北師大版教材三年級下冊的“長方形的面積”一課,是學(xué)生在認識了什么是面積和面積單位后,開始學(xué)習(xí)規(guī)則圖形面積的“度量”。但是,筆者通過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)常常是被動的,是在老師的帶領(lǐng)下進行的動手操作、觀察思考,一旦離開老師的引導(dǎo),學(xué)生很難通過自己探索或小組合作,獲得長方形和正方形的面積計算公式,不少學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)束后仍然有困惑:1.教材上的三個長方形剛好能用若干個1平方厘米的正方形擺滿,要是不能剛好擺滿,怎么辦呢?2.從表格的數(shù)據(jù)里觀察發(fā)現(xiàn)得到:長×寬=長方形的面積,道理在哪兒呢?
這不由得引起我們的思考:我們的教學(xué)該在什么地方發(fā)力,使其更加順應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑及思維發(fā)展,少些被動接受,多些水到渠成的自然和流暢?為此,在解讀教材、了解學(xué)生的基礎(chǔ)上,我們嘗試對教材進行重組,對學(xué)習(xí)路徑進行重構(gòu),讓學(xué)生的學(xué)習(xí)順理成章,自然發(fā)生。
一、改變順序,讓核心目標融入學(xué)生問題
教材上的第一個問題是:“長方形①的面積是多少?用1平方厘米的正方形擺一擺?!边@一環(huán)節(jié)的核心問題是“度量”,是要讓學(xué)生經(jīng)歷利用已認識的1平方厘米這個面積單位,去“度量”指定的長方形①的面積。但是,學(xué)生通過學(xué)習(xí),仍然有困惑,如果這個長方形不是剛好可以“擺”完,那么是不是就無法“度量”了?
出現(xiàn)這樣的問題,說明經(jīng)過學(xué)習(xí),學(xué)生沒有完成對生活經(jīng)驗的提升,不明白長方形面積計算公式的來歷。那么,如何幫助學(xué)生在經(jīng)歷長方形面積計算公式推導(dǎo)的過程中,完成思維的進階呢?筆者嘗試打破原有順序,對這一環(huán)節(jié)的教學(xué)體系重新構(gòu)建,使之符合學(xué)生的認知規(guī)律。
活動1:給學(xué)生若干個小正方形“ ”(沒強調(diào)是1平方厘米),鼓勵學(xué)生自由擺一擺。
師:大家邊擺邊思考:擺成的圖形的面積是多少?
學(xué)生七嘴八舌,有的說4平方厘米,有的說3平方厘米,還有的說6平方厘米……(如圖1)
師:誰來說說,你是怎么知道的?
生:我是“數(shù)”小正方形個數(shù)知道的。
師:那怎么就能確定是“平方厘米”呢?怎么說會比較準確呢?
生:(若有所思)那就是4個小正方形。
生:我可以說4個這樣的單位。
師:這個回答太棒了!答到了點子上。
這樣的處理,改變了以往教學(xué)中讓學(xué)生用“1平方厘米”度量長方形這個先入為主的定向思維,喚起學(xué)生對于面積大小是“擺”出來的最初感知,明白圖形面積是面積單位個數(shù)的累加。
師:假如每個小正方形的面積是1平方厘米,那么你說的第一個圖形是4個,它的面積就是多少呢?
生:4平方厘米。
師:如果每個小正方形的面積是1平方分米呢?1平方米呢?
生:那么,就是4平方分米、4平方米。
師:所以,要知道一個圖形的面積,可以用一個個度量單位去“量”,量得幾個這樣的面積單位,就是它的面積。
教學(xué)到這里,不難看出,這樣設(shè)計的目的是讓這個環(huán)節(jié)期待解決的“核心問題”與學(xué)生頭腦里的“潛在問題”相向而行,直到無縫對接。至此,教學(xué)還在繼續(xù)。
師:想知道長方形①(如圖2)的面積,可以怎樣做呢?
生:可以擺小正方形。
師:估一估,要得到這個長方形的面積,需要用幾個“ ”來擺?
生:我猜想可能要6個。
生:我覺得只要4個就能擺出來。
生:(高高舉起手)老師,我只要3個就可以擺出來。
師:(故作疑惑)是嗎?大家覺得呢?
