藍雪敏
一、“好題壞題”引觀點之爭
數學試卷題,作為考查學生掌握數學知識和思想方法、思維的靈活性的重要手段,對教師的教和學生的學具有重要的示范性和導向性作用。平時,大多數教師都是根據教材內容而制定相應的教學預案,圍繞課本習題展開,滲透相關的數學思想方法。然而,一次考試的一道選擇題,引起了筆者對教材的重新思考。2014年衢州市六年級下冊期末試卷中有一道選擇題:見圖1,在給定的正方形點子圖上,找一點D,使ABCD是一個梯形,D點共有( )種不同的選法。

A.2 B.3 C.4 D.5
圖2中①至⑤為5種正確答案,⑥是平行四邊形。

考試后統計正確率只有20%(參加考試360人,錯誤288人),事后訪談學生解答錯誤原因:
1.讀不懂題意20%,計57人。
2.只考慮到以AB邊為上底,沒有考慮到BC也可以作為上底70%,計202人。
3.說題出錯了,一共有6種,沒有考慮到⑥是平行四邊形10%,計29人。
事后,教師們提出了自己的看法:
觀點一:此題太難,既要考慮已知邊AB和BC都可以作為梯形上底,又要排除其中平行四邊形這一特例,學生理解困難,要求過高。
觀點二:這是一道難得一見的好題,既綜合了梯形和平行四邊形的特征,又考查了學生的空間觀念和靈活解題能力。
二、“透過現象”析背后之因
這道選擇題屬于“空間與圖形”領域的知識,重在考查學生的空間觀念。《義務教育數學課程標準(2011年版)》指出:在空間與圖形的教學中要“豐富對現實空間及圖形的認識,建立初步的空間觀念,發展形象思維。”面對20%的得分率,如何在“空間與圖形”的教學中“把握知識本質特征,培養空間觀念”引起了筆者的深刻反思。
(一)教材層面
北師大版四年級下冊教材第29頁“四邊形分類”這一內容中先讓學生“分一分”,直接告訴學生①③和⑥為一類(平行四邊形),②④和⑦為一類(梯形),⑤和⑧為一類(一般四邊形),接著引導學生想一想“智慧老人為什么這樣分”,得出平行四邊形和梯形的概念,然后在比較中引出長方形和正方形都是特殊的平行四邊形。這樣安排的好處是充分考慮到四邊形之間的聯系,容易在大量的知識沖突中辨清圖形之間的聯系與區別,但缺點是學生對于平行四邊形和梯形的特征都是通過觀察獲得的,梯形只有一組對邊平行的特征的建立比較膚淺,學生建立的表象過于單一。
(二)教師層面
在教學中,部分教師仍然把“掌握梯形的特征”作為教學的主要任務,強調“只有一組對邊平行”,卻忽視“為什么”,把發展空間觀念當成教學的“附屬”。很多教師都認為,圖3中的③④和⑤位置發生了變化是學生最難理解的,⑥符合梯形的特征,學生不難理解。事實果真如此嗎?

(三)學生層面
在四年級教學梯形前,筆者以上圖做了前測,統計結果如下:

通過訪談,學生認為:圖6和生活中見過的梯形(堤壩、木梯)的樣子不像,圖7很像生活中見過的梯形。可見學生對于梯形的認知仍停留在生活經驗層面,導致認知的偏差。
以上種種原因,再碰到前文的題型靈活多變,得分率低也就不足為奇了。
三、“正本清源”尋有效之方
基于教材、教師和學生的真實情況,對于“梯形的認識”一課有必要進行整合調整,筆者認為可設計“起→承→引→合”的探究過程,由淺入深,課始重在明晰梯形“只有一組對邊平行的四邊形”這一本質特征;課中由靜到動,多角度各位置認識各類梯形,讓靜態的知識動起來。這樣方能有效培養學生空間觀念。
(一)起——巧妙鏈接,激活經驗
“起”則為開端。在這里是指巧妙鏈接,激活經驗,導入新課。
由于學生已經掌握了平行四邊形是“兩組對邊分別平行的四邊形”這一本質特征,因此,課始借助回憶平行四邊形的特征,用課件出示三角形和平行四邊形重疊而成的圖形引入新知(圖4),激活學生已有的生活經驗,有效導入新課,為后續的教學奠定基礎。

1.找準異同,合理組合
梯形與平行四邊形的本質區別在于,前者只有一組對邊平行且另外一組對邊不平行,后者有兩組對邊分別平行。在教材的安排中,學生對于梯形的特征都是通過觀察獲得的,表象建立單一,教師往往只是強調概念中的“只有一組對邊平行”,卻忽視“為什么”。運用平行四邊形和三角形重疊成梯形,梯形的本質特征躍然紙上,為新知的建構搭造了平臺。
2.基于教材,匠心獨具
在平行四邊形和三角形的重疊中引出梯形,學生發現這個四邊形的一組對邊是原來平行四邊形的一組對邊,所以它們是互相平行的,而另一組對邊是原來三角形的兩條邊,它們是不平行的。這樣的安排匠心獨具,創造性使用教材,學生既知其然,又知其所以然,學得輕松自然。
(二)承——妙引體驗,逐步感悟
“承”則為承接。在這里旨在承接導入的情境,進行靈活變換,解決相似的問題。在這個過程中,要循序漸進,以免學生的思維出現斷層;同時,為后續空間觀念的培養作鋪墊。
1.簡單變化,初步感知
動畫演示圖5兩種組合:重疊部分是梯形嗎?與平行四邊形有什么不同?明確這兩個梯形上下對邊平行,左右對邊延長線相交,初步認識“只有一組對邊平行的四邊形是梯形”的本質特征。

