深度學(xué)習(xí)是促成核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵路徑,如何讓“問題”與“探究”的最美相遇煥發(fā)深度學(xué)習(xí)的活力呢?筆者以人教版教材五年級(jí)上冊“平行四邊形的面積”一課的教學(xué)為例進(jìn)行了嘗試和探索。
一、問題點(diǎn)醒——喚醒舊知,激發(fā)內(nèi)需
師:黑板上有一個(gè)長方形的框架。我們已經(jīng)掌握了長方形哪些方面的知識(shí)?
(學(xué)生回答長方形的周長和面積,教師板書:S長方形=ab)
師:現(xiàn)在老師給大家表演個(gè)魔術(shù),請看!變!這樣一推,長方形的框架變成了一個(gè)平行四邊形(原來有兩個(gè)相同長方形框架重疊在一起),變成平行四邊形后,(如圖1)原來a這條邊還在嗎?它的長度變了嗎?b在哪?它的長度變了嗎?
(學(xué)生指出a和b的長度都沒變)
師:這個(gè)平行四邊形的面積是指哪一部分的大小呢?
(學(xué)生上來比畫,教師用陰影表示出平行四邊形的面積)
師:你會(huì)求這個(gè)平行四邊形的面積嗎?
(學(xué)生爭相舉手,有部分學(xué)生沉思或搖頭)
師:在現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常需要求出平行四邊形的面積。這節(jié)課我們來研究平行四邊形的面積。
【思考】通過魔術(shù)引入,不僅讓學(xué)生喚醒了舊知,引發(fā)了新的問題,還在學(xué)生的腦海中溝通了長方形與平行四邊形之間的聯(lián)系。
二、探索點(diǎn)燃——暴露思維,啟發(fā)猜想
師:請大家先猜一猜,這個(gè)平行四邊形的面積應(yīng)該怎樣求呢?可以獨(dú)立思考,也可以同伴之間討論一下。(學(xué)生思考討論后)有想法的同學(xué)請舉手。
生:S=ab,a和b的長度沒變,我認(rèn)為平行四邊形的面積和長方形的面積一樣,還是等于a乘b。
師:其他人還有想法嗎?
生:平行四邊形的面積等于底乘高。
師:這位同學(xué)的猜想真有意思,哪一條是底?哪一條是高?請你指一指,能否也用一個(gè)字母表示這條高呢?
生:可以用h表示。
師:我們的問題是如何求平行四邊形的面積。(板書:問題)有人說面積等于a乘b,有人說不是a乘b,這就是猜想。(板書:猜想)猜想是否正確呢?就要進(jìn)行驗(yàn)證,(板書:驗(yàn)證)驗(yàn)證后才能得到結(jié)論。(板書:結(jié)論)接下來我們該進(jìn)入什么環(huán)節(jié)?
生:驗(yàn)證。
【思考】深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)在于能否直面兒童立場的問題。根據(jù)課前對(duì)學(xué)生的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)學(xué)生雖然在日常生活中常常接觸到平行四邊形,但是對(duì)平行四邊形面積計(jì)算公式的理解還處于模糊階段,由于受長方形面積計(jì)算公式負(fù)遷移影響,有58.5%的學(xué)生認(rèn)為平行四邊形的面積等于“鄰邊相乘”,有20%的學(xué)生只是從書中了解到計(jì)算公式,但不太理解其中的道理。通過這個(gè)有趣的情境引入,學(xué)生根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和思考大膽提出猜想,能暴露學(xué)生真正的想法;同時(shí)滲透了解決問題的一般路徑——“問題—猜想—驗(yàn)證—結(jié)論”,讓學(xué)生積累解決問題的經(jīng)驗(yàn)。
三、“問探”點(diǎn)睛——思之所向,追本溯源
1.創(chuàng)新學(xué)具,“解”負(fù)遷移。
師:好,我們就先驗(yàn)證第一種猜想,S=ab。
出示活動(dòng)要求:
(1)可以獨(dú)立研究或者小組討論。
(2)選擇喜歡的材料和工具來驗(yàn)證,包括一張工作紙、一個(gè)可推拉長方形框架、剪刀、尺子和格子圖等工具。
師:比比看,哪位同學(xué)或哪組最快?遇到困難的可以舉手示意!
(學(xué)生利用各種工具進(jìn)行研究)
師:誰來分享一下你們的想法?
