朱宇
《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)指出:“要把每堂課教學的知識置于整體知識的體系中,注重知識的結構和體系,引導學生感受數(shù)學的整體性?!痹鯓痈淖兯槠膶W習方式,引導學生有序地思考、清晰地表達,實現(xiàn)結構化學習呢?特級教師許衛(wèi)兵執(zhí)教的“認識周長和面積”一課,從整體、關聯(lián)、系統(tǒng)的視角,整合教學內(nèi)容,為廣大數(shù)學教師實施課堂結構化教學提供了可供借鑒的范例。
【片段一】整合關聯(lián)內(nèi)容,直擊教學“痛點”
師:我們的家鄉(xiāng)海安是全國著名的教育之鄉(xiāng)、絲綢之鄉(xiāng)。請看,這是——
生:一只蠶寶寶。
師:春蠶吐絲就織成了錦繡絲綢,你們知道蠶寶寶吃什么嗎?
生:桑葉。
師(出示一片桑葉,如圖1):看到這片桑葉,蠶寶寶想做兩件事。什么事呢?請仔細觀察。
(板書:觀察)
(動畫演示:蠶寶寶先繞著桑葉邊沿爬了一圈,然后把桑葉吃光)。
師:同學們看清楚了嗎?思考一下:蠶寶寶做了哪兩件事呢?
(板書:思考)
(學生先獨立思考,再與同桌輕聲交流)
【賞析】面積概念的建立,標志著兒童依托一維空間的基礎進入了二維空間的探索,是空間觀念發(fā)展的重要階段。所以,一直以來,數(shù)學教材中關于周長和面積的認識是“先”周長,“后”面積,與之相適應,教學中的通常做法是“學周長時是周長,學面積時是面積”。這種“分而治之”的教學,固然有助于學生對周長、面積的各自理解與把握,但如果把二者綜合起來,就會發(fā)現(xiàn)對于這兩個概念,不管是概念形成,還是實際應用,學生都特別容易混淆,這成為一個教學“痛點”。教學中,許衛(wèi)兵老師直擊“痛點”,從整體建構的視角,以結構化的方式整合學習內(nèi)容,精心安排學習進程,把周長和面積概念交織在一起,避免了單一課時作業(yè)設計指向性強的弊端,有利于學生真正理解周長和面積的概念,強化意義構建,為“新課標”中提出的“將學科內(nèi)容恰當?shù)亟M織起來,進而形成適應學生理解和遷移的知識結構,避免學生簡單孤立地學習知識與方法,使其在學習過程中建立起合理的結構體系”,做了真實生動的注解。
【片段二】經(jīng)歷多元表征,彰顯素養(yǎng)“要點”
師:會觀察,會思考,還要學會表達。
(板書:表達)
師:誰來說一說,蠶寶寶做了哪兩件事呢?
生:蠶寶寶先繞著桑葉轉了一圈,然后把桑葉吃掉了。
師:這個同學用自己的語言,把蠶寶寶做的兩件事說出來了。
(板書:說)
師:學習數(shù)學,除了動口說,還可以用動作來演示。你們能把剛才說的內(nèi)容,用動作表示出來嗎?
(一個學生走到屏幕前,先用手指繞著桑葉的邊沿指了一圈,然后用手指沿著蠶吃桑葉的路線,在桑葉面上畫了幾下)
師:你們有沒有發(fā)現(xiàn),一開始他是怎么指的?指了哪兒?
生:他用手指指了桑葉的一周。
師:對,他指的地方就是桑葉一周的邊線。
(板書:一周邊線)
師:接著呢?
生:指了桑葉的里面。
師:你們說的桑葉的里面,在數(shù)學上,我們叫作桑葉的——面。
(板書:面)
(全體學生一起做動作,指一指桑葉的邊線和面)
師:大家做得很好!不過,指這個“面”的時候,是伸出一根手指指好呢,還是——(稍稍變換手勢,由手指變成手掌形狀)
生:用手掌。
師:用手掌來抹一抹,這個“面”的感覺就更到位了。
(一個學生示范用手指指出一周的邊線,用手掌抹整個桑葉的面)
師:人有兩個寶,雙手和大腦。這手,看來不僅能干活,還能幫助我們學數(shù)學。一開始我們是用“說”的方式來表達,那剛才大家是通過“做”的方式來演示自己的思考。
師:學習數(shù)學的方法真多啊!我們再換一種方式吧,我把這片桑葉變成這樣一個平面圖形(如圖2),接下來,請大家來動手畫。
(教師出示學習任務:描一描,用紅色筆將圖形一周的邊線描出來;涂一涂,用藍色筆將圖形的面涂出來)
師:俗話說,千金難買回頭看?;仡^看一下,蠶寶寶所做的兩件事,第一件事跟圖形的“一周邊線”有關,第二件事跟圖形的“面”有關。你們覺得,圖形一周的邊線和圖形的面是一回事嗎?
