一、學(xué)前測(cè)試及分析
五年級(jí)學(xué)生在學(xué)習(xí)平行四邊形面積之前基本掌握了平面圖形的特征,明確了面積的意義,經(jīng)歷了長(zhǎng)方形面積計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程,積累了一定的動(dòng)手操作能力和推理意識(shí)。在推導(dǎo)過(guò)程中,基本掌握了通過(guò)數(shù)格子(1 cm2)等方法可以得出圖形的面積。但之后一年多較少涉及面積知識(shí),學(xué)生的基礎(chǔ)怎樣?他們對(duì)轉(zhuǎn)化思想的理解力如何?有必要開(kāi)展一個(gè)知識(shí)前測(cè)便于準(zhǔn)確把握學(xué)情。筆者設(shè)計(jì)了3個(gè)題目(如圖1),分別在城鎮(zhèn)小學(xué)3個(gè)同質(zhì)學(xué)生平行班進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查時(shí)間為教學(xué)此內(nèi)容前10天,要求在5分鐘內(nèi)獨(dú)立完成。調(diào)查結(jié)果如表1所示。
這3個(gè)班級(jí)的學(xué)生分別對(duì)不同要求、不同思維層次的題目進(jìn)行解答,可以從一個(gè)側(cè)面了解平行四邊形面積前概念情況。從調(diào)查的結(jié)果看,大部分學(xué)生不借助方格圖也能通過(guò)自己的測(cè)量求出平行四邊形的面積(約占77.3%),且理由寫(xiě)得比較正確。在題1中可以發(fā)現(xiàn),約83.7%的學(xué)生采用整體切割的方法進(jìn)行拼組,明顯區(qū)別于教材中“不滿一格都按半格算”這樣數(shù)一數(shù)的方法;而在題2、題3中,大部分學(xué)生也通過(guò)整體剪拼變成長(zhǎng)方形然后求出平行四邊形的面積。因此,筆者認(rèn)為:一是教學(xué)時(shí)可以組織學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐或借助方格圖引導(dǎo)其自主探究平行四邊形面積,再比較兩種方法的相同點(diǎn),從而滲透轉(zhuǎn)化思想,感受形狀變了而面積不變的本質(zhì)。
二是根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)較好的實(shí)際,可以把平行四邊形的面積研究得更深入一些,進(jìn)行周長(zhǎng)變了面積不變、面積變了周長(zhǎng)不變的練習(xí),滲透“變中有不變”的辯證思想。
二、課堂教學(xué)實(shí)踐
環(huán)節(jié)一:遷移已有經(jīng)驗(yàn),引發(fā)認(rèn)知沖突。
課始,出示一個(gè)平行四邊形,設(shè)疑:這是一個(gè)平行四邊形,你已經(jīng)知道了它的哪些知識(shí)?還想知道關(guān)于它的哪些知識(shí)?通過(guò)答疑,學(xué)生想研究平行四邊形的周長(zhǎng)和面積。于是,教師給定平行四邊形的底邊和鄰邊的長(zhǎng)度分別是6 cm和5 cm,學(xué)生快速口答它的周長(zhǎng)是22 cm。隨后,猜測(cè)這個(gè)平行四邊形的面積是多少。
生:平行四邊形的面積是6×5=30(cm2)。
生:不對(duì),這個(gè)5 cm不是它的高,要求出平行四邊形的面積,需要知道高是多少。
師:如果這個(gè)高是4 cm,面積是多少呢?
