賀艷
摘? 要:
教學(xué)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級下冊《認(rèn)識面積》一課,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)聯(lián)并比較周長和面積,從而對面積建立正確的“第一印象”。具體包括:基于描述性定義、基于度量本質(zhì)以及在數(shù)量關(guān)系視角下,比較周長和面積。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);面積;周長;比較
本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“小學(xué)數(shù)學(xué)教師單元整體教學(xué)能力提升的實踐研究”(編號:JC/2021/16)、江蘇省南京市中小學(xué)教學(xué)研究第十四期重點(diǎn)課題“指向深度理解的小學(xué)數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)研究”(編號:2021NJJK14Z32)的階段性研究成果。
一、教前思考
蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級下冊第六單元《長方形和正方形的面積》,安排了兩部分內(nèi)容:一部分是“面積的概念、面積的比較和測量以及面積單位”,即例1—例3;另一部分是“長方形和正方形的面積計算以及面積單位之間的進(jìn)率”,即例4—例7。根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗,如果按照教材編寫的內(nèi)容和順序組織教學(xué),學(xué)生學(xué)完新課后,遇到面積、周長的綜合題(如第二部分后的練習(xí)九和整個單元后的復(fù)習(xí)題中的一些習(xí)題)時,常常會將面積和周長混淆,具體表現(xiàn)在面積和周長的判斷、面積單位和長度單位的使用、面積計算方法和周長計算方法的使用等方面,典型錯誤如圖1所示。
究其原因,從內(nèi)容的角度看,周長和面積都是平面圖形的屬性,前者是封閉圖形周圍邊線的長度,后者是封閉圖形內(nèi)部區(qū)域的大??;對于同一個平面圖形而言,常常是“周內(nèi)有面,面外有周”。因此,周長和面積是緊密聯(lián)系的兩個概念,學(xué)習(xí)時自然容易混淆。從教學(xué)的角度看,根據(jù)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材的安排,學(xué)生在三年級上冊(第三單元《長方形和正方形》)學(xué)習(xí)周長的內(nèi)容,在三年級下冊學(xué)習(xí)面積的內(nèi)容;而學(xué)習(xí)面積內(nèi)容時,在新授課中基本不涉及周長內(nèi)容(只在例3中類比長度單位引入面積單位,以及在例3后的“想想做做”第2題中要求比較1厘米和1平方厘米)。因此,周長和面積獨(dú)立教學(xué),缺少關(guān)聯(lián)和比較,學(xué)生自然容易混淆。于是,我嘗試在《認(rèn)識面積》
一課(三年級下冊第六單元第一課,新授課),調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)聯(lián)并比較周長和面積,從而對面積建立正確的“第一印象”,避免從一維的周長到二維的面積的負(fù)遷移。
二、教學(xué)過程
(一)基于描述性定義,比較周長和面積
根據(jù)教材例1,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察、觸摸黑板面、數(shù)學(xué)書的封面、課桌面、數(shù)學(xué)本的封面、文具盒面、直尺面等,感受、比較它們的大小,從而基于感性認(rèn)識——面有大小,得出面積的描述性定義:面的大小。
