邵漢民
“比較”在《現(xiàn)代漢語詞典》的解釋中可以有三種詞性,分別是動詞、介詞與副詞,在這里筆者取其動詞的解釋,即“比較”是就兩種或兩種以上同類的事物辨別異同或高下?!氨容^”是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最基本的學(xué)習(xí)策略之一。通過比較,可以溝通數(shù)學(xué)知識與生活經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系,也有利于新知與舊知建立起完整的結(jié)構(gòu)體系。那么,如何用好比較的策略學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)?下面筆者以“面積與面積單位”的教學(xué)為例,從如何找準(zhǔn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的比較點(diǎn)這一角度,闡述具體的做法。
一、找準(zhǔn)生活數(shù)學(xué)中的比較點(diǎn)
生活數(shù)學(xué)是相對于學(xué)校數(shù)學(xué)而言的,指學(xué)生由生活經(jīng)驗(yàn)而積累起來的數(shù)學(xué)知識,相對于學(xué)校數(shù)學(xué)缺乏嚴(yán)密的邏輯體系,卻與學(xué)生的日常語言與思維方式有著直接的聯(lián)系。
生活數(shù)學(xué)的積累往往是一種無意識的自發(fā)行為,與學(xué)生的日常生活環(huán)境有著密切的聯(lián)系,它既是學(xué)校數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是學(xué)校數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的補(bǔ)充。如果能從學(xué)生的視角找準(zhǔn)將學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識與生活數(shù)學(xué)的聯(lián)系,并進(jìn)行有效的比較與提煉,在教學(xué)中就可以起到事半功倍的作用。
可以確信,對于三下年級的學(xué)生而言,在日常生活中,經(jīng)常會觀察與比較一些物體的面,并通過直觀比較,判斷不同物體表面的大小。而學(xué)生在表述時(shí),卻可能用“大小”來表述“面積”,即數(shù)學(xué)中的“面積”就是日常語言中的“面的大小”。
對于物體面“大小”的比較策略與物體“長度”的比較策略相同,都是重合相同部分后有多余者為較大或較長。前者只是從一維到二維的拓展。教師可以通過題組的形式,實(shí)現(xiàn)策略上的比較,引出與“面積”相對應(yīng)的日常詞匯“大小”,并由教師進(jìn)一步提煉引出“面積”的基本概念:“物體表面的大小,就是它們的面積”。
在實(shí)際教學(xué)中,筆者組織了如下的一組材料:
比一比,說一說:
(1)在下圖中,紅筆比綠筆( )。這句話中是在用紅筆的( )與綠筆的( )作比較。
(2)在下圖中,黑板面比電視機(jī)屏幕面( )。這里的意思是用黑板面的( )和電視機(jī)屏幕面的( )作比較。
上面的設(shè)計(jì),通過對兩組實(shí)物的比較,喚起學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn),直觀感受到面積與長度的區(qū)別,激發(fā)學(xué)生對“面積”進(jìn)一步研究的意向。
至于“面積單位”,筆者把它分為“日常面積單位”與“法定面積單位”?!叭粘C娣e單位”是指根據(jù)實(shí)際情況就地取材而選定的“面積單位”,如日常所說的這個(gè)客廳有10塊地磚這么大。這里,一塊地磚的大小就是“面積單位”?!胺ǘ娣e單位”是指邊長為法定單位長度的正方形的大小,即1平方米、1平方分米、1平方厘米等。從面積單位的形成過程而言,是由“日常面積單位”演變到“法定面積單位”的過程。
在實(shí)際教學(xué)中,筆者以觀察“七巧板”的面積活動引出“自然面積單位”,在教師的不斷追問下逐步經(jīng)歷“法定面積單位”的形成過程。
課件出示下圖的七巧板,教師問:這塊七巧板有多大?
學(xué)生1:有七個(gè)圖形這么大。
學(xué)生2:有4個(gè)①號圖形這么大。
其中學(xué)生2的說法中已經(jīng)包含了“自然面積單位”的觀念。依據(jù)學(xué)生2的說法,教師直觀演示。接著教師可以進(jìn)一步追問:
如果把⑤號圖形作為面積單位,那么這個(gè)正方形有多大?