生:不是一回事,一個是邊上的線,一個是中間的面。
師:平面圖形一周邊線的長,叫作周長。
(板書:周長)
師:那面的大小,你們知道叫作什么嗎?
生:面大。
師:哈哈,周——長,面——大,周有長短,面有大小,蠻有創(chuàng)意的。在數(shù)學上,表示“面的大小”有個專門詞語,叫作面積。
(板書:面積)
【賞析】結構化教學強調,教師要設置豐富的知識背景,激發(fā)學生自主探究、主動建構,借助豐富的學習素材、多元的學習方式,讓學生在深度體驗和思考中實現(xiàn)知識的自我建構。
這一環(huán)節(jié)的設計,對接了“新課標”提出的“用數(shù)學的眼光觀察,用數(shù)學的思維思考,用數(shù)學的語言表達”的數(shù)學核心素養(yǎng)培育的要求。許衛(wèi)兵老師借助蠶吃桑葉的真實情境,引導學生用數(shù)學的眼光透過蠶寶寶的兩個動作,初步感知周長和面積的數(shù)學含義。接下來,他關注學生的多元表征,以表現(xiàn)性任務激發(fā)學生通過“說”“演”“畫”等方式,對故事情節(jié)進行多樣化的表達,在不同表征形式的轉換中,抽象的周長和面積概念在學生的認知中越來越具體而清晰,學生的理解也越來越接近數(shù)學概念的本質,為最終對周長、面積意義的深度理解和意義建構奠定了基礎。
【片段三】建立抽象模型,聚焦知識“焦點”
教師出示圓形框和圓片(如圖3、4)。
師:它們都是圓。但是,你們看了圖3后,對它的什么更有感覺?
生:我對它的周長更有感覺。
師:是啊,因為它一周的邊線畫得非常明顯。那你們對圖4的什么更有感覺?
生:它的面積更明顯,整個圓涂色了。
師:在數(shù)學上,這兩幅圖都表示圓,它們都有周長和面積,只是畫法不同,表達的側重不同。如果我們合二為一,就變成下面的圖形(如圖5)。看到這個圖形時,你對它的什么更有感覺?
生:周長和面積。
師:是啊,同一個平面圖形(我們這里說的平面圖形,都是指封閉的平面圖形),周長和面積都是同時存在的,這就叫作“二合一”。懂這句話的意思嗎?
生:二合一,說的是上面兩個圖形合在一起就是下面的圖形。
生:二合一,是說周長和面積在一個平面圖形上同時出現(xiàn)。
師(出示圖6):比較這四個平面圖形,周長和面積有什么不同?
生:周長是圍著圖形繞一周的邊線,面積是圖形里面的一片。
師:把你的話做個精簡,周長是一根線(的長度),面積為一片(的大?。?/p>
【賞析】結構化教學的實施,離不開豐富的學習素材,學生通過有層次的探究,逐步剝離外形、色彩等非本質屬性,將概念的本質屬性凸顯出來。在上述教學片段中,學生借助“蠶吃桑葉”的現(xiàn)實原型,知道桑葉的邊線和面是兩個不同的概念,再通過多元表征,進一步感知“周長”和“面積”的不同含義。此時,許衛(wèi)兵老師及時引導學生脫離具體實物,借助平面圖形理解周長和面積的本質與內(nèi)涵。
烏申斯基曾說過:比較是一切理解和思想的基礎。周長是一維空間的度量,卻需要從二維的面上提取出來。因此,兩個概念容易相互干擾?;诖?,許老師濃墨重彩突出“比較”,層層遞進引導辨析,逐步厘清概念本質。從特征簡單明了的單個圖形,到“二合一”的復合圖形,學生先有第一印象的直觀感知,再通過異同比較,將周長和面積“合二為一”,素材的有機整合,有助于建構對周長和面積的整體認識。
【片段四】引入數(shù)據(jù)刻畫,破解認知“盲點”
師(出示圖7):這是一個格線長度為1厘米的方格紙,在方格紙上有一個藍色的長方形(如圖的陰影部分)。這個涂色長方形的周長和面積,你們能指出來嗎?
