吳曉文
東莞外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 (廣東省東莞市 523413)
“平行四邊形的面積” 是人教版五年級(jí)上冊(cè)“空間與圖形”領(lǐng)域的內(nèi)容,是在學(xué)生學(xué)習(xí)了長(zhǎng)方形、正方形面積計(jì)算、面積概念和面積單位,認(rèn)識(shí)平行四邊形及清楚其特征的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行教學(xué)的,為后續(xù)學(xué)習(xí)其他圖形面積的計(jì)算提供了重要的知識(shí)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)思想來(lái)源。
為了給學(xué)生留有充分探索平行四邊形的面積計(jì)算方法的空間,教材注重突出學(xué)生自主探索的活動(dòng)性。本課讓學(xué)生小組合作動(dòng)手實(shí)驗(yàn),先將平行四邊形轉(zhuǎn)化為已經(jīng)學(xué)過的圖形,再探索轉(zhuǎn)化前后兩者圖形的聯(lián)系,從而體驗(yàn)平行四邊形面積計(jì)算的推導(dǎo)過程。
為了解學(xué)生課前對(duì)平行四邊形面積計(jì)算的了解程度,明晰其所處的水平。筆者通過下面的前測(cè)題,對(duì)本校五年級(jí)2 班的全體43 位學(xué)生進(jìn)行了前測(cè)。
你能想辦法求出下面平行四邊形的面積嗎?請(qǐng)寫出你的想法。
依據(jù)SOLO 分類理論對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行分析,學(xué)生對(duì)平行四邊形面積計(jì)算的不同水平層次由低到高分別如下:水平1 的有3 名學(xué)生,求了平行四邊形的周長(zhǎng)當(dāng)成了面積;水平2 的有10名學(xué)生,用底乘鄰邊當(dāng)成平行四邊形的面積;水平3 的有25 名學(xué)生,用底乘高正確求出平行四邊形的面積,但是未能正確表達(dá)其計(jì)算思路;水平4 的有5 名學(xué)生,能正確表達(dá)把平行四邊形轉(zhuǎn)化成長(zhǎng)方形的思路,并用底乘高求出平行四邊形的面積。
通過分析可以看出處在水平3 的同學(xué)居多,占了58.13%,而水平4 的僅有11.6%。筆者基于對(duì)教材的分析和學(xué)生的起點(diǎn)把握,確定本節(jié)課的教學(xué)路徑為:?jiǎn)拘雅f知,初感轉(zhuǎn)化—→操作轉(zhuǎn)化,探究新知—→辨析轉(zhuǎn)化,強(qiáng)化認(rèn)知。
期望通過上述教學(xué)路徑引導(dǎo)學(xué)生將平行四邊形轉(zhuǎn)化為已學(xué)過的圖形,利用舊知探索平行四邊形的面積計(jì)算公式,經(jīng)歷公式推導(dǎo)的全過程,揭示其轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。突出學(xué)生運(yùn)用“將未知轉(zhuǎn)化為已知”的基本思想解決數(shù)學(xué)問題,體現(xiàn)轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,使學(xué)生向水平4 發(fā)展。
教學(xué)片段一:操作轉(zhuǎn)化,探究新知
師:請(qǐng)大家大膽猜測(cè)這個(gè)平行四邊形的面積怎么計(jì)算?
(底邊長(zhǎng)6cm,高4cm,斜邊長(zhǎng)5cm)
生:5×4 6×4 5×6
師:同學(xué)們,以上是我們的猜測(cè),有沒有正確答案藏在里面呢?
2.1.1 借助方格,初步探究
師:大家回想一下,除了通過計(jì)算,我們還可以怎樣度量平行四邊形的面積?
生:數(shù)格子
師:這個(gè)是面積為1cm2的小正方形。我們就用它來(lái)鋪滿這個(gè)平行四邊形。
①鋪20 個(gè)整格
師:對(duì)于這三個(gè)猜想,你有什么想說的?
