蘇教版教材三年級上冊第三單元“長方形和正方形”,從編排看這一單元知識點比較零碎,內(nèi)容抽象,拓展內(nèi)容多。學生正處于從對圖形認識的直觀感知層面逐步過渡到抽象概括階段,這是發(fā)展學生空間觀念和推理能力的關(guān)鍵時期。本節(jié)課以數(shù)學實驗教學的方式,通過觀察與猜想、操作與驗證、運用與實踐的方式,讓學生經(jīng)歷概念探索與思維發(fā)展的過程,從而抽象概括歸納出長方形和正方形的本質(zhì)屬性,以數(shù)學實驗為載體,促進學生對長方形與正方形概念的理解。
下面擷取本節(jié)課的部分教學片段,談幾點思考。
片段一:動手操作,喚醒已有認知經(jīng)驗
1.找一找:在生活中認識長方形和正方形。
師:同學們,生活中哪些物體的面是長方形?哪些物體的面是正方形?
生:桌子的面是長方形。
生:門的面是長方形。
生:魔方的面是正方形。
師:同學們真善于觀察!老師也找到了一些物體,它們的面分別是什么形狀呢?
(出示國旗的面、電冰箱的面、正方形的鐘面等,圖略)
2.圍一圍:在操作中感知長方形的特征。
師:生活中有那么多物體的面是長方形,老師給大家準備了長短不一的小棒,請你選擇合適的小棒試著圍一個長方形。
3.比一比:在交流比較中發(fā)現(xiàn)長方形邊的特征。
師:剛才同學們都圍出了一個長方形,老師想圍一個長方形,這些小棒(如圖1)可以嗎?說一說你是怎么想的。
生:我們都知道長方形有4條邊,所以需要4根小棒。
師:好,聽你的,加上1根,(如圖2)這樣可以了嗎?
生:還不可以。
師:為什么還不可以???
生:第4根太長了。
師:那添上的這根小棒應該是怎樣的才行?
生:要跟它上面那根小棒一樣長。
師小結(jié):(出示圖3)從剛才的實驗操作中我們知道,圍一個長方形要4條邊,而且兩組邊分別相等。
4.辨一辨:在資源分析中厘清長方形角的特征。
師:剛剛我看到有的小朋友是這樣圍的,(出示圖4)它圍出的是長方形嗎?為什么?
生:不是,要上、下兩條一樣長……
師:像這樣面對面的兩條邊我們就叫作對邊,你看上、下是一組對邊,左、右也是——(生:一組對邊)你們認為長方形的兩組對邊是——(生:相等的)
師:(出示圖5)這樣可以嗎?
生:不可以。
師:看來,光看對邊相等還不行。你能把它調(diào)整成長方形嗎?你是怎樣調(diào)整的?
生:要把它的角調(diào)整成直角。
師:那現(xiàn)在的圖形(圖略)是長方形了嗎?(生:是)通過剛才的活動,你覺得長方形有怎樣的特征?
生:我發(fā)現(xiàn)長方形有4條邊,且兩組對邊分別相等;有4個角,都是直角。
師:大家從這個圖形中發(fā)現(xiàn)長方形的特點,是不是所有的長方形都有這樣的特點呢?我們還需要做實驗來驗證。
【思考】通過動手操作類實驗,學生在觀察、操作、交流等活動中,獲得認識簡單的平面圖形的直接經(jīng)驗。通過找一找、圍一圍、比一比、辨一辨,學生能發(fā)現(xiàn)對圖形的特征探索需要抓住邊和角兩個關(guān)鍵要素,在探究過程中邊操作邊表達,逐步從對圖形的直觀感知走向能用語言描述圖形特征。在直觀想象、操作探究中,學生把生活經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為發(fā)展數(shù)學實踐活動經(jīng)驗,促進對數(shù)學的理解。
片段二:實驗探究,合情驗證長方形特征
1.自主探索,驗證邊的特征。
師:那就從邊開始吧?。ǔ鍪緢D6)你們感覺對邊相等,那怎樣來驗證它呢?
