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借助多元操作,外化概念本质

2019-09-10吴亚琼

关键词:曲面平面本质

吴亚琼

摘要:“面积”是“面”和“积”的合称,即面具有累积(可加)性。教师要帮助学生建构对面积概念本质的认识,可以让学生在丰富的操作活动中,体验面积与物体面的关联,外化面积概念的本质。具体而言,可以通过摸一摸,让学生直观感知物体表面的面积;通过画一画,让学生初步抽象平面图形的面积;通过从看到数的一系列活动,让学生深入理解面积的累积(可加)性。

关键词:小学数学操作活动概念本质《认识面积》

《认识面积》是苏教版小学数学三年级下册《长方形和正方形的面积》单元的起始课,是在学生已经初步认识了周长的基础上进行教学的。由一维的周长到二维的面积,对于学生来说,是一次认知的突破。对于“面积”概念,教材给出的是一个描述性定义——物体表面的大小和封闭的平面图形的大小就是它们的面积。那么,“面积”这一小学数学核心概念之一的本质是什么呢?“面积”是“面”和“积”的合称,即面具有累积(可加)性。不难发现,面积是为了描述面的累积的多少而产生的。

那么,教学中如何帮助学生建构对面积本质的认识?结合小学生的认知特点及其已有的生活经验,笔者认为,可以让学生在丰富的操作活动中,体验面积与物体面的关联,外化面积的本质。基于此,笔者进行了一次有意义的教学探索。

一、教学实践

(一)摸一摸,直观感知物体表面的面积

1.感受平面。

师(出示下页图1、图2)这两张照片的面有什么不同?

圖1图2

生大小不同。

生面积不同。

师你心目中的大小、面积指的是什么?谁来试着指一下其中的一张照片?

(指名学生比画。)

师他是怎么比画面的?

生把面全都摸了一遍。

师哪个小朋友愿意来摸另一张照片?

(指名学生摸照片。)

师其实,照片的大小就是照片的面积。你会摸课桌面的面积吗?

(学生摸课桌面。)

师课桌面的大小就是课桌面的面积。我们身边还有其他的面吗?它们的面积你也能摸一摸吗?自己找一找、摸一摸。

生数学书的封面。

师和数学书的封面面积相同的面,你能摸出来吗?

生数学书的底面。

师比数学书封面面积小的面,你能摸出来吗?

生数学书的侧面。

生铅笔盒的上面。

生量角器的上面。

面有大有小,是学生已有的生活经验;知道“面积”这一数学名词,是部分学生已有的认知可能。将这种生活经验和这种认知可能建立关联,需要教师引导学生去经历,去建构。教学中,让学生通过“找面”“摸面”“比较”这一系列操作活动,加强对物体的面的直观认识,知道物体的“表面”包括上面、侧面、底面等;感受到“面有大小”,为了描述物体面的大小,就衍生出面积这一数学概念,从而对面积的认识也由“会指”上升到“会说”。

2.感受曲面。

师刚才同学们都摸了很多面。其实生活中还有这样的面,(出示圆柱教具)这是——

生曲面。

师你会摸它的面积吗?

生会。

师如果想平平地摸,你有办法吗?

生(比画)像这样竖着剪开。

师真棒!这运用了我们数学上化曲为直的思想。

学生对面的认识可能还仅限于平的面。为了丰富学生对面的认识,在教学中,让学生摸一摸曲面,从而认识到不管是曲面还是平面,要摸它的面积,就要完整地摸出面的全部。同时,引导学生思考如何“平平地摸”曲面,让学生认识到不同的面之间的联系,体会化曲为直的数学思想。

(二)画一画,初步抽象平面图形的面积

师虽然这些面都不同,但是这些面都是在物体的表面上。其实,我们也可以把这些面描绘下来,闭上眼睛想象一下:如果把数学书的封面描绘下来,是什么图形?

生长方形。

师魔方的一个面描绘下来是——

生正方形。

师沿着三角板的直角描绘下来是——

生一个直角。

师你还想到了什么?

生水杯的底描绘下来是一个圆形。

师(课件依次出示图形,如图3)你看,我们能在物体表面上找到这么多平面图形,那我们都能摸出它们的面积吗?

图3

生不能。

师哪一个不能?

