邵漢民
“比較”在《現代漢語詞典》的解釋中可以有三種詞性,分別是動詞、介詞與副詞,在這里筆者取其動詞的解釋,即“比較”是就兩種或兩種以上同類的事物辨別異同或高下?!氨容^”是數學學習最基本的學習策略之一。通過比較,可以溝通數學知識與生活經驗的聯系,也有利于新知與舊知建立起完整的結構體系。那么,如何用好比較的策略學習數學?下面筆者以“面積與面積單位”的教學為例,從如何找準數學學習過程中的比較點這一角度,闡述具體的做法。
一、找準生活數學中的比較點
生活數學是相對于學校數學而言的,指學生由生活經驗而積累起來的數學知識,相對于學校數學缺乏嚴密的邏輯體系,卻與學生的日常語言與思維方式有著直接的聯系。
生活數學的積累往往是一種無意識的自發行為,與學生的日常生活環境有著密切的聯系,它既是學校數學學習的基礎,也是學校數學學習的補充。如果能從學生的視角找準將學習的數學知識與生活數學的聯系,并進行有效的比較與提煉,在教學中就可以起到事半功倍的作用。
可以確信,對于三下年級的學生而言,在日常生活中,經常會觀察與比較一些物體的面,并通過直觀比較,判斷不同物體表面的大小。而學生在表述時,卻可能用“大小”來表述“面積”,即數學中的“面積”就是日常語言中的“面的大小”。
對于物體面“大小”的比較策略與物體“長度”的比較策略相同,都是重合相同部分后有多余者為較大或較長。前者只是從一維到二維的拓展。教師可以通過題組的形式,實現策略上的比較,引出與“面積”相對應的日常詞匯“大小”,并由教師進一步提煉引出“面積”的基本概念:“物體表面的大小,就是它們的面積”。
在實際教學中,筆者組織了如下的一組材料:
比一比,說一說:
(1)在下圖中,紅筆比綠筆( )。這句話中是在用紅筆的( )與綠筆的( )作比較。
(2)在下圖中,黑板面比電視機屏幕面( )。這里的意思是用黑板面的( )和電視機屏幕面的( )作比較。
上面的設計,通過對兩組實物的比較,喚起學生已有的經驗,直觀感受到面積與長度的區別,激發學生對“面積”進一步研究的意向。
至于“面積單位”,筆者把它分為“日常面積單位”與“法定面積單位”?!叭粘C娣e單位”是指根據實際情況就地取材而選定的“面積單位”,如日常所說的這個客廳有10塊地磚這么大。這里,一塊地磚的大小就是“面積單位”?!胺ǘ娣e單位”是指邊長為法定單位長度的正方形的大小,即1平方米、1平方分米、1平方厘米等。從面積單位的形成過程而言,是由“日常面積單位”演變到“法定面積單位”的過程。
在實際教學中,筆者以觀察“七巧板”的面積活動引出“自然面積單位”,在教師的不斷追問下逐步經歷“法定面積單位”的形成過程。
課件出示下圖的七巧板,教師問:這塊七巧板有多大?
學生1:有七個圖形這么大。
學生2:有4個①號圖形這么大。
其中學生2的說法中已經包含了“自然面積單位”的觀念。依據學生2的說法,教師直觀演示。接著教師可以進一步追問:
如果把⑤號圖形作為面積單位,那么這個正方形有多大?
通過兩個問題積累了如下的素材:
進而教師再追問:為什么同一塊七巧板,一會兒說是4個面積單位,一會兒說是8個面積單位?在這里除了三角形可以作為面積單位,其他的圖形可以嗎?
在學生對后一個問題作出肯定的回答后,教師進一步追問:什么樣形狀的圖形作為面積單位最合適?并用如下的圖示作為輔助。
當學生有多個答案時,教師反問:哪一個圖形作為面積單位最不合適?學生選擇后教師課件演示在虛線的長方形中排列,讓學生直觀地感受到選擇正方形作為面積單位的優越性。如下圖。
在認同用正方形作為面積單位的形狀后,教師繼續追問:取邊長為多少的正方形作為面積單位比較合適?
