在直观比较中理解抽象概念

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  《义务教育数学课程标准(2011年版)》指出:在数学课程中,应当注重发展学生的数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力。2019年9月,在南昌市西湖区小学数学教研活动中,小学数学特级教师吴正宪老师现场执教了“面和周长”这节课,给笔者留下深刻的印象。“面积”和“周长”是低年级学生极易混淆的两个几何概念,人教版教材在编排时是分开编排的,“周长”内容安排在三年级上册,“面积”内容则安排在三年级下册。教学中,吴老师打破常规,将“面”和“周”两个概念放在一起教学。通过“看—找—说—议”等课堂实践活动,充分调动学生多种感官理解“面”和“周”的含义,从而建立“面”与“周”的丰富表象。
  【片段一】循序渐进,具体呈现:面是面,周是周
  师:亲爱的同学们,我是吴老师。今天在这儿和大家聊一聊数学的话题。你们在这个教室里看到了黑板,黑板上你又看到了什么呀?
  (吴老师在黑板上贴不同颜色不同形状的卡纸)
  生:我看到了黄色、粉色、绿色。
  师:哦,他看到了颜色,你呢?
  生:我看到了长方形、三角形、正方形。
  师:刚刚有的同学一眼就看到了黄色、粉色、绿色,这是什么?
  生:颜色。
  师:还有的同学看到的是长方形、正方形、三角形,这是什么?
  生:图形形状。
  师:有人看到了它的颜色,有人看到了它的形状。
  师:假如我拿起一本数学书,你首先看到了数学书的什么?
  生:封面、形状、颜色、图形、数字……
  师:刚刚说的颜色,黄色、粉色、绿色,还有你们说的数字都在哪呀?
  生:它的表面。
  师:我听懂了,在这些图形当中,首先映入你们眼帘的是什么?
  生:面。
  师:字也在面上,颜色也在面上。还有新的发现吗?你还能在这个长方形上看到什么?
  生:看到它的周长。
  师:周长在哪里?你来指一指。
  (学生用手指绕长方形一周)
  生:周长就是这个长方形的边儿。
  师:真棒!
  师:你摸摸这儿(长方形的长)有边吗?
  生:有。
  师:这儿(长方形的宽)有边吗?
  生:有。
  师:数一数在这个图形里你摸了几条边?
  生:4条边。
  师:假如同学们以这儿为起点,从这儿(换一个端点)开始摸,几条边?
  生:4条。
  师:你能顺着摸4条边吗?
  师:从起点又回到了起点。你正好摸了这个图形的什么?
  生:一圈、周长。
  师:有人说这是什么?
  生:一周、一圈、周长……
  师:你真了不起,一圈在我们数学课上就叫一周。
  师:同学们在这个图形上看到的颜色,它在哪儿了?
  生:面上。
  师:我们来看看这个面。
  师:有些同学看到的是面,有些同学却看到了边,从而找到了它的一周,这可不叫周长。什么叫周长呢?一会儿你们一定有新的体会。
  师:今天我们这节课就和同学们一起来聊聊“面与周”。
  师:大家伸出手来,跟我一起来摸摸它的面,摸的时候得把手张成一个大巴掌。
  (学生摸面)
  师:再摸摸它的周边。
  (学生摸周边)
  师:用你们的话说说“面”是什么样的,“周”又是什么样的。
  生:面长这样。
  (学生用笔比画)
  师:你能用自己的话说吗?
  生:面就是平平的一大块。
  师:那黑板呢?地板呢?
  生:也是平平的一大块。
  师:你再看看边是什么样的,想象一下。
  生:直直的。
  师:我这儿画了一个很怪的图形,它有边吗?
  (学生上台用手指绕图形的一周,指出图形的边)
  师:这一周也是它的什么?
  生:周长。
  师:它是直直的吗?
  生:不是。
  师:一周可以是直直的也可以是弯弯的。它是什么样的?有没有人能想象出来?
  生:像一条线。
  师:这条线会……把它给……
  生:很长、很弯,包住了。
  师:这条线是细细的、长长的,那面儿是什么样的?
  生:平平的。
  师:周不仅长而且很细,是很长的一条边。我们把它想象成很细的一条线。
  师:面和周长是一样的吗?
  生:不一样。
  师:是的,面是平平的一大片,周是细细的一条线。
  师:所以吴老师说面是面,周是周。
  师:周和面一点联系也没有吗?面在哪里?周在哪里?
  生:有面的地方就有边,有边儿的地方就有面。
  师:本来面是面、周是周,你这么一说,面和周谁也离不开谁。
  师:有面的地方就有周,有周的地方就有面。
  师:面在哪儿?谁能说出来?
  生:周的里面。
  师:那周呢?
