顾志能:贴着学生的思维前行,传统老课也能上出崭新意境
顾志能
特级教师,浙江省海盐县教育研训中心副主任。喜欢研究教材、研究课堂、研究学生,课堂教学先后获浙江省一等奖、华东六省一市一等奖、全国一等奖。
“状况百出”的前测
为了上“平行四边形的面积”这节课,我在不同层次的学校、班级做前测。测试题很简单,纸上印了一个平行四边形(没画出高),问题一是请学生自己想办法求出它的面积,问题二是说明为什么这样做。
绝大部分学生拿到纸,略一想,马上就测量了平行四边形的一组邻边,然后相乘计算。写的想法,要么是“因为长方形的面积是长乘宽,所以平行四边形的面积也是长乘宽”(将一组邻边叫成了长和宽),要么是“这个平行四边形可以拉动变形为长方形,所以这两条边乘一下就可以了”。
学生有如此的思维定势,我该如何应对呢?
也有一些学生,画出了高并测量长度,然后用“底乘高”来计算。这些学生还可以用示意图将原理(即割补)清晰地表示出来。对这些学生做进一步了解,发现他们之所以知道方法,有的是因为在教材上见过这样的示意图,有的是因为家长、兴趣组教师曾经教过。
那么,既然有学生已经知道了,我的教学又该如何导入呢?
更为有趣的是,一些原本是用“邻边相乘”来计算的学生,当无意中瞅了同桌一眼,看到同桌居然画了一条高,先是一怔,蓦然又大悟,马上就写出了正确的式子。
这不禁让我思考,平行四边形“割补”转化的思想,如此一点就穿的“难点”,我该怎样处理,才能让学生充分地经历并深刻地感悟呢?
传统老课“新”演绎
如上的测试过程与结果,暴露出学生真实的思维状况,也带给我教学的思考和灵感。于是,我设计了如下的教学过程。
(呈现带给学生的“礼物”——两张彩色纸片,一是长方形,二是平行四边形。)
师:请你观察屏幕,比一比,哪个图形的面积大?(学生猜测,意见不一。教师请学生拿起这两张纸片对比,学生比后,还是不能统一意见。)
师:我们怎样才能比出它们的面积呢?
生:量一量,算一算它们的面积就知道了。
师:请大家自己量取所需要的数据,计算出它们的面积。
【设计意图】解决问题的愿望,是学生对学习产生需求的驱动力。用两张彩色的纸片让学生比较大小,当他们通过观察重叠无法解决时,就自然地产生了计算图形面积的需求。
1.学生尝试,展现学情。
(1)学生各自测量了所需的数据,在自备本上进行计算,教师巡视。
(2)反馈。
师:请同学们汇报一下,你量了什么,怎么算的?
生1:我量了长方形的长和宽,分别是6厘米和4厘米,6×4=24平方厘米。
生2:我量了平行四边形的底和斜边,分别是7厘米和5厘米,7×5=35平方厘米。
(根据生1和生2的回答,教师标注数据,板书算式,并指出平行四边形的底和斜边一般叫做底和邻边,因此计算方法为“底×邻边”。)
师:这样做的同学,请你们说说想法?
