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抓住概念本质 发展长度量感

2023-07-27杨倩

辽宁教育·教研版 2023年7期
关键词:数学理解量感

摘要:量感有助于学生养成用定量的方法认识和解决问题的习惯,是形成抽象能力和应用意识的经验基础。小学阶段是学生认识世界的关键期,也是发展数学思维的黄金期。在度量教学中,教师应当把握度量本质,借助挑战性任务和真实情境,引导学生经历度量的过程,明本质、深体验,促进量感发展。

关键词:量感;概念本质;数学理解;量感发展

作者简介:杨倩,锦州市教师进修学院高级教师。

量感是学生核心素养的主要表现之一。《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下通称“新课标”)指出:“量感主要是指对事物的可测属性及大小关系的直观感知。”建立量感有助于学生养成用定量的方法认识和解决问题的习惯,是形成抽象能力和应用意识的经验基础。

小学阶段是学生认识世界的关键期,也是發展数学思维的黄金期。在度量教学中,教师应当把握度量本质,借助挑战性任务和真实情境,引导学生经历度量的过程,明本质、深体验,促进量感发展。下面以北师大版数学教材三年级上册“什么是周长”一课为例谈几点思考。

【教学目标】

1. 结合具体情境,在观察、思考、操作等活动中认识物体表面或图形的周长。

2. 经历观察、描述、测量等数学活动过程,理解周长的实际含义,初步建立周长的概念。探索求平面图形周长的方法,获得测量周长的活动经验,发展量感。

3. 能与他人合作,测量物体表面或简单图形的周长,体验解决问题策略的多样性,感悟周长与实际生活的密切联系,发展合作意识。

【教学重难点】理解周长的实际意义,建立正确的周长概念。

【教学准备】课件、树叶、三角形、直尺、软尺、铁丝、细绳、测量记录单。

【教学过程】

一、激活经验,建立连 结

师:我们学校马上要召开秋季运动会了,小明被选为跑步运动员,爸爸为他制订了一个练习计划,要求他每天绕操场跑一圈,大家看看他是怎么跑的?(出示课件,见下页图1、图2、图3)

师:小明出发了(见图1),和你想的一样吗?

生:不一样。

师:你认为他应该怎么跑?

生:他应该沿着操场边线跑。

师:边线在哪?请你指一指。

师: 第二天小明又跑了(见图2),这次和你想的一样吗?

生:不一样。

师:这次小明沿边线跑了,你觉得他应该跑到哪?请你指一指。

师:他从这里出发的,我们叫做起点,然后又回到了起点,跑了操场的一圈。小明没能坚持下来,大家应该给他加加油。

师: 第三天,他做到了吗?(见图3)如果做到了大家就给他鼓鼓掌。

师: 这次小明从起点出发,沿边线跑,大家一起来给他加油,他回到了起点。此处应该有掌声。

师: 经过努力,小明跑了操场的一圈,一圈在数学中叫做一周 ,谁来指一指操场的一周?

师:今天我们就来探索什么是周长。(板书课题)

【思考】 周长的概念对学生来说比较抽象,为了有效地激活学生已有长度的知识经验,为学生学习周长服务,教师将生活情境作为切入点,通过课件直观演示,引发学生的数学思考;让学生感知 “边线”,把学生的注意力聚焦到“一周”,初步认识操场一周的长度就是操场的周长。

二、动手操作,理解内涵

(一)指一指

师:打开资料包,老师为每个小组都准备了树叶、数学书、三角形。你能找到它们的一周吗?

师:谁来指一指树叶面的一周?我们一起来指一指,找到起点,沿着边线,回到起点结束。

师:谁能指一指数学书封面的一周?

师:如果把数学书的面隐藏掉,会是什么图形?

生:长方形。

师:我们一起来指出长方形的一周。

(二)找一找

师:我们身边还有很多物体的表面也有一周,你能找到吗?

生:我找到了黑板面的一周。

生:我找到了桌面的一周。

师:我们走出教室去找一找。(课件出示广告栏的一周、花坛的一周、广场的一周等)

(三)描一描

师:物体的表面其实就是平面图形,你们能把这些图形的一周画到纸上吗?

【思考】通过指一指、描一描三角形、树叶、数学书封面的一周,找一找、说一说生活中物体面的一周等操作体验活动,引导学生动手操作、直观感知,能用自己的语言表达“一周”的含义,初步建立了一周 的表象,学生不规范、模糊的认识逐渐清晰化。

三、提炼抽象,建立概念

(一)抽象剥离,得到图形

师:我们来展示一下大家的作品吧。(大屏幕展示学生作品,见图4)

师: 什么是它们的周长呢?对,这一周的长度就是这个图形的周长。

(二)对比辨析,判断周长

师:是不是所有的图形都有周长呢?(课件出示,见图5)

生:我认为最后一个图形没有周长。

师:请说一说你的想法。

生:因为它有一个开口,没有闭合。

师:你的发现很了不起。只有封闭的图形才有周长,不封闭的图形是没有周长的。

【思考】在初识周长后,教师通过操作活动引导学生进一步体会、感知周长,引导学生聚焦周长在哪里。这样由实物到图形的转变,让学生把专注力聚焦在图形上,学生成功地从 “面” 中剥离出 “图形”,理解了图形的周长就是它一周的长度。通过辨析,学生明确,只有封闭图形有周长,进一步深化了周长概念。

四、自主思考,探究方法

(一)选择度量方法,尝试估测

师:既然周长是一周的长度,那么我们用什么办法可以得到树叶和数学书封面的周长?

