培养度量意识 提升数学素养

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  【教学内容】北师大版小学数学三年级下册第四单元《面积》。
  【案例背景】
  说起《面积单位》这节课,总有这样一个片断在脑海中浮现:期末复习《面积单位》时,我指着黑板上的长方形问学生:“我们用什么来测量这个长方形的面积?”为引起学生注意,我还特意把“测量”两字说得又慢又重,结果学生几乎异口同声说:“尺子!”尺子?唉,这和我们想要的“面积单位”根本就是两回事。
  学生为何会说用尺子来测量面积?回忆一下学生的学习经历,就找到了答案,学生在计算长方形面积的时候,只要知道长和宽就行,这样的话,“尺子”就能测量面积的说法似乎就很有“道理”了。
  然而,真的是用“尺子”来测量面积吗?学生头脑里建立面积和面积单位的概念了吗?“尺子”和“面积单位”有怎样联系与区别呢?
  学生知道什么是度量?有度量意识吗?……
  【数学现实分析】
  《面积单位》属“空间与图形”中“图形的测量”的内容。在课标中有关“图形测量”目标有13条之多,这些目标可分为三个方面:一是建立测量的度量单位;二是掌握有关图形的计算方法;三是运用测量知识解决实际问题。但追其根本是建立测量的度量单位,因为没有这个作为基础,后面的目标就变成了空中楼阁。
  所以本节课是在一下已学习过如何度量长度的基础上,让学生进一步体会如何度量面积,为后续继续学习度量角度、体积等做准备,不断形成和发展学生的度量意识。
  那么《面积单位》一课,如何能在培养学生度量意识上有所作为呢?我对全套教材分析后,找到如下关键点:
  通过对比,发现在度量线段、角度的时候,有两把非常方便的实物“尺子”,随时随地都可以拿来测量。而在度量面和体的时候,我们虽然认识了面积、体积单位,而实际中用其测量的机会很少,往往只有在认识的时候拿来摆一摆,之后根本不可能随时随地拿来用。但因为面积单位、体积单位和长度单位都有着单位量,所以它们之间存在着必然的联系,即有几个长度单位就能摆下几个面积或体积单位(如图)。
  所以说,在度量的时候,“尺子”是显性的,“面积、体积单位”是隐性的,虽然我们表面上是把几个长度相乘,而实际上是用度量单位来测量,通过乘法计算出所需度量单位的个数。而对学生来说,这些隐性的才是最重要的,才是后续发展的基石!
  【教学片断】
  环节一:体验单位统一必要性
  在测量同样大小的长方形纸面积的时候,学生产生分歧,感受到测量工具不同导致矛盾,从而意识到必须用统一的东西去测量。追问:统一用什么去测量呢?学生一开始想到“统一的橡皮的面”,但很快意识到这样不方便也不通用,看来实物的面不行。经过讨论,学生们逐渐意识到用统一的图形的面去测量,甚至有学生直接能说出用长方形、正方形、三角形的面测量较好。
  环节二:探究合适面积单位
  我让学生来当设计师,自己探究合适的面积单位。提供如下材料:
  活动要求:
  ①设计一个合适的测量标准,使它能准确测量出这三个图形的面积;
  ②把你设计的图形,画在彩纸上,剪下来比一比。
  ③观察—思考—动手实践;
  1.动手实践,及时交流。
  学生独立思考后有自己的想法,然后在小组内交流并共同设计合适的面积单位。
  2.汇报交流,分层评价。
  第一层次:有一部分学生经过设计、尝试、修改……但最终还是没有找到合适的面积单位。
  虽然从结果来看,他们没成功,但在探究中能获得充分的度量的体验,当听到别人用边长1厘米的小正方形成功了的时候,他们对面积单位的理解比直接告之更深刻。
  第二层次:有三种情况,有学生从长方形调整成大正方形,再调整成规定的小正方形;有学生从大正方形调整成规定的小正方形;也有学生从普通三角形调整成直角边是1厘米的等腰直角三角形,总之这些学生最终找到了合适的面积单位。
  在汇报的过程中,通过交流、对比,学生逐渐感受到正方形四边相等的优势,感受到边长1厘米便于测量的优势,以及正方形比三角形更方便的优势等,从而丰富了规定的面积单位的理解。
  第三层次:有的学生通过观察、测量、联系相关知识,直接设计出合适的面积单位。
  【教学反思】
  1.尊重学生的数学直觉,度量意识呼之欲出。
  以往教学时,总是先让学生体会统一面积单位的必要性,接着就是类似重复的过程,认识1厘米?、1分米?、1米?,重点是放在认识三个常用的面积单位,并通过各种操作练习,形成表象,注重记忆和模仿。然而为什么面积单位是正方形的?为什么边长是1呢?学生心中有疑问,而我们却忽略了这最有价值的教学,又何谈培养学生的度量意识呢?