生直角。

师也就是说有面积的图形应该——

生是围起来的。

师对!围起来的图形在数学上叫作封闭图形。也就是说,封闭的图形才有面积。现在你能想办法把这个直角变成有面积的封闭图形吗?在你的练习纸上试一试。

(学生操作,部分作品如图4。)

图4

师看来平面图形只要是封闭的,不管它是规则的,还是不规则的,都有面积。

通过想象由物体的表面描绘下来的图形,让学生自然地由“面”想到“形”,培养学生的想象力与空间观念。其中,通过直角的“误入”,引发学生认识上的冲突,帮助学生直观感知封闭的平面图形才有面积。

(三)从看到数,深入理解面积的累积(可加)性

师刚才我们提到了那么多的平面图形,你会比较它们的面积大小吗?(出示图5)比如这两个图形。

图5

生一看就知道左边的图形面积大。

师对于这种相差比较大的图形,可以通过眼睛直接观察比较。(出示图6)那这两个图形呢?

图6

生(同步演示)可以把这两个图形的边对齐,发现右边的这个图形更大一点。

师对于面积相差不大的图形,我们可以用重叠的方法比较它们的面积大小。(出示图7)这两个长方形的面积,还能一下子确定谁大谁小吗?

图7

师老师给每个小组都提供了两组这样的图形,小组同学可以集思广益,看看能想出什么好办法。老师也给每个组准备了一个“智慧信封”,里面有剪刀和方格纸,看看能不能给你们启发。

(学生操作、汇报。)

生我们先把图形①对折,并从中间剪开,然后沿着长边拼起来,发现拼起来的图形和图形②的面积一样大。

师剪拼之后,图形①的面积变了吗?

生没变。

生我们把两个图形都放在方格纸上,发现图形①占6格,图形②也占6格,所以图形①和图形②一样大。

师他们是把小方格看作计量单位,通过数方格的数量来比较大小的。

生我们是在图形上画边长1厘米的小正方形,画完之后通过数小正方形的数量来比较大小的。

师他们小组是把两个图形用同样大小的一种单位去测量。同学们想了这么多比较这两个图形面积大小的办法,这些方法有没有什么相同之处呢?

生都是把图形转化成相同的计量单位进行比较。

学生通过剪拼活动,感受到面积的一个重要特点就是等积变形,或者说面积具有累积(可加)性。通过比较三种方法的相同之处,让学生体会到面积也可以像周长一样用合适的单位进行度量,为后面引出通过数小正方形个数来比较面积大小的方法奠定基础。

二、教学反思

对于认识面积概念,笔者设计了三个教学环节:第一个环节,围绕“怎样摸物体的面”展开,让学生形成“摸面要摸完整”的认识;第二个环节,围绕“还能摸怎样的面”展开,让学生既摸平面,也摸曲面,从而完善学生对面的认识;第三个环节,围绕“什么样的平面图形有面积”展开,旨在让学生明白封闭的平面图形才有面积。相较于周长,面积的概念对于学生来说更为抽象,所以在这几个教学环节中,笔者主要通过让学生动手操作,如“摸一摸”“画一画”“指一指”等,感知面积的含义。

对于比较平面图形面积的大小,笔者首先呈现面积相差较大的一组图形,让学生发现通过直观的观察就能得出结果;然后呈现面积相差不大的一组平面图形,让学生了解重叠的办法;最后呈现不能通过观察法和重叠法比较面积的一组平面图形,引发学生探究更多的操作。学生经历了一系列的操作活动,在感受比较面积方法多样性的同时,发现方法本质上的相同,即平面图形的面积可以用相同的单位进行计量,当同一计量单位的数量不同时,意味着累积的多少不同,进而面积也是不同的。当然,感受面的累积(可加)性需要一个过程,学生可能在学完整个单元后才能对此有一个相对清晰的认知。

参考文献:

[1] 华应龙.真空妙有,“面”上有花——以“认识面积”一课为例[J].小学教学(数学版),2017(4).

[2] 刘善娜.聚焦學习起点,凸显“面”的二维本质——“认识面积”一课教学实践与思考[J].教学月刊·小学版(数学),2016(6).

[3] 屈鸿雁,简翠萍.借助直观 经历操作——“什么是面积”教学实践与思考[J].小学数学教育,2017(23).

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