通過兩個(gè)問題積累了如下的素材:
進(jìn)而教師再追問:為什么同一塊七巧板,一會兒說是4個(gè)面積單位,一會兒說是8個(gè)面積單位?在這里除了三角形可以作為面積單位,其他的圖形可以嗎?
在學(xué)生對后一個(gè)問題作出肯定的回答后,教師進(jìn)一步追問:什么樣形狀的圖形作為面積單位最合適?并用如下的圖示作為輔助。
當(dāng)學(xué)生有多個(gè)答案時(shí),教師反問:哪一個(gè)圖形作為面積單位最不合適?學(xué)生選擇后教師課件演示在虛線的長方形中排列,讓學(xué)生直觀地感受到選擇正方形作為面積單位的優(yōu)越性。如下圖。
在認(rèn)同用正方形作為面積單位的形狀后,教師繼續(xù)追問:取邊長為多少的正方形作為面積單位比較合適?
當(dāng)學(xué)生無法回答時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生回憶常用的長度單位。學(xué)生在長度單位的啟發(fā)下,“創(chuàng)造”了常用的面積單位:平方米、平方分米、平方厘米,由長度單位作為基本,建立起這幾個(gè)面積單位的觀念。
數(shù)學(xué)來源于現(xiàn)實(shí),但高于現(xiàn)實(shí)。從現(xiàn)實(shí)生活中可以找到數(shù)學(xué)的原型與生長點(diǎn),通過比較與抽象,就可以得到抽象化、規(guī)范化的數(shù)學(xué)知識,由此形成的數(shù)學(xué)知識更加有利于學(xué)生的理解,有利于學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的形成過程。
二、找準(zhǔn)學(xué)校數(shù)學(xué)中的比較點(diǎn)
學(xué)校數(shù)學(xué)是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主渠道,學(xué)校數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程是學(xué)生數(shù)學(xué)知識不斷積累、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)不斷豐富、認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷完善、應(yīng)用能力不斷提高的過程。因此,在數(shù)學(xué)新知學(xué)習(xí)時(shí),往往與原有知識基礎(chǔ)有著密切的聯(lián)系,且這種聯(lián)系不僅體現(xiàn)在外顯的知識結(jié)構(gòu)上,還體現(xiàn)在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的思維方式上。
“面積”與“周長”是同時(shí)存在于同一個(gè)封閉圖形的兩個(gè)幾何量。但是,由于學(xué)習(xí)的需要,往往會放到兩個(gè)學(xué)期進(jìn)行教學(xué),學(xué)生也會誤認(rèn)為這是兩個(gè)相互獨(dú)立的概念。因此,在建立面積概念的同時(shí),可以對同一個(gè)物體的面或封閉圖形,同時(shí)指出它的“面積”與“周長”,讓學(xué)生通過直觀比較,既明白兩者的區(qū)別,也感受到它們之間的聯(lián)系。
在實(shí)際教學(xué)中,筆者以課本封面的周長與面積為例進(jìn)行了直觀比較,并請學(xué)生分別指出課本封面的周長與面積。
在學(xué)生正確地指出后,教師進(jìn)行總結(jié):同樣是這本數(shù)學(xué)書的封面,既有以前學(xué)過的有關(guān)周長的知識,又有今天學(xué)的面積知識,它們都可以用來描述數(shù)學(xué)書封面的特征。
同樣地,“面積單位”與“長度單位”雖然有著不同的使用范疇,但也可以看成“同類事物”進(jìn)行比較。即數(shù)學(xué)中的“同類事物”有時(shí)需要通過拓展外延來實(shí)現(xiàn),例如,“8”和“9”兩個(gè)具體整數(shù)的大小比較,“分?jǐn)?shù)”與“整數(shù)”則可以進(jìn)行兩類不同的數(shù)的意義比較,“分?jǐn)?shù)的意義”與“分?jǐn)?shù)乘法應(yīng)用問題”則可以在思維結(jié)構(gòu)上進(jìn)行比較。
三、融合兩類數(shù)學(xué)的比較點(diǎn)