2.改變位置,理解本質

在梯形的判斷練習中,認識像“”這類梯形對于學生來說是個難點,因此,在初步感知梯形特征后,改變擺放位置,出示圖6:重疊部分是梯形嗎?為什么?在三角形與平行四邊形的重疊圖中認識梯形,形象地揭示了梯形“一組對邊平行,另一組對邊不平行”的本質特征,點出了梯形與平行四邊形的聯系與區別。科學地詮釋了梯形的意義,學生一目了然,印象深刻,梯形的特征自然深深地印在腦海中。為了防止思維定勢,既有常規圖,又有變化圖,普通梯形、直角梯形和等腰梯形一一呈現,為下面的學習埋下伏筆。

3.聯系生活,加深印象
在理解梯形本質特征后,與生活實際相聯系,引導學生從“形”的角度觀察周圍的事物,發現梯形就在我們生活中,加深對梯形特征的認識,體會到數學與生活的密切聯系:生活中你見到過哪些梯形?你能找出圖7中的梯形嗎?引導學生數一數木梯中梯形的個數,不著痕跡地滲透有序思考、合理遷移的數學方法。

(三)引——引學結合,深化新知
“引”則為引導。在“起”“承”的基礎上,進行有效的“引”,讓學生主動參與是關鍵,運用梯形本質特征學習新知,進一步培養學生的空間觀念。
1.火眼金睛,辨析明理
學生利用剛剛獲取的知識,在四邊形中尋找梯形:圖8中的圖形哪些是梯形?哪些不是?為什么?在觀察、思考、質疑中鞏固對梯形的認識,培養分析能力和綜合能力,在辯論中結合正反兩方面的例子加以說明,不斷完善對梯形的認識,在比較中加深對梯形本質特征的印象。

2.動手操作,突破難點
課件隱去上圖中圖④和圖⑧:梯形有什么相同點呢?(梯形都有一組對邊平行,另一組對邊不平行),在交流、討論中認識底和腰;引導學生認識梯形的高,找一找梯形的高后獨立畫高,在比較中明晰高的正確畫法;課件呈現三角尺在上下底之間來回移動:梯形的高有幾條?為什么?通過動手操作和比較,突破認識高和畫高難點,使抽象的知識形象化。
3.挑戰自我,一刀成形
根據梯形的特征,利用一張長方形紙,一刀剪出一個梯形:這個梯形有什么特征?這是一道開放題:這一刀不是任意的一刀,必須破壞一組對邊平行,第一種剪出直角梯形,特別是第二種剪法需要將長方形對折一次才能剪出一個等腰梯形。這一操作活動,增加了挑戰性!學生根據“梯形只有一組對邊平行”進行推理,在操作、想象、推理中,學生在長方形和梯形間來回“穿梭”,既鞏固了梯形的概念,又巧妙地引出了直角梯形、等腰梯形,在活動中自然發現了兩種梯形的特征(直角梯形有兩個角是直角;等腰梯形兩腰相等,底角相等,是軸對稱圖形),認知體系逐步建構和完善,空間觀念得以培養。

(四)合——活用練習,內化思想
“合”則為結合。在這里是指結合前后知識,內化本質特征,進一步培養空間觀念。空間觀念的培養需要一個循序漸進、由淺入深的過程。在這一過程中,能結合課堂內外,結合前后知識,不斷“撥動”學生的思維,就可讓學生的學習得以不斷地積累、感悟、明朗,直到主動應用。
1.分類建構,形成體系

學生形成的空間觀念應該是“整體的、深刻的、概括的”,即一旦需要提取這一觀念就應該是鮮明的形象,而且是總體、簡約地出現。學生回憶所學四邊形后,試著把圖10中的四邊形分分類,學生把所學過的平面圖形利用不同的標準分類,既利用了梯形與其他四邊形的區別進一步鞏固了梯形的特征,又將所學過的平面圖形的知識進行了整理,建構了平面圖形的知識體系。這一過程進一步促進了整體的、深刻的、概括的空間觀念的形成。
2.推陳出新,前后縱連
新授課的練習既要緊扣本課重點,又要推陳出新,帶有一定的挑戰性,同時兼顧生動有趣,易于理解。先后呈現:直線a與直線b互相平行,下圖中有幾個梯形?把它們指出來(圖11①)(圖11①中共有梯形ABFE、梯形BCGF、梯形ACGE、梯形BDGF四個和一個平行四邊形ADGE);幾何畫板演示:BF不停地移動,可以看到哪些圖形?(圖11②)(設計圖11②的目的在于復習已學多邊形,圖形雖然不同,但每個圖形的高都是一樣的)兩題呈現了已學多邊形,需要學生擦亮雙眼、匯報分享、集體共議,使學生深刻認識所學多邊形的本質特征,溝通幾種多邊形之間的內在聯系,從而建立科學的認知結構,使得空間觀念的建立由靜態走向動態。

3.意猶未盡,延伸課外
數學學習首先要理解,然后在理解的基礎上運用所學知識解決問題。課末,同桌合作,在釘子板上圍一圍(如圖12):找一點D,使ABCD是一個梯形,點D共有多少種不同的圍法?激發學生思考,并延伸到課外,掀起新一輪的探究,在反復實踐應用中,空間觀念得到培養。

總之,學生空間觀念的培養不是一蹴而就的,需要教師以生為本,準確定位。教學中從圖形的本質特征出發,采取多種教學措施,引導學生在活動中積累空間與圖形的學習經驗,引導有序思考,必能促進其空間觀念的增強。
(浙江省龍游縣教育局教研室 324400)