生:6×4=24(cm2)。
針對(duì)兩種不同的答案,組織學(xué)生采用方格圖和其他學(xué)具進(jìn)行驗(yàn)證。我們認(rèn)為,這個(gè)環(huán)節(jié)一是可以調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的認(rèn)識(shí)圖形經(jīng)驗(yàn),自然地引出求平行四邊形的周長(zhǎng)和面積這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生用熟悉的方法進(jìn)行計(jì)算,無(wú)形中促進(jìn)圖形間知識(shí)的遷移;二是在求平行四邊形的面積時(shí),學(xué)生有認(rèn)知沖突,出現(xiàn)了“底邊×鄰邊”和“底×高”兩種方法,引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考;三是借助具象的平行四邊形圖和方格圖,讓學(xué)生經(jīng)歷由猜想到驗(yàn)證的過(guò)程,培養(yǎng)他們的動(dòng)手操作能力和推理意識(shí)。
環(huán)節(jié)二:借助生成資源,推導(dǎo)面積計(jì)算公式。
根據(jù)課前調(diào)查的情況和提供的學(xué)具,學(xué)生一般會(huì)研究出兩種不同的推導(dǎo)思路,可以對(duì)這兩種方法進(jìn)行對(duì)比與分析。在研究的基礎(chǔ)上集中反饋。
反饋一:
生:平行四邊形的面積是24 cm2。我是用數(shù)格子的方法,先數(shù)滿格的,有18格,再把不滿格的拼在一起,拼成6格,一共是24格,面積就是24 cm2。
生:我是這樣數(shù)的,把左邊多的這塊拼到右邊,然后數(shù)一數(shù)每行的格數(shù),再數(shù)有幾行,然后算一算,總共是24 cm2(如圖2)。
然后讓其他學(xué)生說(shuō)說(shuō)第二位同學(xué)在數(shù)的時(shí)候采用的方法,得出整體切割、平移、拼組的方法,采用“每行個(gè)數(shù)×行數(shù)=總個(gè)數(shù)”的方法來(lái)計(jì)算面積。
反饋二:
生:我是把這個(gè)平行四邊形沿著高剪開(kāi),再把它拼成一個(gè)長(zhǎng)6 cm、寬4 cm的長(zhǎng)方形,長(zhǎng)方形的面積是24 cm2,平行四邊形的面積也就是24 cm2。
師:在這個(gè)剪拼的過(guò)程中你們發(fā)現(xiàn)了什么?
生:在剪拼的過(guò)程中,平行四邊形變成了長(zhǎng)方形,形狀變了,但是面積不變。長(zhǎng)方形的長(zhǎng)就是平行四邊形的底,寬就是平行四邊形的高。
師:兩種方法都驗(yàn)證了它的面積是24 cm2,也就是底的單位面積個(gè)數(shù)×高的單位面積個(gè)數(shù),這就是平行四邊形的面積。那數(shù)方格法和剪拼法這兩種方法之間有聯(lián)系嗎?
生:它們都是將左邊多出來(lái)的部分移到右邊,把平行四邊形剪拼成了一個(gè)長(zhǎng)方形,但面積不變。這樣,不僅數(shù)起來(lái)簡(jiǎn)單,計(jì)算起來(lái)也簡(jiǎn)單。
師:是的,這兩種方法背后的道理是一樣的,都用到了“轉(zhuǎn)化”的方法。通過(guò)比較、溝通和聯(lián)系,現(xiàn)在我們知道平行四邊形的面積=底×高(如圖3)。
隨后,組織學(xué)生進(jìn)行兩個(gè)平行四邊形面積的計(jì)算,在計(jì)算的過(guò)程中掌握字母公式和底與高相對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。
這一環(huán)節(jié)主要問(wèn)題是在對(duì)比中發(fā)現(xiàn)整體數(shù)方格的方法與剪拼法本質(zhì)上是一致的,都是基于對(duì)規(guī)則圖形的度量,同時(shí)第一次讓學(xué)生感受平行四邊形面積計(jì)算公式推導(dǎo)過(guò)程中的“變與不變”。
環(huán)節(jié)三:利用框架演示,感知變與不變。
在課開(kāi)始時(shí),學(xué)生猜想出面積是6×5=30(cm2),他們的認(rèn)知困惑在哪里?教學(xué)的生長(zhǎng)點(diǎn)又在哪里?教師需要利用這一生成性資源進(jìn)行拓展。接著設(shè)疑:想象一下面積是6×5=30(cm2),這是在計(jì)算怎樣一個(gè)圖形的面積?組織學(xué)生利用框架進(jìn)行演示:將平行四邊形拉成長(zhǎng)方形(如圖4)。
師:觀察剛才的圖形和現(xiàn)在的圖形,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生:我發(fā)現(xiàn)形狀變了,由平行四邊形變成了一個(gè)長(zhǎng)方形。
生:我發(fā)現(xiàn)周長(zhǎng)不變,面積發(fā)生了變化,面積比原來(lái)更大了。
師:如果這個(gè)圖形的周長(zhǎng)不變,面積會(huì)發(fā)生變化嗎?為什么?