(學生通過量和折驗證關(guān)于邊的猜想是正確的)
2.經(jīng)驗轉(zhuǎn)換,驗證角的特征。
師:那角的特征呢?你們打算怎樣驗證?(出示圖7)利用剛剛的經(jīng)驗也來做個實驗。
師:誰來和大家分享你是怎樣驗證的?
生:用三角尺上的直角和這個角比。
師:你是怎么比的?誰上來比一比?我們一起來幫他數(shù)一數(shù),比了幾次?
生:4次。
師:他比了4次,有沒有和他不一樣的?
生:折在一起比2次。
生:折在一起比1次。
師:通過驗證,證明大家的猜想是對的。現(xiàn)在所有長方形都想?yún)⒓游钑?,你能為這些長方形設(shè)計一張名片嗎?(如圖8)
【思考】在這一環(huán)節(jié),學生經(jīng)歷“感受—猜想—驗證—得出結(jié)論”的數(shù)學實驗過程,發(fā)展了數(shù)學合情推理能力,積累了活動經(jīng)驗。這種活動經(jīng)驗的習得,最終轉(zhuǎn)化為兒童思維層面的經(jīng)驗,即數(shù)學思維經(jīng)驗,從長方形邊到角的驗證過程,就是經(jīng)驗不斷累積轉(zhuǎn)換的過程,數(shù)學思維作用于驗證的學習活動中,使兒童的思維經(jīng)驗從點狀走向系統(tǒng),進而發(fā)展為數(shù)學思維,最終促進兒童對數(shù)學概念的本質(zhì)性理解。
片段三:模型遷移,順勢推理正方形的特征
師:剛才還有同學圍了一個這樣的圖形,(出示正方形,圖略)這個是長方形嗎?
生:不是長方形,是正方形。
師:看來,正方形與長方形不同,它有自己的特征。那讓我們?yōu)橐蚕雲(yún)⒓游钑恼叫卧O(shè)計一張名片吧。(如圖9)
師:你認為正方形有什么特點?
生:4條邊相等,4個角都是直角。
師:這也是我們的感覺,接下來我們要干什么?
生:驗證。
師:是啊,我們也用一個實驗來驗證。(出示圖10)請以四人小組為單位完成實驗三。
師:哪一組愿意給大家介紹一下你們的研究思路?
組1:我們用量和比驗證邊和角的特點。
組2:我們用折的方法。上下對折讓2條邊重合,可以證明這一組對邊相等;再左右對折讓這2條邊重合,同時證明這一組對邊也相等。
師:能證明4條邊都相等嗎?
生:不能。
師:是呀,這種折法只能證明正方形對邊相等。你覺得還需要證明哪條邊和哪條邊相等,才能說明4條邊都相等呢?
組3:還得證明上邊和左邊相等,(展示折法,如圖11)這樣斜著折,上邊和左邊也相等,4條邊就相等了。
師:是呀,經(jīng)過這樣的三次對折,現(xiàn)在能說明4條邊都相等了嗎?剛才這位同學想出斜著對折是關(guān)鍵!