生:可以排除5×4=20cm2,因?yàn)殇伭?0 個(gè)正方格,這個(gè)平行四邊形還沒鋪滿,所以它的面積一定是超過20cm2的。
②鋪28 個(gè)整格
師:我們接著數(shù),再看看這兩個(gè)猜想,你有什么想說的?
生:因?yàn)殇伭?8 個(gè)正方格,是28cm2。但是還有多余,把多余的剪掉了就小于28cm2。所以5×6=30cm2也不合理。
③剪掉多余部分并滲透轉(zhuǎn)化思想
師:我們先把多余的小正方形剪掉。接著可以怎么數(shù)呢?
生:將右邊的不完整格子移到左邊拼成完整的。再數(shù)一數(shù)。
師:可是這樣拼,面積變了嗎?
師:現(xiàn)在我們知道這個(gè)平行四邊形的面積是24cm2。你們猜猜看,平行四邊形的面積可能怎么計(jì)算?
生:平行四邊形的面積=底×高。
設(shè)計(jì)意圖:在教學(xué)過程中,我十分重視學(xué)法指導(dǎo),注重教給學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法.讓學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí),掌握學(xué)習(xí)方法。引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣對(duì)平行四邊形面積的計(jì)算大膽提出假設(shè),自然地提出了三種不同的計(jì)算方法:①6×5, ②6×4,③5×4,從而培養(yǎng)了學(xué)生的合情推理能力。再讓學(xué)生從課件演示中感受“在假設(shè)中排除”的學(xué)習(xí)方法,實(shí)現(xiàn)學(xué)法的提升。初步感悟平行四邊形的面積計(jì)算與底和高有關(guān)。
2.1.2 借助圖形,深入探究
①提出猜想
師:平行四邊形的面積用底×高嗎?有什么道理呢?
②動(dòng)手操作
師:現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們拿出平行四邊形看一看,你們有沒有想法?
生:沿高剪下,拼成長(zhǎng)方形。
師:你們的意思是想把這個(gè)平行四邊形剪一剪,拼一拼,看能不能有新發(fā)現(xiàn)是吧?現(xiàn)在開始操作吧。
③分享交流
代表匯報(bào):
師:有想法了嗎?現(xiàn)在需要一組小伙伴上來(lái)匯報(bào)。
師追問:這樣拼可以嗎?面積變了嗎?
生:我們把平行四邊形剪拼成長(zhǎng)方形,形狀變了,面積不變。
師及時(shí)板書:形狀變了,面積不變。
師:還有別的剪拼方法嗎?
回顧梳理:
師:你們聽懂了嗎?我們請(qǐng)同學(xué)來(lái)幫我一起回顧剛才這兩位同學(xué)的思路。
生:第一步:他們沿高剪開平行四邊形;第二步:平移拼成長(zhǎng)方形;第三步:找到剪拼前后兩個(gè)圖形之間的聯(lián)系。
師及時(shí)板書:沿高剪;平移拼;找聯(lián)系
突破重難點(diǎn):
師:你們都是沿高剪開的嗎?不沿高剪行嗎?