生:我認(rèn)為平行四邊形的面積不等于a乘b,因?yàn)樵谕蟿?dòng)過程中雖然四條邊的長度不變,但平行四邊形的面積變小了,你看,如果把它繼續(xù)往下推,它就越來越矮,面積就會(huì)變得越來越小了。(繼續(xù)往下推)這樣就更小了。
生:但是我把平行四邊形的框架只推一點(diǎn)點(diǎn),就像黑板上的這樣,它的面積好像沒有變小啊!
生:它的面積在逐漸變小,但我也說不清楚。
師:有補(bǔ)充嗎?
生:我知道,我們剛才不僅用了推拉的辦法,還把右邊的三角形剪下來補(bǔ)到左邊的這個(gè)缺口這里,就知道它的面積少了上面一塊。(學(xué)生演示,如圖2)
師:了不起的方法!不僅比較出面積變小了,還發(fā)現(xiàn)了這個(gè)平行四邊形的面積就是這么大。
師:把長方形框架推一推,推成平行四邊形后,它的面積就會(huì)改變,所以平行四邊形的面積不等于原來長方形的面積,不能用兩條鄰邊的長度相乘求出平行四邊形的面積,第一種猜想不正確。
【思考】好學(xué)具不僅是學(xué)習(xí)的一種道具,而且是學(xué)生思維的觸發(fā)器,更是推動(dòng)探索走向深入的重要支架。通過提供多種學(xué)具,給學(xué)生提供了更大的探索空間,特別是創(chuàng)新學(xué)具“推拉框架”和“特制卡紙”的介入,“動(dòng)靜學(xué)具”互相輔助,“推拉剪拼”協(xié)同探索,讓學(xué)生更直觀地理解面積的變化,有效消除知識(shí)負(fù)遷移的影響,促進(jìn)批判思維和推理思維的發(fā)展。
2.深化驗(yàn)證,“探”出模型。
師:第二種猜想對(duì)嗎?請?jiān)谛〗M內(nèi)繼續(xù)驗(yàn)證,遇到困難時(shí)可以看書,也可以舉手示意,開始吧!
(1)數(shù)格子驗(yàn)證。
生:我利用數(shù)方格的方法,先數(shù)出滿格的數(shù)量,然后把這些不滿格的拼成滿格,這樣數(shù)出格子的總數(shù)是60格,底乘高的積也等于60,所以底乘高是正確的。
師:有道理,利用了我們熟悉的數(shù)方格來證明。
(2)割補(bǔ)法驗(yàn)證。
生:我是把平行四邊形沿著高(從一個(gè)頂點(diǎn)畫出的高)剪開,把剪出來的三角形平移到另一邊,拼成一個(gè)面積不變的長方形。因?yàn)槠闯傻拈L方形的面積等于平行四邊形的面積,長方形的面積是10×6=60,60格,所以第二種猜想是對(duì)的。(學(xué)生展示,圖略)
師:厲害!這位同學(xué)把平行四邊形剪拼成長方形,這樣不僅可以用數(shù)方格數(shù)出面積,也可以通過計(jì)算拼成的長方形的面積來驗(yàn)證。
生:我也用剪拼的辦法,但是我是沿著另一條高剪開,也能拼成長方形,面積也是60格。(學(xué)生展示,如圖3)
【思考】建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)生通過自己的實(shí)踐和探索來構(gòu)建知識(shí)。讓學(xué)生開展多種方法驗(yàn)證的探究,從數(shù)方格到面積計(jì)算,初步建立了平行四邊形面積計(jì)算的模型。
(3)深度對(duì)話,“問”出本質(zhì)。
師:為什么都要沿著高來剪呢?
生:因?yàn)殚L方形的四個(gè)角都是直角,沿著高剪,就能剪出直角,就能拼成長方形。
師:請看,沿著這條高行嗎?這條呢?(課件出示不同的平行四邊形,如圖4)
生:都能拼成長方形。
師:在剪拼的過程中,什么變了,什么沒變?
生:把平行四邊形剪拼成長方形時(shí),形狀改變了,但是平行四邊形的面積等于這個(gè)長方形的面積,面積不變。
生:把長方形框架拉成平行四邊形時(shí),形狀改變了,不變的是周長,但是面積變小了,因?yàn)榈椎拈L度沒變,但是高的長度變小,所以面積變小了。
師:每次都要數(shù)方格驗(yàn)證嗎?有什么規(guī)律?
生:你看,長方形的長相當(dāng)于平行四邊形的底,寬相當(dāng)于平行四邊形的高,長方形的面積=長×寬,所以這個(gè)平行四邊形的面積=底×高。(學(xué)生展示,圖略)
(師生展示不同剪拼方法,也能推導(dǎo)出平行四邊形的面積=底×高)
師:為什么要把平行四邊形剪拼成長方形?