師:能指出來的話,說明你們學得很棒。那除了能指出它的周長和面積,現(xiàn)在有數(shù)據(jù)了,你們研究一下,看看能否有進一步的發(fā)現(xiàn)。
[學生小組研究:涂色長方形的周長是( ),面積是( )。教師揭示答案,并用動畫演示涂色長方形的一周由10個1厘米組成,就是10厘米,它的面積包含6個小方格]
師:剛才我們只能指一指、說一說,現(xiàn)在我們還可以用數(shù)據(jù)把周長和面積算出來。
(板書:算)
師:俗話說,變一變,有發(fā)現(xiàn)。
師(變化一):如圖8,去掉右上角的一個小方塊,研究變化后圖形的周長和面積。跟原圖比較,你們發(fā)現(xiàn)了什么?
生:現(xiàn)在圖形的周長是10厘米,面積是5個小方格。
生:我發(fā)現(xiàn)周長沒有變,但是面積變小了。
師(變化二):如圖9,去掉下方中間的一個小方塊,研究變化后圖形的周長和面積。跟原圖比較,你們又發(fā)現(xiàn)了什么?
生:現(xiàn)在的周長是12厘米,面積還是5個小方格。
生:我發(fā)現(xiàn)周長變長了,面積變小了。
師:觀察這兩次變化,你們發(fā)現(xiàn)了嗎?圖形拿掉一塊,這個面積如何變化?
生:面積就變小了。
師:如果圖形增加一塊,這個面積如何變化?
生:面積就會變大。
師:是啊,面積的變化很容易看出來。但圖形周長的變化好像捉摸不定,并沒有隨著面積做同樣的變化,為什么呢?
生(指著圖8):我認為,原來右上角是“一橫一豎”2厘米屬于周長,現(xiàn)在去掉一個小方格變成“一豎一橫”,還是2厘米,屬于周長,所以周長沒變。(指著圖9)這里原來是1厘米在周長上,現(xiàn)在凹進去了,有3厘米在周長上,所以周長就變大了。
【賞析】結構化教學要求通過對學習材料的抽象,凸顯知識的本質與內(nèi)涵,彰顯數(shù)學的學科屬性,促成學生的深度學習。通過辨析比較,學生已經(jīng)知道一周邊線有長短,面積有大小,但是僅僅停留于此是不夠的。因為周長和面積對應著兩種不同的“量”,要完整把握其內(nèi)涵,只有定性描述是不夠的,還應該進行定量刻畫。所以,在本教學片段中許衛(wèi)兵老師引入數(shù)據(jù),借助小方格刻畫長度和面積的具體量值,在對比中進一步建立聯(lián)系,既是對周長和面積概念認識的深化,又為后續(xù)圖形周長和面積的測量做了很好的鋪墊。
在這個教學片段中,我們還領略了許老師準確的學情判斷能力和高超的學案預設能力。在前面的學習過程中,因為采用較多的直觀方式對周長和面積描述比較,容易讓學生產(chǎn)生“面積越大(?。?、周長越長(短)”或者“面積相等,周長也相等”的思維定式。因此,許老師設計了“變與不變”的游戲活動,讓學生看到面積減少,周長可能不變,也可能增加……在學生驚訝之余,教師啟發(fā)他們運用剛學到的“一周邊線的長短”和“面的大小”進行解釋,進一步體會到周長與面積既相互依存又不完全同步的關系。
許衛(wèi)兵老師的“認識周長和面積”這節(jié)課,既關注教材的整體結構,又尊重學生的認知特征,將周長和面積本屬于不同維度的兩個概念同步教學,精心組織了觀察、思考、表達、量化、變式等一系列結構化學習任務,將學生置身于豐富的學習素材中,讓學生經(jīng)歷充分的思考、辨析過程,并在深度對比中建構周長和面積的清晰概念,在整體感知中形成知識結構。
(作者單位:江蘇省高郵市天山小學)