摘 要:《立體圖形表面積和體積(復(fù)習(xí))》是蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級下冊的一節(jié)復(fù)習(xí)課,其主要功能是梳理學(xué)習(xí)內(nèi)容、構(gòu)建知識體系、提煉數(shù)學(xué)方法、積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)時(shí),可從整理、練習(xí)、提升三個(gè)維度,設(shè)計(jì)“理一理”“練一練”和“拎一拎”活動(dòng),通過知識梳理、查漏補(bǔ)缺、實(shí)現(xiàn)認(rèn)知平衡;同時(shí)基于學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn),制造認(rèn)知沖突,幫助學(xué)生打破原有的認(rèn)知平衡,建立新的平衡,從而為復(fù)習(xí)課增值。
關(guān)鍵詞:《立體圖形表面積和體積(復(fù)習(xí))》;復(fù)習(xí)課;認(rèn)知平衡
【課前思考】
皮亞杰認(rèn)為,兒童心理發(fā)展是個(gè)體通過同化和順應(yīng)日益復(fù)雜的環(huán)境而達(dá)到平衡的過程。以已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)解釋新情境就是同化,個(gè)體改變原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)來適應(yīng)新的需要就是順應(yīng),而平衡是使認(rèn)知結(jié)構(gòu)和環(huán)境之間達(dá)到最佳適應(yīng)狀態(tài)的生物驅(qū)動(dòng)力。這對深入理解復(fù)習(xí)課的教學(xué)意蘊(yùn)大有裨益。因?yàn)檎J(rèn)知平衡是短暫且惰性的,教師應(yīng)基于學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突,幫助學(xué)生打破原有的認(rèn)知平衡,建立新的認(rèn)知平衡。
學(xué)生的年齡特點(diǎn)決定了其知識多呈散點(diǎn)狀分布,因此,復(fù)習(xí)課要注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行橫向和縱向的關(guān)聯(lián)融通,以“結(jié)構(gòu)圖”等形式顯性呈現(xiàn),建立知識框架,達(dá)成整體認(rèn)知。復(fù)習(xí)課不僅要幫助學(xué)生拾遺補(bǔ)漏、補(bǔ)充經(jīng)驗(yàn),以實(shí)現(xiàn)認(rèn)知平衡,更要引導(dǎo)學(xué)生對內(nèi)容結(jié)構(gòu)、思想方法等進(jìn)行深度挖掘與重構(gòu),打破原有的認(rèn)知平衡,逐步實(shí)現(xiàn)對數(shù)學(xué)知識的個(gè)性化理解,建立新的認(rèn)知平衡。如此,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣才得以激發(fā),才更愿意主動(dòng)質(zhì)疑、探究,復(fù)習(xí)課的教學(xué)價(jià)值才能得以增長。
基于以上思考,筆者嘗試從整理、練習(xí)、提升三個(gè)維度來設(shè)計(jì)這節(jié)復(fù)習(xí)課:整理維度設(shè)計(jì)“理一理”活動(dòng),活動(dòng)目的是梳理知識,整體建構(gòu),建立認(rèn)知平衡;提升維度設(shè)計(jì)“拎一拎”活動(dòng),活動(dòng)的目的是使學(xué)生“跳一跳,摘到桃”,打破原有的認(rèn)知平衡,建立新的認(rèn)知平衡;練習(xí)維度設(shè)計(jì)“練一練”活動(dòng),活動(dòng)目的是幫助學(xué)生鞏固新建立的認(rèn)知平衡。這三個(gè)活動(dòng)可以看作一般復(fù)習(xí)課的基本活動(dòng)流程,具體到每節(jié)課中,有時(shí)也可穿插進(jìn)行。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.借助結(jié)構(gòu)圖,鞏固立體圖形表面積與體積知識。
2.通過對比,加深對面積和體積本質(zhì)的理解。
3.激發(fā)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)質(zhì)疑、反思等學(xué)習(xí)習(xí)慣。
【教學(xué)過程】
一、理一理:內(nèi)容的回顧與拓展
出示問題:(1)你理解的立體圖形是什么樣的?(2)如何由平面圖形得到立體圖形?(3)相鄰面積和體積單位的進(jìn)率如何?(4)常見立體圖形的表面積和體積公式是什么?
師:小組交流后全班匯報(bào),自由補(bǔ)充。
學(xué)生匯報(bào)后,形成知識結(jié)構(gòu)圖(如圖1)。
師:長方形面積為什么可以用“長×寬”表示?還有哪些圖形的面積可以用“長×寬”表示?
師:“長×寬×高”為什么可以表示長方體的體積?還可以用來表示什么圖形的體積?
師:為什么長方體和圓柱體的表面積公式都可以記為“底面積×2+側(cè)面積”?
師:為什么長方體和圓柱體的側(cè)面積都可以使用“底面周長×高”來計(jì)算?
[設(shè)計(jì)意圖:六年級學(xué)生處于認(rèn)知發(fā)展的過渡期,概念的擴(kuò)充可以幫助學(xué)生更好地認(rèn)識平面圖形與立體圖形的區(qū)別與聯(lián)系,更深入地理解面和體。這里強(qiáng)調(diào)知識的“全面”復(fù)習(xí),包括橫向和縱向兩個(gè)層面。橫向的歸納是復(fù)習(xí)課最低層次的目標(biāo)要求,在達(dá)成此目標(biāo)的前提下,也需要注重縱向的梳理?!袄硪焕怼被顒?dòng)引導(dǎo)學(xué)生從長方形(平面圖形)的面積開始梳理,借助多個(gè)對比問題,引導(dǎo)學(xué)生從整體的視角重新審視以往的學(xué)習(xí)內(nèi)容和過程,結(jié)構(gòu)化地梳理知識,使知識從孤立走向關(guān)聯(lián),幫助學(xué)生建立認(rèn)知平衡。]
二、拎一拎:方法的概括與創(chuàng)新
師:(出示圖2、圖3、圖4)這三幅圖分別是用什么方法來求立體圖形體積的?
