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画中识形,说中解形

2021-09-06刘娟

小学教学研究 2021年7期
关键词:数学抽象梯形平行四边形

刘娟

【摘 要】高中数学课程标准中明确指出“数学抽象”是数学核心素养之一。基于教育的一致性,在小学数学的教学中,也要关注这一核心素养的培养。平行四边形和梯形这两个图形是经过数学抽象得到的。所以,在这两个图形的教学中应该把发展学生的抽象能力作为核心目标。吴正宪老师打破常规的设计思路,把平行四边形和梯形安排在同一节课进行教学,设计了“画中识形”“说中解形”两个主要活动,引导学生经历抽象图形特征的过程,发展学生的抽象能力和推理能力。

【关键词】平行四边形 梯形 数学抽象

在一次教研活动中,笔者有幸听了吴正宪老师给四年级学生上的一节现场课“平行四边形和梯形的认识”。每次听吴老师的课都能给笔者带来不一样的收获与思考,这次也不例外。本节课吴老师设计了“画中识形”“说中解形”这两个活动,助力学生抽象能力的提高。

一、画中识形——直观感知特征,凸显整体建构

一上课,吴老师就让学生画图形。

师:这节课我们就来画图形。请你们画出不一样的四边形。

(几分钟后,学生在纸上就画出了形状各异的四边形)

师:你们画了这么多的四边形,它们长得一样吗?

生:不一样。

师:不一样的时候,我们有一个重要的学习方法,是什么?

生:比较。

生:分类。

师:真棒!分类是重要的学习方法。

(接下来,学生从这些四边形中分出了长方形、正方形、平行四边形、梯形,还有一些图形,学生称之为不规则的四边形)

师:长方形、正方形我们已经学习过了,今天我们就来研究平行四边形和梯形。

学生已经学习过长方形和正方形的特征,直观认识了平行四边形和梯形,且吴老师提出了明确的要求,“画出不一样的四边形”,所以学生一定能画出形状各异的四边形,并且所画的四边形中一定会有平行四边形和梯形。在这一环节还渗透了分类思想,进而引出本節课的学习内容——认识平行四边形和梯形。平行四边形和梯形作为四边形大家族中的重要成员,以这样的方式同时登场,这是我们所不曾想到的。

一般情况下,我们不会把这两个图形的认识安排在一起教学,而吴老师却把这两个图形放在一起教学了,这是一种大观念下的单元整体教学设计。吴老师站在单元整体视角下进行整体建构,把图形的认识看成是一个大的单元主题,平行四边形和梯形都是四边形,二者是有逻辑联系的。认识这两个图形,都要抽象概括出图形的本质特征,形成概念,都是以发展学生的数学抽象能力为核心目标,结构是一致的,核心目标也是一致的。将两者安排在一起学习,可打通“隔断墙”,建好“承重墙”,更有利于学生感悟图形之间的联系,抽象概括图形的特征,把握图形的本质,发展学生的抽象能力。

“画中识形”,不仅让学生直观认识了平行四边形和梯形,还为进一步研究图形的特征提供了研究的素材。

二、说中解形——抽象概括特征,发展核心素养

揭示本节课的学习内容之后,吴老师提出了新的要求。

师:今天我们重点研究平行四边形和梯形。怎么研究呢?我们用语言给图形画像,你认为具有什么特点的图形是平行四边形,具有什么特点的图形是梯形,用语言描述出来。这件事不那么容易,你得用语言把它的特征总结出来。

(学生在独立观察、思考的基础上小组交流,然后进行全班交流)

师:我们先用语言给平行四边形画像。

生1:它是一个斜着的长方形。

师:这样画像可以吗?

