









[摘 要]審辯式學習倡導問學、探學、辯學、用學、融學靈活組合的“五學”課堂,旨在培養學生獨立思考、理性判斷、勇于質疑、直面挑戰、切中肯綮等思維品質。在“消失的面積”教學中,引導學生經歷問、探、辯等過程,幫助學生打破思維定式,培養學生的推理能力和空間觀念。
[關鍵詞]審辯式學習;審辯式思維;消失的面積
[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2025)02-0006-05
人教版教材三年級下冊第五單元面積例8“鋪地磚”(如圖1)。
教材中的例題和課后習題主要涉及地磚密鋪的情況,其中長邊和寬邊與地磚邊長成整倍數關系,這可能導致學生對該類問題產生思維定式。本文給出的教學設計是針對學生學習新課后的擴展補充,也可適當調整后用于新授課,主要是研究地磚鋪滿與未鋪滿的變化,發現和分析生活中的相關問題,并依據“面積”知識的本質找到靈活解決此類幾何問題的方法。
【教學目標】
目標1.解決“鋪地磚”的實際問題,掌握計算該問題的特殊方法與通用方法,并在問題解決中領悟“面積”的本質。
目標2.經歷問題解決的全過程,提升發現、提出、分析和解決問題的能力。
目標3.在對比辨析中發展推理意識和應用意識。
目標4.在解構、重構、深化認知的過程中,逐步建構完備的思維方式。
【教學重點】
掌握計算“鋪地磚”問題的特殊方法與通用方法。
【教學難點】
通過質疑辨析,逐步建構科學嚴謹的數學思維方式,培養推理意識和應用意識。
【教學過程】
一、實物導入,數學觀察,情境啟學
師(出示圖2):用數學的眼光觀察世界,從生活中的一塊花布抽象出研究素材——長方形,以及長方形中的圖形要素——邊、面積。
評析:聚焦生活中常見的物品,抽象出其“形”,以及“邊”“面積”等數學要素,引導學生用數學的眼光觀察世界,初步感知數與形。
二、巧設沖突,問題導學,重構認知
學習活動一:如圖3,有一張長18分米、寬10分米的長方形彩布,用它來剪出一些邊長為3分米的小方巾,能剪多少張?想一想,用算式表示你的想法。
學生探究結果:
[①18[×]10=180(平方分米)
3[×]3=9(平方分米)
180÷9=20(張)][②18÷3=6(張)
10÷3=3(張)……1(分米)
6[×]3=18(張)]
師:用“大面積÷小面積”求得能剪20張,用“沿長邊剪幾張×沿寬邊剪幾張”求得能剪18張。
師:同樣是用彩布剪大小相同的小方巾,這兩種計算方法看起來都有道理,結果怎么不一樣?
評析:學生在學習解決與面積相關的實際問題后,基本掌握了兩種計算方法——“大面積 ÷ 小面積”和“長邊個數 × 寬邊個數”。然而,例題和課后習題都是剛好鋪滿的情況,兩種方法都適用,導致學生對這兩種方法的異同和優劣難以有深刻的認識。此學習活動中的數據和情境,恰好為學生制造了一個巧妙的沖突,產生了本課的第一個問題。在尋求問題解決的過程中,學生初步體會到這兩種方法在某些情況下無法通用,這有助于他們理解這兩種方法的特點。
師:一張小方巾的面積是9平方分米,20張小方巾的面積是180平方分米,剛好合適;18張小方巾的面積是162平方分米,比原來長方形彩布的面積少了18平方分米。
師:面積怎么會變少?難道有面積消失了?(揭示課題:消失的面積)
評析:通過驗算,產生了第二個問題“面積怎么會變少”。至此,學生感受到的確有“消失的面積”,產生探究與辨析的需求。
師:可以嘗試畫圖驗證。
學生作品(如圖4):
生1:我先畫了18張,還剩下長18分米、寬1分米的布,裁剪后可以拼成2張邊長為3分米的小方巾。
生2:我認為不能拼,因為題目要求是剪出完整的邊長為3分米的小方巾。
生3(出示圖5):我用這個小正方形代替小方巾,和剩余的部分對比就能一眼看出剩余部分不夠再剪出邊長為3分米的小方巾,所以我覺得這部分面積消失了。
評析:當學生無法給出充分辨析兩種計算方法的理由時,教師引導學生使用畫圖策略來分析。在面對剩余的“長18分米、寬1分米的布”是否有用的問題時,學生出現分歧。這種分歧往往源于他們更關注“數”的層面,這種可能是曾經教學中產生的認知偏差,處理這種分歧也是本節課教學需要突破的重點。因此,在這個活動階段,應該留給學生充分的時間進行辨析。通過結合生活實際和圖形特征,學生可以達成共識,即得出“剩余部分消失了”的結論。
師:我們從圖上可以清楚地看到消失的面積,那回到剛才的算式(出示圖6),你能從算式中找到消失的面積在哪里嗎?