生:平行四边形可拉动变形为长方形,长方形的面积是“长乘宽”,因此,平行四边形的面积就是“底×邻边”。
(教师以实物框架贴在黑板的平行四边形图片上演示,让学生看到这个变化的过程。很多学生都认为,7和5没变,所以面积可以用7×5来计算。但此时,有部分学生表示不同意这样的方法。)
生:我是量了平行四边形的底和高,底是7厘米,高是3厘米,计算方法为“底×高”,因此面积是7×3=21平方厘米。
(教师和学生合作,在贴图上画出高,标注出数据,板书算式,得出计算方法为“底×高”。)
【设计意图】学生的已有认知可能是错误的,但这却是宝贵的,因为他们已经在用自己的能力尝试解决新问题。给学生这样的机会,既能让学生“展现”自己,又能给新知探究提供可研究的材料,这正是教学的启航点。
2.激发疑问,初步解决。
(1)师:现在我们有两个答案,35和21。那么,到底哪个答案对?实际上,要知道它的面积,有一种最原始但也是最有效的方法。
(教师课件呈现方格图,然后移入平行四边形。告知学生每一个方格代表1cm2,只要数出这个平行四边形里包含了几个小方格,它的面积就是多少平方厘米。)
(2)学生利用练习纸(预先下发,每人一张),独立数面积。
(3)反馈数法。(利用实物展台)
生1:我是先数出完整的,有15格,再将那些不完整的小格一个个拼一下,一共是21格,就是21平方厘米。(学生的数法呈现在展台上,如下图左。有些学生认可,有些学生表示还有更好的数法。教师再请学生展示。)
生2:我是将左边的三角形整体移到右边,这样数起来更容易了。每行7格,有3行,共21格。(如下图右)
(教师运用多媒体演示,更清晰地展现这种想法,师生共同得出:整体移一下以后,得到的都是完整的方格,很方便地数出来了平行四边形包含7×3个面积单位。)
(4)得出结论:面积是21平方厘米,比长方形小。
【设计意图】引进小方格的目的,并不只是为了数出平行四边形的面积,更重要的是想借助学生不同数法的反馈,尤其是第二种数法,让学生感受到,只有将图形如此变形,我们才能够方便地看出一个图形里包含了几个面积单位,计算才能变得简单和熟悉。事实上,这就是平行四边形的面积为何要用“割补”转化的理论基础。
3.深入探究,理解原理。
(1)师:现在看来,平行四边形的面积用“底×高”来计算可能是对的。那么,我们来深入想一想,平行四边形的面积用“底×高”来计算,到底有什么道理呢?
(2)引导学生先自主思考,再同桌交流。
(3)反馈。
生:因为把平行四边形沿着高剪下一个三角形来,拼到另一边,就可以变成一个长方形。长方形的长就是平行四边形的底,长方形的宽就是平行四边形的高,它们的面积是一样的……
(教师利用黑板上的图,请学生上前剪拼,告知这叫“转化”,并引导学生理解这些联系,最后得出“底×高”,实际上就是“长×宽”,算的是剪拼后的长方形的面积,也就是原来平行四边形的面积。这样的想法实际上就是刚才数小方格的方法,所以“底×高”的算法是有道理的。)
师:用转化的方法,我们可以把没学过的知识变成已学过的知识,从而解决问题,这是数学学习的一种重要方法。
(4)师:那么,前面把平行四边形拉成长方形,也是转化成长方形,怎么就不对呢?
生2:拉成长方形后,面积比平行四边形变大了。
师:怎么会变大呢?变大的部分在哪里,你能不能指出来?(学生上前指出变大的部分,理解这样的转化,“底×邻边”,即7×5算得的面积比平行四边形大了,面积发生了变化,所以不对。)
师:但是,这个转化中,有一样东西也是不变的,你看得出吗?
生:周长是不变的,因为两条邻边一直没变。
师:看来,在运用转化的方法时,我们要想清楚,转化之后,变的是什么,不变的是什么。
(5)小结。得出公式,教学字母表达式:S=ah。
【设计意图】平行四边形的面积为什么是“底×高”,为什么不是“邻边相乘”?同样是转化为长方形来思考,为什么前者是对的,后者却又不对了?疑问的解答,需要的是观察、比较、分析等充满挑战性的过程,在这样的过程中,学生的思辨能力、数学思想都能得到有益的发展。
1.基本练习。
呈现两个平行四边形,要求学生自己列式计算。
反馈答案时,还请学生说说“你想到了什么图形”,进一步巩固平行四边形和它转化后的长方形的关系,进一步感受计算公式的内涵。
2.变式练习。
基本练习中的第二题解决后,追问“它还可转化成怎样的长方形?”学生说它可以转化成底是18 厘米、高是10厘米的长方形,教师请学生说理。学生从另一种剪拼法说起,得到的长方形面积还是180平方厘米,用180除以18,宽就是10。
教师课件呈现这个转化过程,呈现高是10。师生共同得出“只要我们用相对应的底和高,都可以算出一个平行四边形的面积”。
3.拓展提升。
(1)师:平行四边形拉动可以变成长方形,那么,长方形拉动就可变成平行四边形。现在有一个长10厘米、宽6厘米的长方形,拉动它,它会变成怎样的平行四边形?(课件呈现,学生观察想象)
生:底是10厘米,高是6厘米。(学生对高是6 厘米有争议,教师先请学生想象对错。然后用几何画板演示框架的拉动,让学生通过直观比较发现高肯定小于6 厘米。继续用几何画板演示高不断变小依次得到的几个平行四边形,如下图,每步都组织学生口算面积。)
师:你发现了什么?
