《三角形的面積》是“圖形與幾何”領(lǐng)域的重要內(nèi)容,是在學(xué)生學(xué)會了計算長方形、正方形和平行四邊形面積的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)的。小學(xué)數(shù)學(xué)從長方形的面積開始,通過把平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形,把三角形和梯形轉(zhuǎn)化為平行四邊形,逐步得出基本圖形的面積計算公式,其中運(yùn)用了轉(zhuǎn)化這種重要且基本的數(shù)學(xué)思想?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《2022年版課標(biāo)》)指出,數(shù)學(xué)課程的總目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),其中“會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界,會用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實世界”都強(qiáng)調(diào)了思維的作用,而數(shù)學(xué)思想是指引、驅(qū)動數(shù)學(xué)思維的潛在力量。因此,教學(xué)《三角形的面積》時,我們不僅要讓學(xué)生掌握三角形面積的相關(guān)知識,應(yīng)用公式計算面積,更要讓學(xué)生經(jīng)歷探索的過程,體會和感悟轉(zhuǎn)化這一重要的數(shù)學(xué)思想,由此啟發(fā)思維,發(fā)展核心素養(yǎng)。
孫進(jìn)、金怡婷兩位老師的《三角形的面積》教學(xué)(以下將孫進(jìn)老師的設(shè)計簡稱為“設(shè)計一”,金怡婷老師的設(shè)計簡稱為“設(shè)計二”)都從學(xué)生已有經(jīng)驗出發(fā),以轉(zhuǎn)化思想的感悟、運(yùn)用為學(xué)習(xí)主線,展開了一系列的數(shù)學(xué)探究活動,并在提升學(xué)生能力、發(fā)展核心素養(yǎng)方面進(jìn)行了深入的思考。
一、整合:在回顧中溝通聯(lián)系
《2022年版課標(biāo)》指出:“在教學(xué)中要重視對教學(xué)內(nèi)容的整體分析,幫助學(xué)生建立能體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)、對未來學(xué)習(xí)有支撐意義的結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)知識體系?!比切蔚拿娣e計算公式及其推導(dǎo)過程,在平面圖形面積知識體系中并不是零碎、孤立的,它發(fā)揮著“承上啟下”的作用。因此,三角形的面積計算教學(xué)應(yīng)著眼于整體,以整體的結(jié)構(gòu)化思維進(jìn)行分析和思考,運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想將基本平面圖形的面積計算進(jìn)行勾連,體會其面積計算方法的一般意義。
兩則設(shè)計都在課始以回顧的方式溝通了知識之間的聯(lián)系?!霸O(shè)計一”以真實情境引入,引導(dǎo)學(xué)生回顧平行四邊形的面積計算公式及公式的推導(dǎo)過程,接著,以問題引領(lǐng),為學(xué)生的探索過程打開了思路、明確了方向。“設(shè)計二”則先讓學(xué)生回顧已經(jīng)學(xué)過的平面圖形的面積計算公式,并思考能否用一個統(tǒng)一的字母公式表示,揭示了面積計算的內(nèi)在共性。兩則設(shè)計都在組織學(xué)生回顧舊知的過程中,通過喚醒學(xué)生的已有經(jīng)驗,啟發(fā)他們在聯(lián)系整合中尋找三角形面積計算的方法,誘發(fā)轉(zhuǎn)化意識。
二、轉(zhuǎn)化:在操作中感悟思想
動手操作是小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要方式,組織好學(xué)生的操作活動可以幫助他們聯(lián)系新舊知識,直觀地體會數(shù)學(xué)思想的意義和價值。
轉(zhuǎn)化意識的形成,轉(zhuǎn)化思想的感悟和運(yùn)用并非易事,部分學(xué)生想要運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想推導(dǎo)三角形的面積計算公式有一定的困難?!霸O(shè)計一”關(guān)注到這一點,為實現(xiàn)轉(zhuǎn)化思想的自主運(yùn)用,設(shè)計了兩個操作活動:一是將圖形進(jìn)行“分”的操作,把一個長方形和一個平行四邊形分別分成兩個完全一樣的三角形,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行倍積轉(zhuǎn)化。這個操作活動雖然降低了思維坡度,但對一些學(xué)生來說卻缺少了挑戰(zhàn)性,如何設(shè)計、改進(jìn)活動,使其面向不同能力的學(xué)生還需進(jìn)一步探討。二是提供了有方格背景的三角形,引導(dǎo)學(xué)生自主探究等積轉(zhuǎn)化,在“變”與“不變”中感受轉(zhuǎn)化的價值?!霸O(shè)計二”則在了解學(xué)情的基礎(chǔ)上,為學(xué)生提供了多個完全相同的三角形,放手讓學(xué)生進(jìn)行拼一拼、剪一剪、畫一畫等操作活動。學(xué)生在自主探索和合作學(xué)習(xí)中,發(fā)現(xiàn)多種求三角形面積的轉(zhuǎn)化方法,運(yùn)用多種圖形轉(zhuǎn)化策略,感受轉(zhuǎn)化方法的多樣性,從中體會轉(zhuǎn)化思想的本質(zhì)意義。