生4:在第二個算式的余數“1”這里。
師:余數“1”表示的是1分米,怎么會是消失的面積呢?
生5:余數“1”是沿寬的這條邊可以剪3張小方巾,剪后還剩下長18分米、寬1分米的小長條。這一個小長條就不夠再剪出小方巾了,所以這部分的面積就得消失。
師:根據余數“1”,你們是用什么和什么比確定不能再剪的?
生6:用剩余小長條的寬1分米和小方巾的邊長3分米比。
評析:利用圖形解釋余下面積不可用后,學生已經達成共識,這時還需進一步通過數據來闡明這一結論。教學需要讓學生做到見數想形、見形想數,將“數”和“形”充分結合,說明為什么剩余的面積不夠,以及它是如何“消失”的。在從算式到圖形再回到算式的三個環節中,引導學生辨析“消失”的面積為何消失,并回歸知識的本質,深刻理解面積即測量圖形中包含的面積單位的數量。這一過程能幫助學生更加全面地理解面積概念,及其在實際應用中的表現。
師:在這種情況下用“大面積÷小面積”的方法怎么就不行了呢?
生7:這種方法只關注了180和9這兩個數據。
師:大膽想象,滿足面積是180平方分米這個條件的還可以是哪些圖形?
生8:可能是長20分米、寬9分米的長方形,也可能是長30分米、寬6分米的長方形。
師:再想想。
生9:還可能是長180分米、寬1分米的長方形。
師:長180分米、寬1分米的彩布能剪多少張邊長為3分米的小方巾?
生10:一個都不能。
師:“大面積÷小面積”的計算方法實際上只關注了數據,而研究圖形問題不能只關注數據,還要關注圖形的特征及邊與邊之間的關系。
評析:回顧兩種方法,思考這兩種方法的適用情況,總結出兩者的異同。“大面積÷小面積”的方法主要關注數據之間的關系。然而,在解決圖形問題時,不僅要關注數據,還需關注圖形特征及邊與邊之間的關系。因此,將“數”與“形”結合起來進行分析和想象,有助于構建完整的思維方式,培養學生的空間觀念。
三、適變情境,深度辨析,再探推理
學習活動二:有一張長11分米、寬6分米的長方形彩布,用它來剪出一些長3分米、寬2分米的小方巾,能剪多少張?可以怎么剪?根據你的想法寫出算式。
師:和學習活動一相比,這次的要求變化是什么?
生1:小方巾形狀變成了長方形;彩布和小方巾的圖形數據變了。
(學生嘗試自主計算,出現了三種不同的計算結果)
師:9張?10張?11張?看起來都是有道理的計算,但結果怎么不相同?