  生:周在面的外面。
  ……
  【赏析】图形的认识过程遵循“整体感知—定性描述—定量刻画”三个阶段。在教学中,学生已经对平面图形有了一个整体感知,也了解了长方形、正方形的特征,发展到对长方形和正方形定量刻画的阶段。“面”与“周”就是图形定量刻画的对象,所以清晰地建立面和周的概念就顯得尤为重要。   教育学家乌申斯基说过:儿童是依靠形状、颜色、声音和感觉来进行思维的。在教学中,吴老师用“色”凸显“面”,用“边”理解“周”,顺应儿童认知心理发展规律。同时,吴老师还让学生用自己的语言对“面”和“周”的特征进行描述,“面是平平的一大片”“周是细细的一条线”,借助儿童的语言帮助理解、记忆抽象的概念,较好地帮助学生建立“面”的概念、“周”的概念。但是,单独的概念不是我们教学的最终目标。通过概念的学习,要不断丰富学生的认知结构,把单一的概念变成有联系的概念,把一些有联系的概念变成结构化的、系统性的概念。吴老师在学生理解、认识了“面”和“周”的概念之后,却峰回路转来一句:“它们一点联系也没有吗?”从而深度挖掘“面”和“周”之间的联系,帮助学生建构知识体系,使之结构化、系统化。
  【片段二】直观比较,深度理解:“周”和“周长”不一样
  师:你能从这儿起,用手指来指一指正方形的一周吗?
  (学生用手指绕图形一圈,回到起点)
  师:接下来老师就要把这一周的边线从它身上剥下来。
  师:这是什么点?
  生:起点。
  师:(剥下一条边的边线)这是一周吗?
  生:不是。
  师:回到哪里就叫一周呢?我继续走,你们说停我就停。
  师:我现在把这一周的边线剥下来,这是它的起点,这是它的终点。这条边线就是正方形的什么?
  生:一周、周长。
  师:你知道它有多长吗?我们只能说它是长方形一周的边线。要知道它有多长,必须做什么?
  生:量一量。
  师:拿什么量?
  生:尺子。
  师:量谁?
  生:线。
  师:这是一条普通的线吗?
  生:是正方形的一周。
  师:我来量一量,量完了以后请这个同学帮我记录下来。
  师:先用零刻度线对准它的起点,这正好是多少?
  生:80 cm。
  师:它是一条80 cm的线段,這条线段是从正方形一周剥下来的,它就是正方形一周的长度,我们就叫它是正方形的什么?
  生:周长。
  师:周长和周是一回事吗?
  生:不是。
  师:周和周长是两回事儿。周指的是一周的边线,周长是这一周的边线有多长。我们来量一量,得知道量谁?
  生:正方形的周。
  师:我们要找好测量的工具,还要确定好度量的单位。我们是用什么单位来量?
  生:用1 cm单位来量的,有80 cm。
  【赏析】“周和周长是两回事儿”,这是吴老师第二次打破了常规。记忆中,“周”就是“周长”,它们都表示为一周的长度。然而这节课吴老师告诉我们“周是周,周长是周长”,吴老师指出了两者的不同,对于概念的本质,不混淆、不模糊,让学生学得更明白。在教学“周”的过程中,吴老师没有用信息化手段,而是使用传统教具,领着学生剥边线,原本静态的教具立马鲜活起来,“周”是“线”的认知就通过“手剥”“眼看”生动地印在学生脑海中,“周”的空间观念直观、深刻,在“周长”的教学中吴老师侧重让学生进行度量,注重度量方法的提炼。
  【片段三】植入生活,返璞归真:“大周”“小周”都是“周”
  师:我把一个很大的操场的跑道画下来了,可以吗?
  (教师在黑板上画一个跑道的示意图)
  师:有一个男孩太胖了,他要锻炼身体,妈妈要他围着操场跑道的一周跑一圈。
  师:现在他开始跑了,第一次他实在累了,不想跑了,这是一周吗?
  (男孩只跑了操场的大半圈便停下了)
  生:不是。
  师:能测量周长吗?
  生:不能。
  师:第二次他还是从这里开始跑,然后又回来了。
  (男孩跑了操场的大半圈后抄近路回到起点)
  生:他偷懒了。
  师:这是一周吗?
  师:第三次他还从这里开始跑,终于跑回来了。第三次是一周吗?
  生:是。
  师:第三次是一周,从起点又回到了起点。第一次不是一周,从起点没有封闭回去,对不对?
  生:对。
  师:第二次呢?
  生:它是封闭的。
  师:它是一周吗?
  生:是。
  师:有没有不同意见?
  生:因为他要绕操场一周,可是他没有跑完,所以不是一周。
  师:哦,这个同学有不同的意见,他说要绕操场才是一周,这个同学的说法对吗?
  生:不对,还是一周。
  师:它为什么是一周呢?
  生:因为他是封闭跑的,还是从起点又回到了起点。
  师:真了不起。他是从起点又回到了起点,确实是一周。他不是跑了操场跑道的一周。而是自己围成了一周,这是小周。操场是一个大周,大周不是小周,小周不是大周。它们都是什么?
  生:一周。
  【赏析】在教学中,吴老师设计男孩“跑大半圈停”“跑小圈回”“跑整圈”的跑步情境让学生进一步辨析“什么是周”。学生很清楚地知道“没有封闭不是周”,但在提问“一小圈”是不是“周”时,学生从怀疑到释然,认识到“大周、小周都是周”,它们都是“从起点回到起点”。通过变式,帮助学生排除“周”的非本质特征,突出“周”的本质特征。
  概念教学是数学教学的难点问题。数学课程标准对于概念的理解内涵是:描述对象的特征和由来,阐述对象和对象之间的区别与联系。理解周长的概念,学生就要知道它有什么特征,这个概念和其他概念有什么区别和联系。在这节课中,吴老师引导学生在直观操作中感知“面”和“周”的概念,在对比分析中清晰“面”和“周”的概念,在变式举例中内化“周”的概念,从而加深对数学概念的理解。
  (作者单位:江西省南昌市湾里区教研室)
  投稿邮箱:405956706@qq.com
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