生:可以测量。

师:你们打算用哪个长度单位来测量呢?

生:厘米。

师:在测量前能估一估大概有多长吗?

生:我估计这片树叶的周长是25厘米。

生:我估计数学书封面的周长是60厘米。

【思考】量感更多地体现在不借助工具的前提下对数量有较为准确的感知。估测是测量的一个重要组成部分,估测的过程也是学生量感发展的过程,提高学生估测能力对发展学生量的思维有重要作用。教师要引导学生根据实际情况,采取不同的估测方法,选择合适的长度单位,并将估测结果与实际测量结果进行对比,发展对长度的感知。

(二)小组分工,合作测量

师:下面我们就来实际测量一下。小组内要先进行分工,请组长打开学具袋,帶领组员确定测量方法,选用合适的测量工具。将测量结果分别填在学习单上,结果取整厘米。规范测量,减少误差,保证结果的准确性。

师:(巡视,及时给予学生帮助和指导)测量树叶周长为什么想到用细线,为什么不用软尺或铁丝?

生:用细线操作方便,和树叶的边线贴合更紧密。

师:同学们说得有道理,我们要学会根据测量对象和要求来选择合适的工具和方法。

(三)展示交流,总结方法

师:哪个小组先来汇报?

生:我们用直尺先量出了数学书的四条边,每条边的长分别是26 厘米、18 厘米、26 厘米、18 厘米,把它们加起来是 88 厘米,所以长方形的周长是 88 厘米。我们还发现长方形对边相等,所以我们认为只要量出它的一条长和一条宽,然后把它们加起来乘以2 就可以了。

生:我们小组量的是三角形,分别量出它的三条边的长是 6 厘米、8 厘米、10 厘米,然后再相加是 24 厘米,所以周长是 24 厘米。

生:如果有等长的边,我们只需测量1次就可以了。

师:同意这个几个小组的测量方法和结果吗?

师:不管是测量长方形还是三角形,他们的方法有共同之处,你们发现了吗?

生:都可以量出每一条边的长然后再相加。

【小结】像三角形、长方形等都是直线图形,也是规则图形,我们可以用直尺量出它们每条边的长,再相加,得到后结果就是它们的周长。

师: 树叶的周长怎么测量呢?

生:我们用细线绕着树叶的边线围一圈,慢慢打开,拉直,再测量这条线段的长度是 15 厘米,这就是树叶的周长。

师:还有哪个小组也用到了这种方法?

生:我们小组也是用这种方法测量圆的周长,绕着它的边线围一圈,取下来,这条线段的长就是这个圆的周长。

师:如果我们身边没有细线,用什么方法也能得到这个圆的周长?

生:我把圆形边沿上的一个点与直尺的零刻度线重合,然后滚动一周,再让这个点与尺子重合,大家看这个圆形的周长大约是 55 厘米。

师:同学们开动脑筋,想到了这么好的办法,你们太棒了。像这样,我们把弯曲的、不好测量的线转化为可测量的、直的线段,这种方法就是化曲为直。“化曲为直”是一种非常重要的数学思想。

师:对比刚才我们估测的结果,你有什么感受?

生:和我估测的差不多。

师:再比较我们得出的周长,你发现了什么?

生:周长有长也有短。

师:通过测量我们发现,测量周长实际就是测量边线的长度。

【思考】在测量周长的活动过程中蕴含着三层含义:一是鼓励学生小组合作,共同完成探索的任务,在活动中,了解要解决的问题。二是经历实践操作的过程,进一步理解周长的内涵。教师先引导学生观察测量的对象,通过比较、交流确定度量单位,再根据实际需要选择合适的测量工具和方法,在测量方法中体会量的复制和叠加,并渗透 “化曲为直” 的数学思想。通过把一周从图形中剥离出来,实现由形到线段的转化,帮助学生更好地理解周长的本质。三是引导学生发现周长是通过度量得到的,度量物体表面或平面图形的边线的长度,结果就是它的周长;周长可以用一个数量来表示。度量的经历不仅可以帮助学生积累度量活动的经验,更重要的是能够帮助学生深化对周长概念本质的理解。

五、深化应用,巩固提升

(一)基础练习

1.估一估

师:请同学们在学习单上用彩笔分别描出每个图形的边线。你们估计哪个图形的周长更长?请说明理由。

生:我认为是第三个图形,因为它拐的弯多。

生:我认为是第一个图形,因为它涂色部分大。

2.数一数

师:你发现了哪些数学信息?