當學生無法回答時,教師可引導學生回憶常用的長度單位。學生在長度單位的啟發下,“創造”了常用的面積單位:平方米、平方分米、平方厘米,由長度單位作為基本,建立起這幾個面積單位的觀念。
數學來源于現實,但高于現實。從現實生活中可以找到數學的原型與生長點,通過比較與抽象,就可以得到抽象化、規范化的數學知識,由此形成的數學知識更加有利于學生的理解,有利于學生體會到數學的形成過程。
二、找準學校數學中的比較點
學校數學是學生數學學習的主渠道,學校數學學習的過程是學生數學知識不斷積累、學習經驗不斷豐富、認知結構不斷完善、應用能力不斷提高的過程。因此,在數學新知學習時,往往與原有知識基礎有著密切的聯系,且這種聯系不僅體現在外顯的知識結構上,還體現在數學學習的思維方式上。
“面積”與“周長”是同時存在于同一個封閉圖形的兩個幾何量。但是,由于學習的需要,往往會放到兩個學期進行教學,學生也會誤認為這是兩個相互獨立的概念。因此,在建立面積概念的同時,可以對同一個物體的面或封閉圖形,同時指出它的“面積”與“周長”,讓學生通過直觀比較,既明白兩者的區別,也感受到它們之間的聯系。
在實際教學中,筆者以課本封面的周長與面積為例進行了直觀比較,并請學生分別指出課本封面的周長與面積。
在學生正確地指出后,教師進行總結:同樣是這本數學書的封面,既有以前學過的有關周長的知識,又有今天學的面積知識,它們都可以用來描述數學書封面的特征。
同樣地,“面積單位”與“長度單位”雖然有著不同的使用范疇,但也可以看成“同類事物”進行比較。即數學中的“同類事物”有時需要通過拓展外延來實現,例如,“8”和“9”兩個具體整數的大小比較,“分數”與“整數”則可以進行兩類不同的數的意義比較,“分數的意義”與“分數乘法應用問題”則可以在思維結構上進行比較。
三、融合兩類數學的比較點
學校數學為學生提供了相對抽象、嚴密的數學體系;生活數學則為學生提供了豐富的生活經驗,兩類數學的有機融合構成了學生豐富立體的數學世界。在實際教學中,教師既要明晰兩類數學中各自的比較點,還要能夠把它們有機地融合,形成更加符合學生的認知規律,有利于形成揭示數學本質的教學流程。
如理解“面積”的意義,教師可以通過三次比較,即通過“長度”與“大小”的比較,概括出“物體表面的大小”就是物體表面的“面積”。接著通過數學書封面的周長與面積的比較,形象地說明“周長”與“面積”的不同屬性。在此基礎上教師出示如下圖的問題。在“封閉圖形”與“不封閉圖形”的比較中概括出“封閉圖形的大小”就是這些圖形的“面積”。
同樣,教師可以通過三次比較來完成“面積單位”的意義構建。如前文中所述,首先通過對“日常面積單位”中各種形狀的比較來感受確定“法定面積單位”的必要,接著通過“長度單位”與“法定面積單位”的比較,發現兩種單位體系之間的內在聯系,初步形成“面積單位”的觀念。在此基礎上,再以“1平方分米”為重點,列舉了“1平方分米”的各種具體的呈現方式,通過具體現象的比較分析,建立起更加扎實的“面積單位”的意義。具體如下。
教師讓學生在不同大小的正方形彩紙中找出“1平方分米”的彩紙后,引導學生歸納:邊長為1分米的正方形,它的面積是1平方分米。接著請學生在身邊找1平方分米,用手勢比畫1平方分米。通過上述活動,學生的頭腦中已經構建了“1平方分米”的大小觀念,但這個觀念還只局限于“正方形”,為打破這種思維定勢,建立起更加完整的1平方分米的概念,筆者接著組織了如下兩個活動。
一是測量。用1平方分米的正方形彩紙測量書本的封面,估計數學書的封面大約是多少平方分米。學生在封面上鋪上兩個1平方分米的正方形后,在一邊還空出一個長條,大多數學生通過估計認為這一長條大約是1平方分米。教師順勢追問:怎樣來檢驗空白部分大致是1平方分米呢?根據學生的回答,教師把一個“1平方分米”的彩紙平均分成2個小長方形,拼到空白處。如下圖,直觀地展示了學生“1平方分米”的兩種形狀。教師繼續追問:1平方分米還可以是其他的形狀嗎?
二是剪拼。學生依據經驗認同還可以有其他形狀后,教師把一個“1平方分米”的正方形彩紙,剪成不規則的兩個部分,再進行拼組,得到各種不規則的形狀后展示,并問:是1平方米嗎?再把一張“1平方分米”的彩紙卷成一個圓柱,再問:這一個彎曲的面還是“1平方分米嗎?”在對各種直觀現象的辨析過程中,豐富了“1平方分米”的表象與內涵。如下圖。
一般地,通過聯系學生日常數學的事例比較,可以讓學生的數學學習有“根”:把抽象的數學知識與鮮活的生活經驗相聯系;通過與原有學校數學知識的比較,讓學生的數學學習有“魂”并形成更加完整的認知結構。而兩者的有機融合,可以讓數學學習既有“根”又有“魂”。
(浙江省杭州市蕭山區教研室 311200)