三、推理:在比較中形成結(jié)論
推理意識是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的主要表現(xiàn)之一,培養(yǎng)學(xué)生的推理意識是數(shù)學(xué)課程的重要目標(biāo)。《2022年版課標(biāo)》對“圖形與幾何”領(lǐng)域的教學(xué)提出了明確要求:“要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用轉(zhuǎn)化的思想,推導(dǎo)平行四邊形、三角形、梯形、圓等平面圖形的面積公式,形成空間觀念和推理意識。”兩則設(shè)計都很好地體現(xiàn)了這一要求,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想進(jìn)行操作、想象和空間推理,將三角形轉(zhuǎn)化為長方形和平行四邊形。
兩則設(shè)計都抓住了轉(zhuǎn)化前后兩個圖形之間的內(nèi)在聯(lián)系,以問題驅(qū)動數(shù)學(xué)思考,組織學(xué)生開展推理活動,在比較中歸納出三角形的面積計算公式,掌握圖形的特征,圖形之間的位置、大小關(guān)系等,培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念和幾何直觀?!霸O(shè)計一”利用三種不同類型的三角形進(jìn)行等積轉(zhuǎn)化,再通過問題“轉(zhuǎn)化后三角形的面積有沒有發(fā)生變化?三角形的底、高與長方形的長、寬,平行四邊形的底、高有著怎樣的聯(lián)系?”引發(fā)思考,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)三角形的面積計算公式?!霸O(shè)計二”則以探究單的形式收集了學(xué)生的問題,引導(dǎo)學(xué)生在多種圖形轉(zhuǎn)化中發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在聯(lián)系,并在比較中推導(dǎo)出三角形的面積計算公式。另外,兩則設(shè)計都引入了《九章算術(shù)》中的三角形面積推理方法,讓學(xué)生感受中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的同時,進(jìn)一步發(fā)展他們的空間觀念和推理意識。
四、變式:在訓(xùn)練中發(fā)展思維
《2022年版課標(biāo)》對練習(xí)的設(shè)計提出了較為具體的建議:“習(xí)題的設(shè)計要關(guān)注數(shù)學(xué)的本質(zhì),關(guān)注通性通法。設(shè)計豐富多彩的習(xí)題,滿足鞏固、復(fù)習(xí)、應(yīng)用、拓展的學(xué)習(xí)需要?!币虼?,練習(xí)的設(shè)計既要關(guān)聯(lián)所學(xué)知識及其實際應(yīng)用,也要體現(xiàn)知識與知識之間的內(nèi)在聯(lián)系;既要關(guān)注知識的延伸和拓展,又要聚焦學(xué)生的思維發(fā)展。
兩則設(shè)計的練習(xí)環(huán)節(jié)都兼顧了鞏固性、應(yīng)用性和層次性?!霸O(shè)計一”的練習(xí)環(huán)節(jié)分“基本練習(xí)”和“變式練習(xí)”兩個層次,利用多余條件進(jìn)行變式練習(xí),強(qiáng)化了學(xué)生對三角形底和高對應(yīng)關(guān)系的理解,培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性?!霸O(shè)計二”的練習(xí)環(huán)節(jié)則分為三個層次:一是計算和平行四邊形等底等高的三角形面積;二是畫等底等高的三角形;三是將三角形變?yōu)樘菪?。這三個層次的練習(xí)分別強(qiáng)化了“三角形和等底等高的平行四邊形之間的關(guān)系”“三角形底和高的對應(yīng)關(guān)系”“圖形面積之間的聯(lián)系”等知識,豐富了學(xué)生的轉(zhuǎn)化經(jīng)驗,為后續(xù)的探究學(xué)習(xí)打下扎實的思想基礎(chǔ)。
課堂是發(fā)展核心素養(yǎng)的主陣地,教師要把握學(xué)情,把握教材,從學(xué)生出發(fā)設(shè)計教學(xué),讓學(xué)生經(jīng)歷探索的過程,學(xué)生才能體會和感悟數(shù)學(xué)思想,從而發(fā)展核心素養(yǎng)。
(錢坤南,特級教師,江蘇省蘇州市吳江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)江陵實驗小學(xué)教育集團(tuán),郵編:215217)