浙江杭州市蕭山區江寺小學(311200) 王國宏
史寧中教授指出:數學教學的最終目標,是要讓學習者會用數學的眼光觀察現實世界,會用數學的思維思考現實世界,會用數學的語言表達現實世界。如何讓學生積累有效數學活動經驗,筆者試以人教版“長方體的認識”這一課為例,談談具體的有效措施。
“長方體的認識”是一節從平面圖形到立體圖形的“種子課”,是學生從二維到三維的一次飛躍性認識。為此,筆者設計了一系列掃描活動。
課始,帶領學生回顧之前學過的圖形,通過對長方形、正方形、三角形、平行四邊形、梯形等圖形的回顧,進一步明確平面圖形的特征,為后續的立體圖形的學習提供可以對比的教學素材,同時,學生對原有圖形知識的認識得到進一步的深化。
課件播放玩具工廠里正在制作的各種玩具,特別是展示一些長方體、正方體、圓柱體、三棱柱、三棱錐等形體的積木類玩具。通過展示這些玩具,讓學生初步感知這些玩具的形狀特征,為后續的抽象學習提供第一手資料。
問學生“在哪里上課”,引導學生說出是在“長方體”內上課。通過一個簡單的問題,把學生置身于今天要學習的立體圖形當中,這樣學生能對長方體有更加深入的感知,因為學生不僅是簡單地學習知識,還真真切切地感知到數學就在身邊。
讓學生充分感受到教室是一個長方體之后,把學生的目光轉移到生活的小區、街道,讓他們尋找自己所居住的環境里有哪些物體是長方體的,比如長方體形狀的大樓、長方體形狀的車庫……這樣“掃一掃”,學生學習的數學又能回歸到生活中去,這是一個點睛之筆。
讓學生通過看、摸、比、量、議等方法,研究長方體的特征。

師(課件出示長方體):你能看到幾個面?

生1:三個。(正面是長方形,上面和側面畫成平行四邊形,這樣在平面上展示立體圖形更立體)
師:看不見的有幾個面?怎么畫?(用虛線表示后面、下面和側面)
師:想象一下,看不到面是什么樣的?
生2:上下的一樣,左右的一樣,前后的一樣。
師(出示長方體框架):你能從中發現什么?(學生認識到相對的4條棱長度相等)
師:如果遮掉其中的一條棱,你還能想象出這個長方體的大小嗎?比畫一下。如果再遮掉一些棱呢?至少要剩下哪幾條棱,才能保證還可以想象出這個長方體的大?。縿邮衷囋?。
師:三條棱很重要,它們直接制約著這個長方體的形狀和大小。我們把底面上較長的邊叫作長,較短的邊叫作寬,垂直于底面的這條棱叫作高。
讓學生對照教室找出長方體的面、棱和頂點的數量,最后總結特征。學生通過再觀察,以及討論、辨析、想象,進一步鞏固了對長方體特征的認識。與此同時,對于特殊的長方體,學生能夠發現長方體可能會有兩個面是正方形的,其他四個面都是一樣大小的長方形,此時,教師通過課件演示,讓學生直觀感受到正方體是特殊的長方體。
教師只有在活動中關注學生的學習起點與深度,關注知識的呈現與學生的思維,關注學習的目標與過程,才能扎實推進活動的開展,不至于使活動流于形式,才能拓寬學生獲取經驗的渠道,使學生獲得更多的經驗。
一項學習任務是否可以理解為數學活動,判斷的標準是看“是否有數學思維的參與”。在學生認識長方體的特征之后,筆者安排學生進行了一次搭建長方體框架的操作活動。
給每組學生提供一袋小棒(每袋16根),讓他們搭建長方體或正方體。課件出示每袋小棒的規格數量:

小棒長度 1號袋 2號袋 3號袋 4號袋9厘米 6 10 3 2 7厘米 4 3 8 12 4厘米 5 3 5 2
(1)思考并討論自己小組要去領哪一個材料袋。
(2)已經搭好的再想想,如果選另外的材料袋是否能拼搭成功。
由于各小組選擇的小棒不同,有的小組搭成了長方體框架,有的小組卻搭不成。這樣,就厘清“成”與“不成”之間的關系,再一次提升學生的活動經驗。

“搭成與搭不成”對比圖 “搭成的兩種長方體”對比圖
當學生的答案不同時,教師適時地引導學生進行比較,及時地給予點撥,學生就能透過差異,快速高效地看清事件的真相與本質,從而有效地提升了關于“棱”與“面”的認識。
學生在操作活動中的經驗是有差異的,有的學生關注的是相同長度的棱,有的學生關注的是一個頂點連著三條不同長度的棱……教師只有正視這些差異,才能拓寬學生的視野,幫助學生從不同角度提煉豐富的經驗。
從平面走向立體,發展學生的空間觀念,需要關注學生的空間想象能力。學生不是一個亦步亦趨的操作工,為操作而操作就會失去活動的價值與意義。教師必須把學生置于主體地位,讓學生明確為什么要操作?探究的目標是什么?要怎么去探究?要讓學生親身經歷數學知識的“再發現”和“再創造”過程,從而調動學生的學習主動性和積極性,讓學生在學知識的過程中發展空間觀念,這樣的活動才是有效的數學活動,才能為學生積累基本的數學活動經驗。
在學生完成對“點面棱”的探索、“長方體的特征”的建構、“長方體的長寬高”的特征認識后,就要讓學生體驗數學“可以用”“可以創造”。
師:這六個面中,各選幾個能組成長方體?

除了6個A面(4,4)或D面(7,7)可以構建正方體外,學生還給出了以下答案:
第一種,兩個(4,4)做底面,四個(4,9)做側面;
第二種,(4,4)兩個,(4,7)四個;
第三種;(7,7)兩個,(9,7)四個;
第四種,(7,7)兩個,(7,4)四個;
第五種,(9,7)兩個,(7,4)兩個,(4,9)兩個。
通過分析長方體各條棱,對它們進行正確分類。在這個過程中,學生能夠明白一個頂點上有一條長、一條寬、一條高,而一個長方體當中有四條高、四條長、四條寬,這樣的分析無疑是通過四組長、寬、高的分類方式解釋了長方體的三維內涵。
點動成線,線動成面,面動成體,這此都是動態的立體構建;點在線上,線在面上,面在體上,這些都是平面化的立體構建。讓學生看數據想象長方體底面的大小,是一種想象與估計;讓學生選擇合適的面,粘貼出合適的長方體,是一種極富挑戰的數學活動。數學允許猜測,猜測允許出錯,數學活動用于驗證思考,在思考需要幾個面、幾種面的過程中,學生享受著“創造的快樂”。想象、操作、質疑,在鞏固面的知識的同時,又將長方體的相關知識融合得“面面俱到”,整個操作過程不僅是手工“勞動”,還充滿了思維的含金量,充滿了智慧的“創造”。
長方體當中有很多特別的數,比如 24、12、8、6、4等,它們都包含了非常豐富的含義,而且它們之間具有復雜的聯系。有表示6個面一共有24條邊的24,如果24÷2=12,那就說明6個面拼成的長方體有12條棱;如果24÷3=8,就說明把24條邊分成3條一組,即一條長、一條寬、一條高,那么就會有8個頂點;如果24÷4=6,就說明24條邊分給每個面4條邊,那么就有6個面。
蘇霍姆林斯基說過,在人的內心深處都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者,在兒童精神世界中,這種需要特別強烈。先“掃一掃”再學長方體的教學設計,實際上是讓學生先熟知長方體的特征,再深入分析長方體的結構變化。這樣的教學是學生所能接受的。特別是“數字小結”,還能讓學生深切感受到長方體的面、棱、角之間關系,正如有的學生在“數字小結”后感嘆道:“算式24÷2、24÷3、24÷4使我終身難忘。”