全體學(xué)生恍然大悟,原來,答案就在剛才他們自己擺的圖案里(如圖3)。
通過對這一環(huán)節(jié)的重構(gòu),學(xué)生從被動地接受對長方形面積的度量,轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生對度量本質(zhì)的認識,讓知識的核心目標與學(xué)生的認知規(guī)律相吻合,讓學(xué)習(xí)自然發(fā)生。對教材上第二個問題“下面兩個長方形的面積分別是多少?擺一擺”的學(xué)習(xí)也就駕輕就熟了。
二、變換素材,讓課程資源符合認知規(guī)律
長方形面積計算公式的推導(dǎo),教材是通過讓學(xué)生選擇用面積單位測量,把前面三個長方形測量的數(shù)據(jù)填入表格,再觀察表中數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)長方形面積計算公式的。
由“擺”小正方形個數(shù)來“數(shù)”出面積,到由“量”長和寬的長度再相乘來“算”出面積,對學(xué)生的認知來說,這里其實隱含著一道思維的鴻溝,即生活經(jīng)驗到數(shù)學(xué)抽象的跨越。如何解決學(xué)生這個思維的跨越呢?結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),筆者進行了第二次重構(gòu)。
活動2:先不出示表格,而是出示另外一個較大的長方形,然后提出問題。
師:老師要得到這個長方形的面積,應(yīng)該怎么辦呢?
生:擺小正方形(還是遷移剛才的方法)。
師:如果沒有小正方形了,有沒有辦法得到它的面積呢?
師:如果只有1個“■”,你有辦法得到它的面積嗎?
學(xué)生還是沉默不語,但很快就有人舉手了。
生:我有辦法,就是一段接一段擺,擺完一個做個記號,再接著擺第二個,這樣重復(fù)下去,直到擺滿。
教師按照學(xué)生的說法,在長方形上面作記號(如圖4)。
師:同學(xué)們真聰明,如果這個小正方形的面積是1平方厘米,你們知道這個大長方形的面積是多少平方厘米嗎?
事實證明,這是一個很巧妙的過渡:從借助多個小正方形,到只有1個小正方形,是個很重要的轉(zhuǎn)折,引發(fā)學(xué)生思考,是從二維的“面”到后面一維的“線”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。
生:橫著數(shù)有4個,豎著數(shù)有3個,4×3=12(個),就是12平方厘米。
師:如果老師這里1個小正方形都沒有,你們還能得出這個長方形的面積嗎?
生:老師,我明白了,小正方形的邊長是1厘米,我們可以橫著量一量長方形的長是多少厘米,就是可以擺幾個小正方形,再豎著量長方形的寬是多少厘米,就可以知道擺幾個小正方形,再把“橫的個數(shù)×豎的個數(shù)”,就等于“總個數(shù)”,也就是這個長方形的面積。
師:有沒有要補充的?
生:其實不用這么麻煩,直接量長方形的長和寬的長度,再相乘就可以了。
至此,學(xué)生已經(jīng)完成了由擺小正方形面的疊加,到度量線的長度的抽象,計算的方法也實現(xiàn)了由“加法”到“乘法”的轉(zhuǎn)變,長方形的面積計算公式也就呼之欲出了。
三、問題引領(lǐng),讓認知構(gòu)架得以拓展延伸
正方形是特殊的長方形,教材通過兩種方法得出正方形的面積計算公式:擺小正方形和觀察推理。結(jié)合學(xué)生的認知情況,筆者把這個教學(xué)活動做了改變。
活動3:出示一組圖形。(如圖5)
師:估一估,上面每個圖形的面積有多大?可以怎樣驗證呢?
學(xué)生獨立完成,教師巡查時發(fā)現(xiàn):大部分學(xué)生量出長和寬的長度,然后利用公式算出答案,只有個別學(xué)生利用1平方厘米的小正方形擺。
師:同學(xué)們都得出上面每個圖形的面積了嗎?同桌先說一說,再來全班交流。
生:老師,我利用長方形的面積計算公式,算出了每個圖形的面積,但是有兩個長和寬一樣的圖形,是正方形,我用長方形面積計算公式算,不知道對不對。
師:想知道對不對,我們可以怎樣驗證呢?
生:可以擺一擺,用前面1平方厘米的小正方形擺一擺,看看結(jié)果是不是相符合。
師:好,大家一起動手吧。
……
經(jīng)過動手驗證,學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)了“正方形的面積=邊長×邊長”,又進一步深化了對“正方形是特殊的長方形”的認識。
這樣的教學(xué)處理,采用的是問題引領(lǐng),先行解決一組圖形的面積,發(fā)現(xiàn)正方形與長方形之間這種關(guān)聯(lián)與沖突的矛盾,從而產(chǎn)生驗證的需要,讓學(xué)生再用“舊知”來解決“新知”,最終達到預(yù)定的目標。
【本文系2021年度福建省基礎(chǔ)教育課程教學(xué)研究立項課題“促進小學(xué)數(shù)學(xué)深度學(xué)習(xí)的教師教學(xué)行為的實踐研究”(編號:MJYKT2021-059)的研究成果】