學(xué)校數(shù)學(xué)為學(xué)生提供了相對抽象、嚴(yán)密的數(shù)學(xué)體系;生活數(shù)學(xué)則為學(xué)生提供了豐富的生活經(jīng)驗(yàn),兩類數(shù)學(xué)的有機(jī)融合構(gòu)成了學(xué)生豐富立體的數(shù)學(xué)世界。在實(shí)際教學(xué)中,教師既要明晰兩類數(shù)學(xué)中各自的比較點(diǎn),還要能夠把它們有機(jī)地融合,形成更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,有利于形成揭示數(shù)學(xué)本質(zhì)的教學(xué)流程。
如理解“面積”的意義,教師可以通過三次比較,即通過“長度”與“大小”的比較,概括出“物體表面的大小”就是物體表面的“面積”。接著通過數(shù)學(xué)書封面的周長與面積的比較,形象地說明“周長”與“面積”的不同屬性。在此基礎(chǔ)上教師出示如下圖的問題。在“封閉圖形”與“不封閉圖形”的比較中概括出“封閉圖形的大小”就是這些圖形的“面積”。
同樣,教師可以通過三次比較來完成“面積單位”的意義構(gòu)建。如前文中所述,首先通過對“日常面積單位”中各種形狀的比較來感受確定“法定面積單位”的必要,接著通過“長度單位”與“法定面積單位”的比較,發(fā)現(xiàn)兩種單位體系之間的內(nèi)在聯(lián)系,初步形成“面積單位”的觀念。在此基礎(chǔ)上,再以“1平方分米”為重點(diǎn),列舉了“1平方分米”的各種具體的呈現(xiàn)方式,通過具體現(xiàn)象的比較分析,建立起更加扎實(shí)的“面積單位”的意義。具體如下。
教師讓學(xué)生在不同大小的正方形彩紙中找出“1平方分米”的彩紙后,引導(dǎo)學(xué)生歸納:邊長為1分米的正方形,它的面積是1平方分米。接著請學(xué)生在身邊找1平方分米,用手勢比畫1平方分米。通過上述活動,學(xué)生的頭腦中已經(jīng)構(gòu)建了“1平方分米”的大小觀念,但這個(gè)觀念還只局限于“正方形”,為打破這種思維定勢,建立起更加完整的1平方分米的概念,筆者接著組織了如下兩個(gè)活動。
一是測量。用1平方分米的正方形彩紙測量書本的封面,估計(jì)數(shù)學(xué)書的封面大約是多少平方分米。學(xué)生在封面上鋪上兩個(gè)1平方分米的正方形后,在一邊還空出一個(gè)長條,大多數(shù)學(xué)生通過估計(jì)認(rèn)為這一長條大約是1平方分米。教師順勢追問:怎樣來檢驗(yàn)空白部分大致是1平方分米呢?根據(jù)學(xué)生的回答,教師把一個(gè)“1平方分米”的彩紙平均分成2個(gè)小長方形,拼到空白處。如下圖,直觀地展示了學(xué)生“1平方分米”的兩種形狀。教師繼續(xù)追問:1平方分米還可以是其他的形狀嗎?
二是剪拼。學(xué)生依據(jù)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)同還可以有其他形狀后,教師把一個(gè)“1平方分米”的正方形彩紙,剪成不規(guī)則的兩個(gè)部分,再進(jìn)行拼組,得到各種不規(guī)則的形狀后展示,并問:是1平方米嗎?再把一張“1平方分米”的彩紙卷成一個(gè)圓柱,再問:這一個(gè)彎曲的面還是“1平方分米嗎?”在對各種直觀現(xiàn)象的辨析過程中,豐富了“1平方分米”的表象與內(nèi)涵。如下圖。
一般地,通過聯(lián)系學(xué)生日常數(shù)學(xué)的事例比較,可以讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有“根”:把抽象的數(shù)學(xué)知識與鮮活的生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系;通過與原有學(xué)校數(shù)學(xué)知識的比較,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有“魂”并形成更加完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。而兩者的有機(jī)融合,可以讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)既有“根”又有“魂”。
(浙江省杭州市蕭山區(qū)教研室 311200)