組4:斜折再斜折,這4條邊就重疊在一起了,就能看出是不是一樣長了。
師:通過驗證,現(xiàn)在我們能確定正方形具有哪些特征?一起說一說。
生:4條邊相等。
師:現(xiàn)在,請看我們設(shè)計的正方形名片(圖略)。
師:通過數(shù)學實驗,我們一起發(fā)現(xiàn)并驗證了長方形和正方形的特征,長方形和正方形之間有聯(lián)系嗎?在小組里交流一下。
生:長方形和正方形都有4條邊,對邊相等,都有4個角,并且都是直角。
生:我認為正方形具備了長方形的所有特征。
生:我認為長方形是一個大家庭,正方形是這個大家庭中特殊的成員。
【思考】在研究了長方形的特征之后,學生已經(jīng)經(jīng)歷了從特殊到一般的推理,具備了一定的思維經(jīng)驗。在此基礎(chǔ)上,順勢研究正方形的特征,教師完全放手,讓學生借助先前學習長方形特征獲得的數(shù)學實驗方法、積累的思維經(jīng)驗,遷移到研究正方形邊和角特點的探究中。在此過程中,兒童嘗試探索初步運用合情推理和演繹推理的思維經(jīng)驗,促進了對長方形、正方形特征的探索與其他相關(guān)知識點的橫向聯(lián)系。數(shù)學實驗的設(shè)計,讓兒童基于操作、遷移與類比,形成由個別到一般的不完全歸納思維,真正理解數(shù)學概念、圖形的本質(zhì)意義,發(fā)展思維能力,感悟數(shù)學思想,積累數(shù)學活動經(jīng)驗,學會用數(shù)學的思維方式探索問題。
片段四:綜合運用,活用特征創(chuàng)造圖形
師:剛剛大家認識了長方形和正方形,你們能借助手中的材料(小棒、釘子板、方格紙、三角尺等)創(chuàng)造出一個長方形和正方形嗎?
(學生合作探究創(chuàng)造圖形,然后展示)
師:對于他們小組的創(chuàng)造,你有什么想問的嗎?
生:你們組用的是釘子板,是用了圍的方法。
生:你們組用了6根小棒。不是說長方形只有4條邊嗎,你們組為什么用了6根小棒?
生:2根小棒順著搭在一起還是1條邊,還是對邊相等。
師:這一組很有創(chuàng)造性,利用多根小棒創(chuàng)造了不一樣的長方形。
生:你們組用了三角尺。你們?yōu)槭裁催x擇兩個一樣的三角尺來拼呢?
生:對邊相等。
生:你們組用了方格紙(提供1條邊畫長方形、正方形)。明明都是給你們1條邊,怎么畫出的正方形都是一個樣子,而長方形卻各不相同呢?
生:因為長方形有兩組不一樣長的邊。
師:你認為確定長方形還得確定另一條邊,還需確定哪條邊?請你指一指。(學生指)長的邊和短的邊,這2條邊確定了,這個長方形就確定了,是這樣嗎?
生:是的,當2條邊確定后長方形就確定了。
師:(出示一組相鄰的邊)現(xiàn)在你能想象出長方形嗎?
學生一起想象圖形的樣子。
師:當長方形相鄰的2條邊確定了,這個長方形的大小、形狀就確定了。數(shù)學上,把長邊的長叫作長,短邊的長叫作寬。
師:那么,你覺得確定幾條邊,就能確定正方形的形狀和大小了呢?
生:我們認為正方形每條邊都相等,只需要確定1條邊就可以知道它的形狀、大小。
師:是呀,正方形的1條邊確定了,這個正方形的大小、形狀就確定了。所以我們只要給正方形的邊起一個名稱就可以了,正方形每條邊的長叫作邊長。
【思考】遷移經(jīng)驗與方法,學生在豐富的材料中創(chuàng)造長方形與正方形,在實驗操作中學生對數(shù)學圖形進行自我表征,讓思維看得見、讓建構(gòu)有支架。通過創(chuàng)造圖形的實踐探索,學生對圖形的認識經(jīng)歷“空間知覺—空間表象—空間想象—空間觀念”的過程;深化了長方形鄰邊的長短確定長方形大小、正方形1條邊確定正方形大小,長方形長、寬的命名以及正方形邊長的命名水到渠成。同時,促進了兒童的深度思考,即形成較為嚴謹?shù)奶骄克悸?,使已?jīng)積累的探索經(jīng)驗逐步形成脈絡(luò)、完善自我的思維體系、豐富思維經(jīng)驗。
(作者單位:江蘇常州市龍錦小學)