线面分离深化感知
——『周长与面积』有效教学策略的思考
2016-04-03蔡水华丁群俐
蔡水华 丁群俐
“周长与面积”是小学生最初接触到有关图形的计算,在小学数学“图形与几何”板块的教学中占有重要的地位。北师大版教材分别于三年级上、下册编排了认识周长和面积的相关教学内容,在教学情境图中暗含着周长的定义:封闭图形一周的长度。在习题中一般表现为图形所有边长的和,用长度单位衡量;面积指的是物体表面或平面图形的大小,用面积单位衡量。似乎概念十分简单、清晰,但在实际教学中,学生在综合运用“周长与面积”知识解决实际问题时,常常把周长、面积这两个概念混淆,容易出错。因此,“周长与面积”有效的教学策略值得我们思考与研究。
一、缘由分析
分析学生对周长和面积容易混淆的问题,其产生的原因有以下几个方面:
1.教材方面。
教学素材呈现有共存性。下图为北师大版小学数学三年级上册教材《什么是周长》的情境图和练习用图,学生在材料中同时看到边(周长)和面(面积),其中树叶和着色的平面图形更吸引学生关注的是面,不利于学生对周长的感知与抽象。教学素材中“面”的视觉冲击力干扰着学生对“边”(周长)的注意力。即便教师在教学中有意地强调物体的“边”和“面”,学生也不易将它们真正区分开。因此,教学素材呈现上有共存性,给学生感知概念带来了负面影响。
2.教学方面。
(1)“线”“面”分离不够。在“周长和面积”的教学中,教师应让学生清楚:面积指的是封闭图形围成的面的大小,属于二维空间的度量,有长和宽两个表示的量。而周长是一维空间度量的量,它只有长度,是长度单位的累加。实际教学中,教师常常会呈现具体事物,通过摸、描、画、量、算等方法来引导学生建立周长和面积的概念,尽力让学生知道物体的边框是它的周长。但学生在观察的时候,往往是既看到物体上的“线”(边框),又看到了物体的“面”,即周长和面积同属在一个平面内,不利于周长和面积的区分,干扰了学生的理解。
(2)过多强调公式。在教学中,教师往往会引领学生通过一定的推理得出平面图形的周长、面积计算公式,并理想地认为学生都已经理解、掌握了公式,便不断地引导学生利用公式来解决问题。学生在不断的机械化练习过程中记住的是套搬公式,就不可能去关注周长、面积的本质与内涵。
3.学生方面。
(1)空间思维有局限。周长在小学解释为(封闭)图形一周的长度,关键词是“一周”和“长度”,它们同属于一维空间的测量,但周长却常用在二维图形上,如平面、曲面。也就是说周长是一维的量,却在二维的面里出现和应用,因此,一维的周长与二维的面积容易混淆。同时,小学生的思维以形象思维为主,空间想象能力比较薄弱,往往需要借助直观演示、实践操作等方法感知空间观念。
(2)解题过程多定式。小学生在解题过程中,容易出现“重结果、轻方法”的现象。很多学生面对练习题时,首先想的是如何利用条件中的数据套用公式进行“简单化”、“定式化”解题,而不是分析这些条件、数据的意义与联系,找寻解决问题的突破口与关键点。
二、策略思考
为解决学生在学习过程中由于线、面概念不清而造成的平面图形周长、面积计算混淆问题,笔者对平面图形区分“线”、“面”教学进行探索与研究,旨在教学中给学生以足够的空间经历实践操作、对比辨析、思维内化过程,帮助学生有效建立周长与面积两个不同维度的概念,发展数学思维,提升解决问题的能力。
1.有效素材,利于表象。
有效学习的过程中,新知识与原有知识间的可辨析度,是影响学习的重要变量之一。因此,在教学过程中,教师应关注教学素材的有效选择与呈现,需要有利于唤起学生已有的认识经验,同时也能帮助学生建立并理解周长与面积两个不同维度的概念。
周长属于一维空间(只有“长度”)。在处理教学素材时,就应淡化“面”的干扰,突出长方形四边的长度信息(如下图),给学生以视觉冲击,助其在大脑中形成长方形周长就是四条边长度之和的正确表象。而面积属于二维空间,研究“面”的大小,是由它的长度和宽度两个因素决定的。教师需让学生建立二维表象,弱化四边的长度信息,助其转化为二维信息。(如下图)
2.对比分析,线面分离。
周长与面积混淆的现象集中出现在呈现两者计算公式之后,究其原因,是学生对周长和面积概念的本质缺乏清晰和深刻的理解。因此,在“周长与面积”的教学中,应关注“线”“面”分离,强化对比分析,凸显其本质特征。例如,“周长与面积”的对比课教学:
(1)在黑板上贴一个红色三角形(三角形的一周贴了一圈黑边,如下图),请学生指出这个三角形的周长。
(2)学生指出周长后,教师问:用什么办法可以知道这个图形的周长?
生:用尺子分别量出三角形三条边的长度,再把它们的长度相加。
(3)教师顺势把三角形一周的黑边揭下,粘贴在黑板上连成线,说:“周长是封闭图形一周的长度,就是长长的一条线。”
(4)在分析三角形的周长后,教师问:它的面积又是哪部分呢?
此时,黑板上已形成了鲜明的对比,一边是周长——黑黑的一条线,一边是面积——红红的一整片,给学生造成强烈的视觉冲击,教师通过“长长的线”和“红红的面”直观地展示了周长与面积的本质。
又如,特级教师朱志明在教学《认识面积》之后,强化了面积与周长的对比练习,突出了对周长与面积的本质理解与内在联系,提升了学生的能力。
课件出示(如上图),请同学们比较这5个图形面积的大小,思考并说明理由:
(1)图形______面积相等;
(2)图形①和图形_____面积不相等;
(3)图形①和图形_____面积不相等,理由是_________。
而后,让学生判断“图形的周长相等,面积一定相等。图形的周长大,面积一定大”的正误,并结合图形验证,说说你的理由。
3.直观促思,提升能力。
小学生以直观形象思维为主,思维方法比较单一,抽象概括水平较低,而运用几何直观的方法来“画数学”,可以把文字语言转换成直观符号语言,让学生参与知识的产生和发展过程,体会知识的生成过程,培养和发展学生的数学思维,提升获取知识和解决问题的能力。
问题:把一个边长为8厘米的正方形平均分成四个小正方形,每个小正方形的周长是多少厘米?
让学生再用实物量一量、折一折、剪一剪或在纸上画一画、算一算等过程中,体会图形分剪后的变化及周长的计算方法。通过这样的直观操作,学生对这一知识难点的理解就简单了。
总之,为避免学生对“周长与面积”知识的混淆,在教学中应强化“线”与“面”的分离,深化内涵感知,凸显数学本质,发展学生思维,提升数学能力。