生:小方格是 1 厘米。

师:用什么单位进行了度量?

生:用厘米进行度量。

师:请独立数出三个图形的周长,并在每个图形下面记录结果。完成后和同桌说一说自己的方法和得到的结果。

3.说一说

师:谁来说一说你数的结果和你的方法?

生:我是从点开始依次数出整个图形的周长。

生:我是先数出每条边的长度,再相加。

生:我把图形的边线分成两类,分别数横着的边线和竖着的边线,然后相加。

【小结】学生运用多样化方法,数出了这些图形的周长。图形一周含有多少个长度单位,它的周长就是多少。

【思考】在这一环节中,通过估一估、数一数、说一说的活动,学生明确了度量单位,掌握了度量方法,体验和感悟了周长的实际意义,逐步把握度量本质,清晰了度与量之间的关系,加深了对量的感受和体验。

(二)提升练习

师:把一张长方形的纸撕成两部分,如下页图7,现在它们还有周长吗?

生:有。(教师让学生分别指出它们的周长)

师:这两张纸片谁的周长更长一些?

生:大的纸片的周长更长一些。

师:把一张长方形的纸撕成两部分,如下页图8,这两张纸片谁的周长更长一些?

(学生意见不统一,产生争论)

师:看来,周长和图形的大小、形状无关,只与图形边线的长短有关。

【思考】建立量感的前提条件是让学生掌握不同量之间的区别,对不同的量建立清晰的概念。在思辨中,教师让学生认识到图形并非面积越大周长也越大,周长相等的两个图形,面积的大小不一定相等,从而使学生打破思维定势,对周长的概念进一步深化。

六、回顾过程,分享收获

(一)准确定位学生理解基础

本课基于学生的理解开展教学设计。学生已经认识了一些简单的平面图形,了解了它们的基本特征;学习了长度单位,积累了测量线段长度的经验和量感的初步意识。与学生以往度量长度的经验相比,学生度量周长所不同的是:度量对象变了,由一条线段变为平面图形的一周,也就是一条封闭的曲线或者折线;度量的方法变了,测量线段可以直接用尺子量,而周长的测量,比如曲线的测量,是无法用尺子直接测量的;度量对象的空间变了,线段是一维的,而周长藏在二维的平面上,藏在三维立体图形的一个面上。

(二)明晰周长概念本质内涵

学生对概念的理解,先要有直观的感知,而且概念的建立也不是一次就能完成的,需要建立在多种活动的过程中,通过思维经验的积累,逐步深化认识。周长就是物体表面或平面图形的边线(一条封闭的曲线或者折线)的长,周长是通过度量得到的。教师如何才能让学生理解和体会到这两方面的内涵呢?

一是要帮助学生找到度量对象。“周”就是“一周”也就是边线;“一周”是看得见,摸得着的,它的三要素是线非面、封闭性、不重复性。

二是要帮助学生找到合适的方法进行度量。“长”即“长度”。“长度”需要先测量,再计算。其中,合适的方法度量包括度量曲线和度量直线的体验和对比。

(三)充分积累度量活动经验

思维往往是从人的动作开始的,切断了活动与思维的联系,思维就不能得到发展,而动手实践则最易于激发学生的思维和想象。度量的经历不仅可以帮助学生积累度量活动的经验,更重要的是能够帮助他们深化对周长概念本质的理解,获得量感体验。在教学中教师应重点关注以下两个方面。

一是周长的形,即度量的对象,也就是物体表面或者平面图形的边线。教学中,教师可通过描一描、指一指等方式来引导学生发现和寻找。

二是周长的量,即当找准了对象后,用合适的方法度量它得到的量。学生经历观察、操作、比较、估测、验证等活动,在具体情境中理解周长的含义。

本节课的教学活动,从促进学生理解的角度,聚焦概念本质,发展学生核心素养。从一維的线段,到二维的平面,再到三维的立体图形,当学生真正理解周长的概念后,便能在找周长的过程中厘清一维、二维、三维空间之间的联系,发展空间观念,实现知识的融合和素养的提升。

【课例奖项】本课获全国新世纪小学数学第16届基地教学设计与课堂展示“学会学习,发展学生量感的学习方式探索”主题活动一等奖。

参考文献:

[1]周春萍.强化量感培育 体悟测量本质:人教版二年级上册“长度单位”单元探究性作业设计[J].教学月刊小学版(数学),2021(10).

[2]林吓妹.培育量感:面积教学的新方向:以人教版数学教材三年级下册“长方形和正方形面积的计算”为例[J].辽宁教育,2023(5).

(责任编辑:杨强)

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