生:面積會(huì)發(fā)生變化,因?yàn)楦咭恢痹谧儭?/p>
師:在這個(gè)變化過(guò)程中,什么時(shí)候面積最大?什么時(shí)候又變?。磕阌惺裁聪敕??
生:當(dāng)拉成長(zhǎng)方形時(shí)面積最大,因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候高等于長(zhǎng)方形的寬,是最大的時(shí)候;再拉動(dòng)時(shí),面積又變小了,因?yàn)楦咦冃×恕?/p>
生:我覺(jué)得平行四邊形的面積變化與高的變化密切相關(guān)。
這是第二次讓學(xué)生感受“變與不變”的規(guī)律,也就是周長(zhǎng)不變,面積發(fā)生變化,其本質(zhì)是小學(xué)階段平行四邊形面積與鄰邊的長(zhǎng)度沒(méi)有直接聯(lián)系,而與高有密切的關(guān)系。
隨后,組織學(xué)生研究面積是24 cm2的平行四邊形還會(huì)有怎樣的形狀,也就是等底等高的平行四邊形(面積相等的圖形)會(huì)有怎樣的特征。設(shè)問(wèn):如果平行四邊形的底是6 cm、高是4 cm、面積是24 cm2,還能畫(huà)出其他的平行四邊形嗎?獨(dú)立完成后鼓勵(lì)學(xué)生上臺(tái)展示所畫(huà)的平行四邊形。
師:這些平行四邊形的面積是多少?你是怎么判斷的?
生:面積都是24 cm2,因?yàn)樗鼈兌伎梢赞D(zhuǎn)化為長(zhǎng)6 cm、寬4 cm的長(zhǎng)方形。
生:這些平行四邊形的底都是6 cm、高都是4 cm,底和高沒(méi)有發(fā)生變化,所以它們的面積不變,還是24 cm2。
師:剛剛大家所畫(huà)的平行四邊形和老師一開(kāi)始出示的平行四邊形有什么關(guān)系?
生:它們面積不變,但形狀變了,周長(zhǎng)變了。
生:我發(fā)現(xiàn)底與鄰邊的夾角發(fā)生了變化,高不變,面積不變,周長(zhǎng)變了。
師:像這樣,底是6 cm、高是4 cm、面積是24 cm2的平行四邊形有多少個(gè)?
生:有無(wú)數(shù)個(gè)。只要所畫(huà)的平行四邊形底是6 cm、高是4 cm,無(wú)論形狀怎么變,夾角怎么變,它們的面積始終是24 cm2。
……
學(xué)生通過(guò)想象、觀察和動(dòng)手操作,深刻感悟到“面積不變,角度、周長(zhǎng)變了”,滲透了“變與不變”的內(nèi)涵,也為初中研究平行四邊形面積與鄰邊的關(guān)系埋下了伏筆。
借助具象的框架演示,有利于減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)擔(dān),在有限的時(shí)間內(nèi)使研究開(kāi)展得更深入?;顒?dòng)緊緊圍繞兩條線開(kāi)展:一條線是“周長(zhǎng)不變、面積發(fā)生變化”,另一條線是“面積不變、周長(zhǎng)發(fā)生變化”。這一過(guò)程中學(xué)生靈活運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,推導(dǎo)出平行四邊形的面積計(jì)算公式,在“變”與“不變”中,加深了對(duì)知識(shí)的理解,把平行四邊形的面積順利納入圖形面積的整體結(jié)構(gòu)中。
(作者單位:浙江桐廬縣方埠小學(xué)) L
小學(xué)教學(xué)(數(shù)學(xué)版)2024年9期