生:我发现高不断变小,面积也在不断变小。平行四边形的面积和高有着紧密的联系。
(2)师:在这个过程中,还有一样东西也一直在变,你发现了吗?引向邻边之间的夹角也一直在变,正因为角度的变化,才引起了面积的变化。教师告知学生,将来用两条邻边的长度和这个角度,也可以计算平行四边形的面积。
一堂传统老课,经过如上演绎,显现出了些许新的亮色——课堂简洁,思辨清晰,学生思维激活,教学效果良好。反思课堂的成功,我觉得关键是在“以学定教,顺学而导”教学理念的指引下,教师努力去“想学生所想,研教学之法”。具体而言,体现为以下两点:
1.基于学生的起点切入教学。
学生的学习起点有逻辑起点和现实起点之分。如本节课中,想到“底乘邻边”就是学生应有的逻辑起点,但实际上,却有部分学生知道了“底乘高”,这说明这些学生已经到达了这样的现实起点。
仅考虑学生的逻辑起点,将使得教学缺乏吸引力和挑战性;仅关注少数学生的现实起点,教学也可能会缺乏适切性和有效性。根据对大量前测材料的分析,我发现常态下两者的比例大约是4∶1。
基于此,我的设计,就是想在无提示的状态下让学生自主尝试,将这两种情况准确地暴露出来。这样的做法,既凸显了大部分学生应该具备的认知基础,又照顾了少数学生领先于人的知识状况。
为了更全面地发挥教学起点的价值——不仅为了引入,还为了得出课堂研究讨论的真实素材,更为了激发学生的学习热情,我还在两种起点呈现的方式上加以区别:“底乘邻边”先反馈,让学生说明想法,教师还运用框架加以强化;“底乘高”后反馈,却暂时不让学生说想法。如此一来,素材产生了,学生“入戏”了,课堂自然地朝着目标顺利前行。
2.顺着学生的思维展开教学。
本节课要解答的无非是这样的问题:平行四边形的面积计算公式是什么,不是什么?平行四边形的面积为什么是这个公式,为什么不是那个公式?而学生在学习的过程中,一直在想的或许也是这些问题(当然也可能只是其中的某个问题)。
这就是学生的思维状况!而倘若我们的教学正好能顺着学生的思维而展开,那么,学生就能在这样的目标引领下,在一个又一个的问题解决过程中,感受着突破之喜悦,体验着数学之美妙。
为此,当学生面临两种算法两个答案,很迫切地想知道到底谁对谁错时,教师首先做的并不是马上引导研究“底乘高”的原理,而是适时地呈现出学生熟悉的方格纸,“帮助”学生快捷地解决问题,教学的行为正好合着学生的需求。
当学生通过数方格得出面积,潜移默化地感受到转化的思想时,教师恰到好处地提出“平行四边形的面积用‘底×高’来计算,到底有什么道理呢?”教学的指向又与学生思维发展的进程合拍。
当学生看懂了平行四边形可以“转化”成长方形来思考,真正理解了“底乘高”的原理时,教师又质疑“把平行四边形拉成长方形,也是转化,怎么就不对呢?”问题看似很难,但这不正是学生心中早就积下的疑惑吗……
不断变化的教学行为和要求,不断支撑着学生思维的发展,促进着学生能力的提升,这就是“以变促思,以思提能”。教学,正是在这样的过程中展现着内涵,绽放出精彩。
【声明:本文综合整理而成,主要来源于小学数学教育《教学,贴着学生的思维前行——“平行四边形的面积”教学实践与思考》。如有侵权,请作者联系处理。】
责任编辑|邹雪平