生:不行,因?yàn)檫@樣拼不了長(zhǎng)方形。只有沿高剪才會(huì)有直角,有4 個(gè)直角才是長(zhǎng)方形。
師:為什么非得要剪拼成長(zhǎng)方形?。?/p>
師:是的,把未知的平行四邊形轉(zhuǎn)化為我們學(xué)過的長(zhǎng)方形來(lái)計(jì)算,在我們數(shù)學(xué)上稱為轉(zhuǎn)化思想。板書:轉(zhuǎn)化
歸納小結(jié):
師:同學(xué)們,我們剛才把平行四邊形沿高剪開,平移拼成了長(zhǎng)方形,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化前后它們的面積不變,長(zhǎng)方形的長(zhǎng)相當(dāng)于平行四邊形的底,長(zhǎng)方形的寬相當(dāng)于平行四邊形的高,長(zhǎng)方形的面積=長(zhǎng)×寬,因此我們可以推出平行四邊形的面積=底×高。
設(shè)計(jì)意圖:“轉(zhuǎn)化”是數(shù)學(xué)學(xué)與和研究的重要思想方法,在本課的學(xué)習(xí)中發(fā)揮著積極的作用,在圖形面積計(jì)算公式的推導(dǎo)中,都是將所研究的圖形轉(zhuǎn)化為已經(jīng)會(huì)計(jì)算面積的圖形。在教學(xué)中,我突出了“將未知轉(zhuǎn)化為已知”的基本轉(zhuǎn)化思想,讓學(xué)生通過操作、探究和交流中研究圖形轉(zhuǎn)化前后之間的聯(lián)系,從而找到平行四邊形面積的計(jì)算方法。這樣循序漸進(jìn)的教學(xué)有效促進(jìn)學(xué)生知識(shí)遷移的學(xué)習(xí)能力。
教學(xué)片段二:辨析轉(zhuǎn)化,強(qiáng)化認(rèn)知
(一)計(jì)算下面兩個(gè)平行四邊形的面積。
(二)求這個(gè)平行四邊形的面積,請(qǐng)選出正確的算式()。
A、5×9 B、11×5 C、9×11
師:計(jì)算平行四邊形的面積時(shí),用于計(jì)算的底和高必須要相互對(duì)應(yīng)的。
(三)仔細(xì)觀察,什么變了,什么沒變?
師:在不斷拉動(dòng)的過程中,你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:底不變,高不斷變小,面積也變小。反過來(lái)說,底不變,高不斷變大,面積也變大。
師:變到什么時(shí)候,面積最大?
生:拉到鄰邊與底互相垂直,變成長(zhǎng)方形時(shí),面積最大。
師:在我們活動(dòng)的過程中,還有什么是不變的?
生:周長(zhǎng)不變。
師:如果改變一下變量,我們把高固定不變。
師:你又發(fā)現(xiàn)了什么?
生:高不變,底不斷變小,面積也變小。反過來(lái)說,高不變,底不斷變大,面積也變大。
師生小結(jié):由此,我們可以說,平行四邊形的面積大小與(底)和(高)有關(guān)。
(四)比較下面3 個(gè)平行四邊形的面積。
師:請(qǐng)看第四個(gè)錦囊,請(qǐng)你比較這3 個(gè)平行四邊形的面積。
師:如果這樣比較難比較,我們重疊試試看。你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:它們的底相等。它們的高是剛好都是一組平行線間的距離,所以它們的高也相等。在等底等高的情況下,平行四邊形的面積相等。
設(shè)計(jì)意圖:本節(jié)課的課堂練習(xí)突出教學(xué)重難點(diǎn),練習(xí)難度層層遞進(jìn),有效地開拓學(xué)生的幾何思維。尤其是第3 道練習(xí),結(jié)合課件動(dòng)態(tài)演示平行四邊形面積的變化過程,使學(xué)生能夠直觀地看見面積變化的原因在底或高不變的情況下,平行四邊形的面積與高或底有關(guān),就是與兩條鄰邊夾角有關(guān),從而說明學(xué)生之前“錯(cuò)誤”想法存在的某種合理性,也為學(xué)生今后利用邊角關(guān)系求面積指明了方向。
在課程學(xué)習(xí)完成后,筆者對(duì)五年級(jí)2 班的43 位學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行后測(cè)。通過后測(cè)發(fā)現(xiàn),學(xué)生總體的水平情況都有大幅度提升,沒有水平1 的學(xué)生,水平2 的學(xué)生有2 人,水平3 的有3 人,水平4 的有38 人。
本節(jié)課之所以取得較好的教學(xué)效果,原因有三:
