基于整体视角 反思图形测量的教学
——品《长方体的体积》有感
2022-10-25卢换姨
文|卢换姨
教师在设计教案时,多数聚焦于本课的知识点,也许会想到知识间的联系,但不一定能挖到本质,甚少能站在“整体视角”的高度,读透本质。下面结合罗鸣亮老师执教的《长方体的体积》,谈谈从整体的角度思考这一类课的教学。
罗老师《长方体的体积》一课给我最大的感受就是凸显度量的本质,整体视角下设计这类课时必须考虑从度量的角度学习,凸显度量的本质——单位累加的数量。
一、凸显度量的本质——单位累加的数量
一维(线)的本质:长度单位的累加。
二维(面积)的本质:面积单位的累加,表现为一行里单位面积的个数×行数=面积。
三维(体积)的本质:体积单位的累加,表现为一行里单位体积的个数×行数×高度=体积。
教学片断:
生1:我有两种方法。一种方法是:长方形一个面的面积是5×3=15(平方分米),它有4 个这样的长方形,体积就是15×4=60(立方分米);另一种方法:1 个小正方体的体积为1 立方分米,这里共有5×4×3=60个,所以大长方体的体积为60×1=60(立方分米)。
生2:一层是5×3=15(平方分米),有4 层,就是15×4=60(立方分米)。
生3:我的思路是找单位,先从一条线段的长度入手,看5 分米的这条线段,以1 分米为单位,它就可以分成5 个这样的单位。再扩展到二维,加上4 分米的这条线,再等分成4 等份,1 个小正方形是1 平方分米,那么整个面的面积就是4×5=20(平方分米)。到三维空间,加上它的高度,可以分为3 个1 分米,棱长为1 分米的立方体的体积为1 立方分米,长方体有这样的小立方体5×4×3=60(个),所以它的体积是5×4×3=60(立方分米)。
(面对这么精彩的发言,体现出罗老师课堂应对的智慧)
师:有没有发现他讲得好的地方在哪里?
师:他在纸上写了三个字,哪三个字?
生:(齐)找单位。
师:你觉得这三个字有用吗?
师:而且他还告诉同学们,他从什么时候开始找单位?
(从一年级线段的测量开始找单位→长方形的面积→长方体的体积,因为第三个同学的回答太超前了,有个别同学没听懂,罗老师又找了第4 个学生)
生4:我利用搭积木的原理。首先用长、宽、高都是1 分米的正方体,填入它的第一层,第一层就会有20 个这样的正方体,它的体积也就是20 立方分米。长方体的高是3 分米,而正方体的高是1 分米,所以只要把这个20 再乘3 就是这个长方体的体积。所以5×4 代表一层20 个小立方体的体积,乘3 代表这个长方体中有3 层,所以“5×4×3”就是长方体的体积。
师:讲大家都听得懂的话。其实他跟你一样,第一句话都是用棱长为1 分米的正方体,都是在——
生:找单位。
不管是一维还是二维还是三维,都离不开度量,所以有人说度量是数学的根本,因为世界万物皆可度量。不管是从面积的计算经验迁移,还是从一维到三维的空间思考,抑或从生活中的搭积木方法来拼摆,都是“用体积单位的个数来刻画长方体的体积”。在生生与师生的不断对话中推进教学,最后明析“体积单位的个数与长方体的体积”之间的关系。不管是长度、面积还是体积,我们都可以通过转化成最基础的图形,再用对应的“单位”去度量。
二、凸显思想方法、活动经验的一致性
罗老师站在“整体视角”下,很清楚学生已经具有找单位填满长方体的活动经验。因为在学习面积时,学生已经知道要求平面图形的面积,其本质就是找平面图形里到底有多少单位。
师:我们怎么研究?是由我来告诉你们为什么还是你们自己来思考。
生:我觉得我们自己来思考。
罗老师为什么这样设计呢?到底学生已经具有哪些思想方法、活动经验与学习路径呢?
在三年级学长、正方形面积时,就是要把长、正方形用单位面积的小正方形密铺,再用每行的个数×行数求出总个数,即面积。而在学习平行四边形、三角形、梯形时,也是基于方格图,让学生再次经历“数”→乘法计算→公式的总结过程,不断向学生渗透“度量”的方法与内涵,突显二维图形面积的计算通法。有了以上的思想方法、活动经验,罗老师预设到学生一定能通过自己的回忆,顺利把长方体体积计算的原理通过画图分割成体积单位,进而求单位的数量,这就是长方体体积的本质。
三、找共性,通联结
当学生通过完成探究长方体的体积计算原理后,罗老师再加以点拨长度、面积与体积的共同点,就显得水到渠成了。
生:我同意,因为都只要找到单位,去数一共有多少个单位就可以了。
师:有补充吗?
生:它们都有一个共同点,就是要找单位,找到它们的长度、面积和体积,从而推出它们的公式。
师:测量长度需要长度单位。这条线段是几分米?你们怎么知道的?
生:有3 个这样的长度单位。
师:(课件演示测量6 平方分米平面的过程)这个平面的面积是——
生:我认为它的面积是6 平方分米,因为有6 个这样的面积单位。
师:今天我们又测量了长方体的体积,是用体积单位测量的对不对?来数一数它有多少个。
师:测量测量,就是数一数、量一量有多少个这样的测量单位。
辨析长度、面积、体积三者的内在联系,体会体积的测量只是长度和面积的一次拓展。
四、在相同中把握不同,在不同中找到相同
罗老师首先出示体积是8 立方分米,让学生自由说说这样的长方体的长、宽、高可能是多少,再不断增加信息(如下图):
通过高的变化,让学生充分感受立体图形与平面图形的不同,还要考虑高这一因素,向学生渗透体积守恒,这也是为以后学习圆柱、圆锥体积的推导做好知识经验的铺垫。