然后,教師播放兩個視頻——一個是用手摸凳子的一周,一個是用手摸凳子的表面(分別如圖2、圖3所示),引導(dǎo)學(xué)生比較:都是在用手摸凳子,有什么不同?學(xué)生回答:一個摸的是凳子一周的長度,是凳子的周長;一個摸的是凳子表面的大小,是凳子的面積。教師讓學(xué)生再找一些物體,摸它的一周和表面,并說一說它的周長和面積分別在哪里。由此,讓學(xué)生基于描述性定義,明確周長和面積的聯(lián)系和區(qū)別:都是封閉圖形的屬性,一個表示周圍邊線的長度,另一個表示內(nèi)部區(qū)域的大小。
(二)基于度量本質(zhì),比較周長和面積
根據(jù)教材例2,教師引導(dǎo)學(xué)生思考比較無法通過觀察、觸摸以及重疊比較大小的兩個面大小的方法,從而引出數(shù)方格這一先度量(對統(tǒng)一的“面積單位”進(jìn)行計數(shù))后比較的方法,讓學(xué)生認(rèn)識到:作為面的固有屬性,面積是(更小的、基本的)面的積累,不比較大小時,也是可以度量多少的。
然后,教師出示圖4,讓學(xué)生說出其中圖形的周長和面積。學(xué)生通過數(shù)線段和數(shù)方格的方法得到:周長為16,面積為12。教師追問:16個什么?12個什么?也就是說,它們的單位分別是什么?學(xué)生交流得到:16個小方格邊長,12個小方格面積。由此,引導(dǎo)學(xué)生基于度量本質(zhì),感悟周長和面積的聯(lián)系和區(qū)別:周長和面積都可以通過度量得到,都表示度量單位的累加;周長是長度單位的累加,面積是面積單位的累加。
(三)在數(shù)量關(guān)系視角下,比較周長和面積
師? 既然周長和面積緊密聯(lián)系——對于同一個平面圖形
來說,“周內(nèi)有面,面外有周”,那么,它們之間會有怎樣的數(shù)量關(guān)系?猜一猜:對于同一個平面圖形來說,周長越大,面積越怎么樣?面積越大,周長越怎么樣?
生? 我覺得,周長越大,面積越大;面積越大,周長也越大。
師? 是這樣嗎?我們來驗證一下。根據(jù)這個猜想,如果面積不變,那么,周長也應(yīng)該不變。請同學(xué)們拿出方格紙,畫出一個面積是12個小方格大小的圖形,并求出它的周長。
(學(xué)生畫圖。)
師? (展示學(xué)生作品,如圖5所示)這三個圖形的面積都是12個小方格大小嗎?它們的周長相等嗎?
生? 三個圖形的面積都是12個小方格大小,但是,它們的周長不相等,分別是16個小方格邊長,14個小方格邊長,18個小方格邊長。
師? 你有什么發(fā)現(xiàn)?
生? 我發(fā)現(xiàn),面積相等的圖形,周長不一定相等。
師? 換句話說,“周長越大,面積越大”并不成立。再來看周長不變時面積變不變。請同學(xué)們畫出一個周長是20個小方格邊長的圖形,并求出它的面積。
(學(xué)生畫圖。)
師? (展示學(xué)生作品,如圖6所示)這四個圖形的周長都是20個小方格邊長嗎?它們的面積相等嗎?
生? 四個圖形的周長都是20個小方格邊長,但是,它們的面積不相等,分別是16個小方格大小,24個小方格大小,25個小方格大小,21個小方格大小。
師? 你有什么發(fā)現(xiàn)?
生? 我發(fā)現(xiàn),“面積越大,周長越大”也不成立。
師? 由此看來,周長和面積之間沒有明確的數(shù)量關(guān)系。是不是與我們猜想的不一樣?
生? 我還發(fā)現(xiàn),圍成正方形的面積最大。
師? 很有價值的發(fā)現(xiàn)!實際上,面積一定時,周長有最小的情況,沒有最大的情況;周長一定時,面積有最大的情況,沒有
最小的情況。這是數(shù)學(xué)中很重要的結(jié)論。隨著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的不斷深入,同學(xué)們會逐漸深刻地認(rèn)識這個結(jié)論。
在前兩個角度的比較下,學(xué)生能認(rèn)識到周長和面積是緊密聯(lián)系的兩個概念。本環(huán)節(jié)考察周長和面積的數(shù)量關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn):面積不變時周長可變,周長不變時面積也可變。從而在進(jìn)一步的比較中,對周長和面積的概念有了深刻理解,同時體會到“變與不變”(控制變量)的數(shù)學(xué)思想(科學(xué)方法)。