師:這三幅圖都是通過計(jì)算物體包含單位立方體的個(gè)數(shù)來計(jì)算體積的。還記得我們是怎么推導(dǎo)常見立體圖形體積的嗎?
師:長方體體積公式,我們是用擺單位立方體來探索的;圓柱的體積公式,我們是把圓柱沿著底面直徑切開轉(zhuǎn)化成長方體得出的;圓錐的體積公式,我們是通過倒水實(shí)驗(yàn),依據(jù)圓柱和圓錐體積的關(guān)系得到的。求三種圖形的體積,用了三種方法。為什么明明用一種方法就可以計(jì)算圖形的體積,我們卻學(xué)習(xí)了三種方法?
師:(指圖1中的圓柱體積公式)有同學(xué)說,圓柱的體積還可以用“側(cè)面積×底面半徑÷2”來計(jì)算,想想為什么?
[設(shè)計(jì)意圖:同時(shí)出示圖2—4是為了強(qiáng)調(diào)體積概念的共性,即體積是物體包含的單位立方體的個(gè)數(shù),這樣更易于學(xué)生遷移。我們在教學(xué)“體積”時(shí),往往強(qiáng)調(diào)更為上位的轉(zhuǎn)化思想。轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用有一定難度,因此被安排在幾個(gè)年級分段教學(xué),但到了六年級的復(fù)習(xí)階段,學(xué)生的認(rèn)知已經(jīng)有所發(fā)展,可以較清楚、完整地理解這一系列轉(zhuǎn)化過程。筆者嘗試將兩種學(xué)習(xí)序列完整呈現(xiàn)出來,一方面幫助學(xué)生回憶“物體包含單位體積的個(gè)數(shù)是其體積”這一基本推導(dǎo)方法,另一方面幫助學(xué)生梳理已學(xué)習(xí)的立體圖形體積的轉(zhuǎn)化過程。呈現(xiàn)圓柱體積公式的另一種計(jì)算方法,可以引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,打破原有的認(rèn)知平衡,建立新的認(rèn)知平衡。]
三、練一練:習(xí)題的反思與融合
(一)綜合性練習(xí)
師:(出示圖5)你知道蜂窩煤為什么這樣設(shè)計(jì)嗎?根據(jù)圖上數(shù)據(jù),你能算出制作一塊蜂窩煤大約需要用多少立方分米的煤嗎?若將蜂窩煤裝箱,一排4塊,每層3排,共2層,需要多大的紙箱(紙箱的長、寬、高分別是多少)?紙箱的體積和表面積分別是多少呢?
[設(shè)計(jì)意圖:蜂窩式設(shè)計(jì)從數(shù)學(xué)角度來說是為了增加表面積,充分體現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)計(jì)者的智慧。這道題既涉及表面積又包含體積,此基礎(chǔ)上,還可以追問煤的利用率問題,讓單元知識相互關(guān)聯(lián),體現(xiàn)復(fù)習(xí)課的綜合性。]
(二)易錯(cuò)題練習(xí)
師:一個(gè)小麥堆的底面周長是12.56米,高1.5米。如果每立方米小麥大約重750千克。(π取3.14)這堆小麥大約重多少噸?
師:為什么題目不直接告訴我們圓錐的底面積,而是告訴我們底面周長呢?僅僅是為了增加解題難度嗎?
[設(shè)計(jì)意圖:這道題的計(jì)算思路很容易找到,但學(xué)生在求出等底等高的圓柱體積后,常忘記除以3。因此,筆者嘗試聯(lián)系生活設(shè)問,給易錯(cuò)題植入新的思考,抓住關(guān)鍵詞“麥堆”,將學(xué)生帶入情境,充分想象小麥堆的形狀。再通過課堂設(shè)問:“為什么題目不直接告訴我們圓錐的底面積,而是告訴我們底面周長呢?”引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)際生活中,麥堆的底面積不易直接測出。]
(三)多解法對比練習(xí)
師:廠家想給長方體餅干盒的四周貼上漂亮的彩紙。罐頭盒長12厘米,寬8厘米,高10厘米,至少需要多少平方厘米的彩紙?
[設(shè)計(jì)意圖:這道題有兩種解法,一種是將長方體四個(gè)側(cè)面的面積分別相加,另一種是用“底面周長×高”來計(jì)算。兩種解法都對,但體現(xiàn)了不同的思維水平。教師可請學(xué)生評價(jià)兩種解法,讓學(xué)生在比較中發(fā)現(xiàn)兩種解法的列式看似符合乘法對加法的分配律,但在實(shí)際操作中卻有不同意義。]
參考文獻(xiàn):
[1]施銀燕.美國加州教材立體圖形部分的編排特點(diǎn)與啟示[J].小學(xué)教學(xué)(數(shù)學(xué)版),2016(4).
[2] J.皮亞杰,B.英海爾德.兒童心理學(xué)[M].吳福元,譯.北京:商務(wù)印書館,1980.
(王歡,江蘇省南京市竹山小學(xué),郵編:211100)