計者的智慧。這道題既涉及表面積又包含體積,此基礎上,還可以追問煤的利用率問題,讓單元知識相互關聯,體現復習課的綜合性。]
(二)易錯題練習
師:一個小麥堆的底面周長是12.56米,高1.5米。如果每立方米小麥大約重750千克。(π取3.14)這堆小麥大約重多少噸?
師:為什么題目不直接告訴我們圓錐的底面積,而是告訴我們底面周長呢?僅僅是為了增加解題難度嗎?
[設計意圖:這道題的計算思路很容易找到,但學生在求出等底等高的圓柱體積后,常忘記除以3。因此,筆者嘗試聯系生活設問,給易錯題植入新的思考,抓住關鍵詞“麥堆”,將學生帶入情境,充分想象小麥堆的形狀。再通過課堂設問:“為什么題目不直接告訴我們圓錐的底面積,而是告訴我們底面周長呢?”引導學生發(fā)現實際生活中,麥堆的底面積不易直接測出。]
(三)多解法對比練習
師:廠家想給長方體餅干盒的四周貼上漂亮的彩紙。罐頭盒長12厘米,寬8厘米,高10厘米,至少需要多少平方厘米的彩紙?
[設計意圖:這道題有兩種解法,一種是將長方體四個側面的面積分別相加,另一種是用“底面周長×高”來計算。兩種解法都對,但體現了不同的思維水平。教師可請學生評價兩種解法,讓學生在比較中發(fā)現兩種解法的列式看似符合乘法對加法的分配律,但在實際操作中卻有不同意義。]
參考文獻:
[1]施銀燕.美國加州教材立體圖形部分的編排特點與啟示[J].小學教學(數學版),2016(4).
[2] J.皮亞杰,B.英海爾德.兒童心理學[M].吳福元,譯.北京:商務印書館,1980.
(王歡,江蘇省南京市竹山小學,郵編:211100)