  在第一个环节中,当学生体会到统一面积单位的必要性之后,我引导学生继续思考“用什么作为面积单位比较合适?”学生首先想到用“统一的橡皮的面”,很快他们就意识到实物的面使用起来不方便也不通用,进而想到应该用统一的图形的面去测量,而且良好的数学直觉还告诉他们,用长方形、正方形、三角形的面测量比较好。
  可见,学生的直觉和思考已经帮助学生感受到应该用小面积来测量大面积,这不正是我们费尽心思想培养的度量意识吗?原来只要我们尊重学生的数学直觉、给他们思考的时间和空间,那么这种朴素的数学直觉就可以成为教学财富,度量意识就在这种直觉中呼之欲出。
  2.关注度量意识形成价值,直抵图形测量内在本质。
  《面积单位》一课,所有的学生通过一定的训练都能数出或计算出图形的面积,但当面对“用尺子来测量面积”这样一个回答的时候,我犹豫了、困惑了。经过思考与研究,使我越来越体会到度量意识的形成价值远远大于度量技能的形成,也逐渐让我对度量意识有了更深刻的认识。
  “度量意识”一方面应让学生感受到无论是度量什么,度量的方法是一样的,即先定义一个小单位,所有被测物就可以用包含小单位的个数加以衡量。所以在每一次学习度量的时候,都有必要让学生从整体上初步感知、了解度量特征,整体感知度量结构。另一方面是让学生感受到“度量单位”的内涵与价值,即在交流过程中,感受统一“度量单位”的必要性,在描述多样的现实世界的时候,感受到所需“度量单位”的多样性。经过这样多次教学活动的积累,应让学生感受到只要“度量单位”确定了,就可以用同样的“数”来表示所有量的度量结果,从度量的角度体会数学抽象性和结构性,直抵图形测量的内在本质。
  3.经历完整探究过程,培养学生度量意识。
  美国教育家杜威曾说:“教学不仅仅是种告诉,更不是简单的告诉。教学是学生在教师的引导下对实践的一个体验、感悟过程。” 度量意识的培养是整个“图形的测量”内容的核心目标。度量意识的培养和发展,不能靠简单的告诉而达成。因此,在片断2中,我没有急于告诉学生什么是1厘米?,而是讓学生在猜测、设计、尝试、调整的探究过程中自己去体会和感悟。也许最终没能找到标准的面积单位,但在这个过程中他们会调动各种感官,从各个角度丰富对面积单位的认识,不仅形成鲜明、深刻的表象,更对面积单位的优越性有所体验。这样的过程不仅促进学生对面积单位的理解与建构,而且是培养学生
  度量意识的有效途径。我们应该努力让学生在探索活动中,从度量的角度体会数学魅力,真正培养学生的度量意识,提升核心素养。
  参考文献:
  [1]杜威《民主主义与教育》
  [2]闫云梅——把握度量本质结构,发展学生度量意识。小学数学研究2015(2)
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