遵循學生認知規(guī)律，培養(yǎng)文圖轉譯能力

王玉東

【關鍵詞】圖形與幾何;文圖轉譯能力;實物圖;三視圖;要素圖

【中圖分類號】G623.5【文獻標志碼】A【文章編號】1005-6009（2020）17-0079-02

在六年級的一次數(shù)學測試中，有這樣一道題目：一個長方體的長、寬、高分別是a、b、c分米，把高增加3分米，表面積增加（①）平方分米，體積增加（②）立方分米;如果把長增加5分米，表面積增加（③）平方分米，體積增加（④）立方分米。筆者班里共56人，有37人出錯，錯誤率高達66.07%。這四個填空，錯誤人數(shù)及其占比情況如表1所示。

從表1中的數(shù)據(jù)可知：學生正確率最高的是填空②，正確率最低的是填空③。①③的錯誤率比②④的錯誤率高，說明學生對表面積的理解運算水平比對體積要低。①②的錯誤率比③④的錯誤率低，說明學生對高增加引發(fā)原長方體表面積、體積變化的理解水平比對長的增加引發(fā)的相應變化的理解水平要高。

筆者又對學生的錯誤類型進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)：填空①錯誤類型達到15種，占比前三位的是3a+3b、6ab、3ab;填空②錯誤類型達到5種，占比前兩位的是3bc、3abc;填空③錯誤類型達到16種，占比前三位的是5b+5c、5ab、10ab;填空④錯誤類型達到9種，占比前三位的是5ab、10bc、3bc。據(jù)此，不難發(fā)現(xiàn)這兩個方面的原因：一是考慮不全面，高或長增加，表面積都應該增加4個面，不少學生認為只增加了2個面;二是概念不清晰，學生對于什么是體積和表面積還不完全清楚。但從更深的層面去思考，學生錯誤的原因則是：直觀想象的數(shù)學核心素養(yǎng)還沒養(yǎng)成，不能迅速將題目中的文字敘述轉譯成圖形來理解和分析問題。筆者檢查學生的解題過程發(fā)現(xiàn)：有些學生沒有畫圖或者說不會畫圖;有些學生僅僅畫了一個長方體，而沒有在圖上呈現(xiàn)高增加或長增加;有些學生畫的圖基本表達了題目的意思，但是缺乏必要的數(shù)據(jù)或字母標注。

數(shù)學中的點、線、面在現(xiàn)實生活中并不存在，因而對小學生來說比較抽象。根據(jù)學生的認知規(guī)律，越是抽象的知識越需要形象的事物來支撐。事實上，在立體圖形教學中，教師對學生畫圖是比較重視的，甚至要求學生：只要是跟長方體、正方體知識有關的題目，都必須畫圖。也許，教師根據(jù)題目中的文字來畫一個圖很容易，但對小學生而言并不容易。因此，在引導學生讀懂題目，進而準確地將文字表達轉化成圖形方面，教師必須花大力氣。循著學生的認知規(guī)律，教師可以有層次地依托實物圖、三視圖和要素圖來提升學生的文圖轉譯能力。

1.實物圖——文圖轉譯能力的基礎。

“圖形與幾何”領域的知識一般比較抽象，學生必須積累相應的生活經(jīng)驗才能由文化圖、以圖促知。在教學中，教師可以提供操作材料讓學生現(xiàn)場操作，或者出示實物圖形讓學生仔細觀察，不斷積累相應的經(jīng)驗。如在研究“表面涂色的正方體”時，可以讓學生自制學具，并把自制的三階、四階的正方體帶到課堂上來，通過師生、生生的討論和交流，促進學生不斷明晰“三面涂色的正方體在頂點處，兩面涂色的正方體在棱上，一面涂色的正方體在面上”的知識點。

2.三視圖——文圖轉譯能力的關鍵。

三維透視圖是生活與數(shù)學的橋梁。一方面，它具有立體性和直觀形象性等特征，與實物有一定的相似性，能有效降低學生理解的難度;另一方面，它抽取了事物的物理屬性，僅僅關注事物的數(shù)和形，體現(xiàn)了數(shù)學的本質。因此，在教學中，教師根據(jù)題目的意思示范畫三視圖，并指導學生畫三視圖，可以化繁為簡、化隱為顯、化抽象為形象。如“一個長方體正好可以切成3個一樣的小正方體，切開后每個小正方體的表面積是18平方分米，原來這個長方體的表面積是多少平方分米？”這道題，如果僅僅憑借想象，對學生而言難度很大。但如果引導學生畫出三視圖（如圖1），就可以使許多隱藏的條件浮現(xiàn)出來，他們就容易發(fā)現(xiàn)長方體的表面包括14個小正方形，進而解題：18÷6×14=42（平方分米）。一般說來，對于長方體或正方體中的切、拼、挖等問題，通過三視圖來幫助學生解決會簡單很多。

3.要素圖——文圖轉譯能力的飛躍。

將一個文字表述的問題用空間形式，特別是圖形表達出來，有助于學生分析問題、解決問題。但對學生而言，用一個圖形完整地表述題意比較費時。因此，教師可以引導學生抓住題目中的關鍵點或要素，將圖形的形態(tài)、變化和圖形之間的關系表達出來。用要素圖來表達文字問題的意思，既有利于學生直擊問題核心，也有助于發(fā)展學生的空間想象能力。如這個問題：牙膏盒長15厘米，寬和高都是3厘米。現(xiàn)有一紙箱，尺寸為60厘米×30厘米×17厘米，這個紙箱中最多能放多少盒牙膏？借助圖形分析時，學生只需呈現(xiàn)紙箱和牙膏盒的長、寬、高的數(shù)量關系。下圖2所示的要素圖就可以清楚地表達題意，彰顯解題思路：沿著長可以擺4盒牙膏，沿著寬可以擺10盒，沿著高最多可以擺5盒，這樣一共就可以擺4×10×5=200（盒）。當然，也可以把牙膏盒的長、寬、高分別沿著紙箱的寬、長、高來擺，答案與前一種擺法一致。

需要指出的是，這三種圖雖然體現(xiàn)了思維的某種層次性，但在教學中是相輔相成、相互促進的。另外，學生文圖轉譯能力的形成不是一蹴而就的，需要教師在教學中長期有意識地培養(yǎng)。

（作者單位：江蘇省海安市明道小學）