師:小組合作,將計算的過程在圖形上表示出來。
評析:僅憑數據想象圖形的位置是相對困難的,而在頭腦中對圖形進行調整則更具挑戰性,這些都屬于空間思維的高階能力。計算結果需要實踐操作的支持,以應對圖形的變動、移動和調整,并有助于積累經驗。這過程不僅是培養學生動手操作能力和空間觀念的重要手段,更為學生提供了豐富、可感的形象素材,為下一步的辨析提供了具體的依據。
生2:我們小組剪出了9張。是長對應長、寬對應寬這樣剪,沿長可以剪3張,沿寬可以剪3張,所以可以剪9張。
生3:我們的剪法有消失的面積,就是長6分米、寬2分米的一個小長方形的面積。
生4(出示圖7):我發現剩下部分還可以再剪出小方巾,只需換個方向。剩下部分的寬是2分米,正好與小方巾的寬一致,加上剩下部分的長是6分米,正好可以剪出兩張小方巾。這樣就能再剪2張。
師:確實如此!看,調整一下方向,對應的邊發生了變化,這樣就能將之前浪費的面積再利用起來。這位同學不僅關注圖形本身,還注意到了圖形之間邊的數量關系。
生5(出示圖8):用長對寬,寬對長,就可以剪10張。剩下部分的寬只有1分米,所以不能再剪了。
師:同樣大小的布料,剛才我們通過調整小方巾的方向可以剪出11張,為什么用生5的方法只能剪出10張呢?
生6(出示圖9):可以剪出11張!按生5的方法,雖然剩下部分不能再剪,但長對寬、寬對長,可以把后面部分進行重組,使得剩下部分長6分米、寬3分米,然后橫著剪這個部分,可以剪出三張小方巾,加起來就是11張了。
師:你是怎么想到的?
生6:因為小方巾的長是3分米,寬是2分米,我就去找能滿足這兩個數據的邊。
師:很了不起的思考,再一次將數與形結合,關注數與數的關系、形與形的聯結,把小方巾從10張變為11張的過程完美地展示出來。
師(出示圖10):這種算法直接計算得了11張。現在,你有什么想說的嗎?
生7:這種方法在這種情況下是可以的,但這可能是一種巧合,如果數據不同就不一定了。
生8:在解決這樣的問題時,不僅要用數來計算,還要關注圖形的邊的關系,根據不同的情況進行分析,比如畫圖的方式更直觀。
評析:學習活動二是在學習活動一的基礎上進行的拓展活動,具有一定難度,但有了前面的學習經驗,學生可以通過算式和圖形的結合掌握長方形的長與寬的對應關系,并適當調整小方巾的位置。通過逐步觀察、思考、辨析、推理、調整,學生發展了推理意識和空間觀念。
四、對比提煉,思維延展,提升總結
師:將長方形的小方巾一轉,就找回了消失的面積。那么,能否通過旋轉找回剛才剪正方形小方巾中消失的面積呢?
生1:不能。
師:為什么?
生2:正方形的特征是四條邊都相等,因此旋轉后剩余部分還是不夠。而長方形由于長和寬不等,旋轉后可能可以利用剩余面積。
師:在研究圖形問題時,我們不僅要關注數據,還要關注形狀,尤其是圖形的特征。
師:將來我們會學習更多的圖形,如三角形、菱形、五邊形、六邊形、圓等。讓我們帶著今天的收獲繼續學習圖形與幾何問題。
評析:課末的反思和總結能延展學生的思維,提升學生的總結概括能力。
【教學反思】
審辯式學習的課堂應包括五個層次遞進的思維要素:獨立思考、理性判斷、勇于質疑、直面挑戰、切中肯綮。這要求教師在重組教學內容和設計教學活動時,充分考慮學生在情境、問題、任務的驅動下是否會行為上積極參與、認知上深度卷入、情感上主動投入。課堂教學應結合觀察、實驗、想象、直覺、猜測、檢驗等探索活動,以及解釋、辨析、推理、驗證等深層次思考,促進學生積極參與、保持活躍,善于聯系和深刻思考問題,能提出富有意義的問題,并積極表達自己對問題的思考和理解。本課教學內容的選擇和設計,著重強調審辯式學習中的“審問”與“明辯”,從兩個維度促進學生深度學習,既重視學生對數學概念、法則、定律等顯性知識的深刻理解,又注重學生對數學本質的深刻體悟、思辨和內化。