生2:不可以,什么是斜着的,说不清楚。

生3:它有两条平行线。

生2:这个不行。两条平行线是这样的(如图1),这怎么能是平行四边形呢,少了两条线。

生3:我说错了,它应该有四条平行线。

生4:这样说也不对。你看四条平行线我可以这样画(如图2),这也不是平行四边形。

生5:它有两组平行线,一组往一边斜,另一组往另一边斜。

…………

在吴老师的不断引导下,学生给平行四边形画的像是:两组对边分别平行的四边形;对边的长度相等;有2个锐角和2个钝角。

师:我们已经给平行四边形画像了,下面我们再给梯形画幅画像吧。

生:梯形上面的横是短的,下面的横是长的。

师:我把它颠倒过来呢。

生:那就是上面那横是长的,下面那横是短的。

师:这是本质问题吗?

生:上面有两个钝角,下面有两个锐角。

师:还有这样的有直角的呢。

生:梯形得是四边形。

师:这些也是四条边呀,这么画像还不够。

生:有一组平行线的四边形。

…………

在吴老师的不断引导下,学生给梯形画的像是:只有一组对边平行的四边形。

从上面的片段中,可以看出,用语言给图形画像,对于学生来说有很大的挑战性,正如吴老师说的“这件事不那么容易”。明知不容易还要这么做,这就是吴老师的大智慧。用语言给图形画像,“说中解形”指向的是数学核心素养的培养。

1.用语言画像,发展抽象能力

用语言给图形画像,需要学生抽取出图形共性的、本质性的特征,舍弃个性的、非本质性的特征。学生很难一次画成功,往往会出现一些问题。以平行四边形的画像为例,有的学生画出的像是模糊不清的,如“它是一个斜着的长方形”;有的学生画出的像是错误的,如“它有四条平行线”;有的学生画出的像是不严谨的,如“它有两组平行线,一组往一边斜,另一组往另一边斜”……经过学生进一步思考、判断、交流,学生实实在在地经历了从模糊到清晰,从错误到正确,从不严谨到严谨的过程,用自己的语言抽象概括出了平行四边形边和角的特征:两组对边分别平行的四边形;对边的长度相等;有2个锐角和2个钝角。此时,吴老师让学生再次用语言给图形画像,学生把平行四边形边和角的所有特征都说出来,认为符合所有特征的图形才是平行四边形。

学生给梯形画像,虽然不是一步到位,但是由于有了给平行四边形画像的基础,抽象出梯形本质特征的过程顺畅了一些,从关注边的长短,到关注角的特点,很快就关注到对边的位置关系,可以看出学生已经积累了一定的数学抽象的经验。

当学生用自己的语言给平行四边形和梯形画完像之后,吴老师让学生看教材中平行四边形的定义:“两组对边分别平行的四边形叫作平行四边形。”引发学生进一步思考、交流,直观感知到“两组对边分别平行”“两组对边分别相等”“两组对角分别相等”都是平行四边形的特征,满足了“两组对边分别平行”这一特征,其他的特征都能满足,所以给平行四边形画像时,描述出它的关键特征就可以了,体现数学的简洁。又通过对比教材中梯形的定义:“只有一组对边平行的四边形叫作梯形。”学生发现和自己表述的一致,一方面再次感受了数学的简洁,另一方面获得了成就感。

用语言画像的过程,确实曲折,但很有价值。在这个过程中,学生对图形有了进一步的认识,积累了数学抽象的经验,发展了抽象能力。

2.用语言画像,发展推理能力

推理能力是小学数学核心素养之一。推理能力的发展应贯穿整个数学学习过程。本节课,吴老师让学生给图形画像,抽象概括出平行四边形和梯形的特征,这本身就是一种推理的过程。通过观察、猜想、操作、验证等活动归纳得出图形的特征,这个思维过程是从特殊到一般,发展的是学生的合情推理能力。学生在判断其他学生的画像是否正确时,要能说出一定的道理。这个判断说理的过程,也能发展学生的推理能力。

因此,用语言给图形画像的过程不仅发展了学生的抽象能力,也发展了学生的推理能力。

细细品来,吴老师的这节课,没有丰富的学具,没有多样的活动,看似简单,实际上学生收获颇丰,不仅进一步认识了平行四边形和梯形,理解了图形的特征,还积累了数学抽象的经验,感悟了数学思想,发展了数学核心素养。

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