《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實(shí)的,有意義的,富有挑戰(zhàn)性的,數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上?!北菊n通過設(shè)計(jì)開放性的前測(cè)練習(xí),并結(jié)合學(xué)生完成情況的反饋,分析每個(gè)學(xué)生分別達(dá)到了對(duì)平行四邊形的面積計(jì)算所達(dá)到的水平層次。更好地把握了學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn),在課堂中可以借助不同水平的學(xué)生表現(xiàn)推進(jìn)對(duì)圖形面積計(jì)算公式的推導(dǎo)。
在學(xué)習(xí)新知之前,先組織學(xué)生猜測(cè)平行四邊形的面積,并通過數(shù)格子的方法進(jìn)行合情推理,利用排除法得出結(jié)果。學(xué)生經(jīng)過探索發(fā)現(xiàn)逐個(gè)數(shù)格子的方法不方便,教師應(yīng)及時(shí)掌握教學(xué)契機(jī),引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)化思考,把不滿一格的2 個(gè)格子拼成一個(gè)完整的正方形,這樣數(shù)起格子來(lái)更加清晰簡(jiǎn)易。學(xué)生通過初步的觀察,也能夠發(fā)現(xiàn)“平行四邊形”與“長(zhǎng)方形”這兩個(gè)圖形之間的聯(lián)系,初步感悟平行四邊形的面積計(jì)算與底和高有關(guān)。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)為接下來(lái)的新知獲取降低難度,形成循序漸進(jìn)的思維坡度,使得新知的學(xué)習(xí)更加順利、高效。
根據(jù)小學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,動(dòng)手操作是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的一個(gè)重要手段,尤其對(duì)于“圖形與幾何”內(nèi)容的教學(xué)。在學(xué)習(xí)過程中,根據(jù)小學(xué)生的年齡特點(diǎn),以“動(dòng)”促“思”,在動(dòng)手操作中找準(zhǔn)思維的切入點(diǎn),展示思考的方法,真正讓學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中。本課堂,教師放手讓學(xué)生猜一猜,想一想,剪一剪,拼一拼,說一說,自主探究“平行四邊形”轉(zhuǎn)化成“長(zhǎng)方形”的轉(zhuǎn)化過程。并且讓學(xué)生動(dòng)手操作前,先獨(dú)立思考操作思路,再實(shí)施操作,驗(yàn)證思路。在學(xué)生展示轉(zhuǎn)化后的圖形時(shí),適時(shí)追問:為什么一定要沿著高剪下?這樣轉(zhuǎn)化之后,面積有沒有發(fā)生變化?在這個(gè)操作的過程中,學(xué)生主動(dòng)聯(lián)系“平行四邊形”和“長(zhǎng)方形”這兩種圖形的特征,順利將已學(xué)過知識(shí)遷移到未知的知識(shí)中,把動(dòng)手操作和動(dòng)腦思考相互結(jié)合,讓動(dòng)手操作落到實(shí)處,在操作中內(nèi)化轉(zhuǎn)化的思想精髓。
在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中,不僅要求學(xué)生要很好地理解與掌握課題的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)還要對(duì)其蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法形成一定的認(rèn)知。轉(zhuǎn)化思想的掌握,更是對(duì)“圖形與幾何”的學(xué)習(xí)有著不可或缺的正面作用。在實(shí)際的課堂教學(xué)中,教師對(duì)教材內(nèi)容和學(xué)生學(xué)情的相互聯(lián)系要分析透徹,掌握教學(xué)契機(jī),在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)滲透轉(zhuǎn)化思想,幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中循序漸進(jìn)地了解、掌握及深刻轉(zhuǎn)化思想和方法。有效的教學(xué)設(shè)計(jì)更是能體現(xiàn)數(shù)學(xué)方法及數(shù)學(xué)思想這兩者之間相輔相成、相得益彰的關(guān)系。