生:因?yàn)殚L方形的面積計(jì)算我們學(xué)過了,這樣就能用舊知識(shí)來解決新問題了。
師:用舊知識(shí)來解決新問題,這就是數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)化思想。(板書:轉(zhuǎn)化)那么,其他不同形狀029eb9162ea3e1dc130c2bca4d0e867a52e3b32694234dfbe7f224f6c9065f18、不同大小的平行四邊形,它的面積也是等于它的底乘高嗎?(課件動(dòng)態(tài)演示不同的平行四邊形轉(zhuǎn)化成長方形)
生:轉(zhuǎn)化后,長方形的長都相當(dāng)于平行四邊形的底,長方形的寬都相當(dāng)于平行四邊形的高,再次驗(yàn)證了平行四邊形的面積就是等于底乘高。
【思考】教之道在于導(dǎo),學(xué)之道在于悟。問題與探究的最美相遇必須是思維的深度碰撞和提升。由于操作具有偶然性和模仿性,所以問題必須聚焦“為什么”開展深度對(duì)話,重點(diǎn)抓住學(xué)生的思考和感悟,通過觀察比較,在比較中思辨,在思辨中找到“變化”中的“ 不變”,從而聚焦解決問題的本質(zhì)在于轉(zhuǎn)化,最后從特殊到一般推導(dǎo)和歸納出平行四邊形的面積計(jì)算公式。
(4)整體思辨,得出結(jié)論。
師:長方形面積計(jì)算與平行四邊形面積計(jì)算有什么共同點(diǎn)?
生:都是求面積的大小。
師:度量面積大小與度量長度有什么共同點(diǎn)?
生:長度是一段段地量,面積是一個(gè)方塊一個(gè)方塊地量。
師:所謂“萬物可量”,度量長度和面積的道理是相同的,都是求含有多少個(gè)計(jì)量單位,長度是一維度量單位的累加,面積是二維度量單位的累加。面積計(jì)算公式的本質(zhì)就是快速求出一共有多少個(gè)面積單位,例如把每行面積單位的數(shù)量乘行數(shù)。
【思考】筆者基于“圖形的認(rèn)識(shí)與測量”主題提煉出“計(jì)量單位的累加”這個(gè)大概念,明線是以此來聯(lián)通整個(gè)多邊形面積計(jì)算的知識(shí)結(jié)構(gòu),初步搭建長度、面積和體積計(jì)算的知識(shí)框架,暗線是解決問題策略的經(jīng)驗(yàn)積累。
四、應(yīng)用點(diǎn)活——回歸本質(zhì),活用模型
1.基礎(chǔ)鞏固。求出這個(gè)平行四邊形的面積。(圖略)
2.能力培養(yǎng)。比較下列平行四邊形的面積大小。(如圖5)
3.素養(yǎng)提升。平行四邊形有4個(gè)頂點(diǎn),點(diǎn)D可能在哪里?點(diǎn)D位置不同,平行四邊形的面積會(huì)變化嗎?(如圖6)
學(xué)生先獨(dú)立解答,再全班分享交流:第2題,為什么面積不變?第3題,點(diǎn)D的位置有三種情況,為什么面積都不變?
4.學(xué)習(xí)評(píng)價(jià):(如表1)
【思考】素養(yǎng)習(xí)得的其中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生在新情境中能運(yùn)用已有思想和能力解決問題。四個(gè)層次的練習(xí)和評(píng)價(jià)層層遞進(jìn),特別是第3題,評(píng)價(jià)重點(diǎn)有三點(diǎn):一是結(jié)合平行四邊形的特點(diǎn)確定點(diǎn)D的位置;二是發(fā)散思維找全三種情況;三是結(jié)合轉(zhuǎn)化思想判斷面積是否變化,同時(shí)初步滲透了三角形面積計(jì)算公式的推導(dǎo)。以上設(shè)計(jì)能有效評(píng)價(jià)教師的教和學(xué)生的學(xué)是否達(dá)到了以大概念為核心的單元整體教學(xué)的目標(biāo)。
【本課例曾在廣東省首屆青年教師能力大賽中展示并獲得一等獎(jiǎng);同時(shí)在全國青年教師能力大賽教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)比環(huán)節(jié)中作為10個(gè)課例之一參與評(píng)比,最終綜合成績獲得一等獎(jiǎng)】
(作者單位:廣東江門市紫茶小學(xué)) J