■淮北師范大學附屬小學 李亞平
在學校舉辦的同課異構活動中,三位年輕的教師都執教了《平行四邊形的面積》。三位教師中有兩位教師秉承教材的設計進行教學,另一位教師則另辟蹊徑。兩種教學思路最大的不同是:第一種教學借助了方格圖,從“正面強化”入手,先感知,再動手驗證,推導出面積公式;第二種教學棄用教材中的方格圖,直接讓學生求平行四邊形的面積,先猜想“試誤”,再引導學生割補轉化。這兩種教學思路哪一種更符合學生的學情?怎樣融合兩種教學思路的優點?怎樣的教學能引發學生的深度學習?筆者在對《平行四邊形的面積》這一教學內容,不同時間、不同版本的教材進行對比研究的基礎上,選取了四年級的50名學生(這些學生已經學習了“平行四邊形的認識”),試圖通過學情前測了解學生的真實想法,尋找學生的真問題,找準教學的起點。
《平行四邊的面積》是人教版五年級上冊第六單元多邊形面積的第一節課,是小學數學重要的教學內容之一,有著承上啟下的作用。面積是指“平面或曲面封閉圖形所圍的區域的大小”,這個大小可以用一個數量來描述。面積計算的基本方法是“單位面積度量法”,長方形的面積就是通過此方法推導出來的。平行四邊形的面積計算是以長方形面積計算為基礎,以未知轉化為已知的基本方法開展學習。教材呈現的推導手段有兩種:一種是“單位面積度量法”(數方格),另一種是“割補法”。通過數方格,溝通兩個圖形之間的聯系,為下一步“割補法”探索平行四邊形的面積做準備。接下來是借助幾何直觀,利用出入相補的原理,將平行四邊形轉化為等底等高的長方形,從而得到平行四邊形的面積計算公式。平行四邊形的面積也是學習三角形、梯形及組合圖形面積的基礎,是發展學生的空間觀念、培養學生的推理能力、滲透數學思想的載體。
教師為學生提供空白的平行四邊形(底是6厘米,鄰邊長是4厘米,高是3厘米,但給學生的圖形中沒有標注底與高的數據),要求學生求出它的面積。
前測發現:有28%的學生作業是空白的或只測量了幾個數據,有8%的學生將面積算成了周長,這兩部分學生對平行四邊形面積的思維水平還停留在前認知階段。有32%的學生已經認識到平行四邊形面積的相關特征,但受到負面遷移的影響,把面積算成了鄰邊之積。這部分學生能整體辨認圖形,但無法用圖形的特征來分析圖形。有32%的學生正確地算出了圖形的面積是18cm2。
筆者對會計算面積的這16名學生又進行了再次測試,請他們用文字、圖形來說明為什么要這樣求平行四邊形的面積。其中的10人表示不太清楚,這部分學生能分析圖形的組成要素及特征,利用這種特征解決幾何問題,但無法關聯性質,只知其然不知其所以然。還有6位學生能利用“割補法”成功將平行四邊形轉化成長方形,計算出面積。這部分學生的幾何思維水平已經到達了非形式化的演繹水平。
通過對學情的分析發現,當學生第一次求平行四邊形的面積時,大多數的學生是很難想到用“割補”的方式把平行四邊形轉化為長方形。受之前長方形、正方形面積以及平行四邊形“不穩定性”等學習經驗的負遷移,學生認為平行四邊形與長方形之間可以相互轉化的理由是:平行四邊形能拉成長方形,因此可以計算拉成的長方形的面積。很顯然,學生對與“怎樣變”才是“等積”的,這一轉化的關鍵是疑惑的。如何突破這個難點,方格圖是很好的鋪墊。筆者認為方格圖的作用有三點:提供面積可數的直觀,暗示形成割補的思路,實現從數到算的轉變。那么方格圖究竟怎樣用呢?筆者認為可以這樣進行:
1.引入。出示情境(兩個花壇,一個長方形,一個平行四邊形),提出問題:兩個花壇哪個大?由于長方形的面積學生已經會算了,那如何計算平行四邊形的面積呢?切入主題。
2.學生猜想,交流。
3.演示實驗。教師拉動活動的長方形的框架,學生觀察:什么沒變?什么變了?得出結論:平行四邊形的面積不能用“底乘鄰邊”計算。
4.深入辨析。把長方形和推拉后的平行四邊形放在方格圖中。提問:你能數出長方形的面積嗎?學生很容易得出結論。
學生經過觀察思考后發現,可以把不夠一格的合到一起數,或者直接把右邊的三角形割補到左邊拼成一個新的長方形。通過計算長方形的面積得到平行四邊形的面積。接下來是學生的操作驗證,探究出平行四邊形與轉化后的長方形的等量關系,概括出面積公式。有了方格紙為依托,學生后來的探究有了基礎,提高了課堂教學效率。

在教學中要滲透聯系的觀點,凸現轉化的思想,真正實現意義建構。在本課的教學中,要讓學生充分體會轉化思想的精髓。轉化思想的萌生是源于數平行四邊形時出現了“不滿一格”的情況;轉化的目的在于將“平行四邊形的面積”這一新知識轉化為已經學過的“長方形的面積”這一舊知識;轉化的根據是等積變換。在這里,需要指出的是平行四邊形轉化為長方形的方法有很多,其本質并沒有區別,教師要善于通過變式引發學生思考,通過對比辨析讓學生對概念的認識不局限于一個點,而是成為一條線。
1.不可完全否定平行四邊形面積與兩條鄰邊的關系。平行四邊形的面積計算公式是底乘相對應的高,但并不是說與鄰邊沒有關系。事實上,平行四邊形的面積,可以通過鄰邊相乘再乘兩邊夾角的正弦值來計算。2.等底等高的平行四邊形形狀可以不同,但面積一定相等。面積相等的平行四邊形并不一定是等底等高的。3.設計練習題時給出的平行四邊形的相關數據要有科學性,不可隨意編造。
學生的認知結構和教師教學內容的數學知識結構有時是有區別的,教師要秉承實證精神對學情和教材的編寫作出科學分析,以此為基點,圍繞跨越障礙,突破難點的核心問題開展教學活動,讓數學課堂變得更有深度,更有活力。