一、以問啟學:基于核心問題引領驅動,問題序列化
為了更好地指導學生體驗知識的形成過程與探究發現的過程,該教學設計強調發展整體性、關聯性、結構性思維,使學生的思考變得更加清晰、全面、深刻和合理。核心問題聚焦于整節課的教學內容,整合關鍵和重點,旨在引領學生主動探索、思考和發現。教師圍繞核心問題的探索和解決,結合學生的認知規律和知識形成的邏輯順序,引導學生發現并提出子問題、形成問題鏈,能使學生思維可視、思路暢通,并促進學生深刻理解數學本質。
本節課的學習活動基于一個情境——在長方形的彩布上剪小方巾,核心數學問題“在一個大長方形中擺放小正方形或小長方形,能擺多少個”源于教材中“鋪地磚”例題,學生基本能應用不同的思考方法來解決。然而,教材中的例題和習題多為密鋪情況,地面長、寬與地磚邊長成整倍數關系,這可能導致學生形成思維定式。因此,本課在原有“正好合適”素材的基礎上,調整圖形的形狀與數據,結合學生的思維發展規律,設計了以下子問題:
(1)在彩布上剪大小相同的小方巾,使用兩種合理的計算方法,結果為什么不一致?
(2)驗算結果時,面積變少了?是否存在消失的面積?
(3)通過“形”釋“數”,可從圖形中看見消失的面積,那能否在算式中找到?
(4)在什么情況下,“大面積÷小面積”的計算方法會失效?
這四個子問題逐層遞進,使學生產生認知沖突,然后通過“形”釋“數”與“數”釋“形”逐步厘清兩種方法的適用范圍,進而重新認識圖形與幾何問題的解決過程:除了關注數的大小,還需關注形的特征,以便在具體情境中找到合理的方法。
二、以辯立學:基于學習任務思辨推理,辨析層級化
審辯式學習教學設計的關鍵不在于設計簡單的教學活動,或僅在形式上讓學生動起來,而是要從知識遷移應用出發,以解決現實中的實際問題為導向,設計相對復雜和綜合的學習任務。這些任務應具有挑戰性和現實性,能激發學生的持續性思考和探究,包括信息整理、閱讀、辨析問題和操作性活動等,從而與核心素養教學目標相匹配。在學生學習的過程中,他們將經歷分析、判斷、綜合、爭議、質疑、推理、論證等過程。這不僅涉及知識學習和技能運用,還包括問題解決與思維遷移。在這一過程中,學生逐漸形成解決問題的基本思路和方法,獲得應對困難和挑戰的必要品格與關鍵能力。
本課的學習活動二是在現有教材內容的基礎上進行,從剪裁正方形的小方巾(固定邊長)升級到剪裁長方形的小方巾(需從長與寬兩個維度思考),對學生來說具有一定難度。待學生用不同的算式表達了他們的思考,呈現了三種不同的答案后,教師設計一個思考環節,鼓勵學生充分運用“圖形”素材進行擺放與討論。在教學過程中可以看到,學生通過前期思想方法的積累,借助算式與圖形的結合,掌握了大小長方形的長與寬之間的數量關系,并能適當調整方巾的位置實現面積的最大化利用,發展了推理意識和空間觀念。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 穆傳慧.審辯式學習:價值、內涵與基本環節[J].小學教學參考,2023(8):1-6.
[2] 穆傳慧.審辯式思維:審辯式學習的中國邏輯表達[J].小學教學參考,2023(11):1-5.
[3] 穆傳慧.審辯式學習:學與教的深度對話[J].小學教學參考,2023(20):1-3,8.
[4] 林賓,張麗.基于“研創學習”的小學數學課堂教學設計[M].北京:龍門書局,2022.
(責編 金 鈴)