陳嵩
(福建省廈門市群惠小學 福建廈門 361003)
學生在六年級學習圓周長和面積時,經常出現求“周長”變成求“面積”。筆者在六年級上冊教完圓的周長后,馬上測試求一個半圓形的周長。
題目:把一張半徑是5厘米的圓形紙片對折,得到一個半圓,這個半圓的周長是多少?
這道題目的測試結果相當驚人,整個年段正確率不足30%,幾乎都錯在沒有加一條直徑這個典型錯例上。很多學生對周長的認識僅僅停留在描述性概念這一表面上。到底什么是“圖形一周的長度”,甚至什么是“圖形的一周”,學生對這些問題的認知是缺失的。
周長的概念首次出現在三年級。下面筆者就以三年級“認識周長”一課為例,談談如何基于學情,單元整體備課,上下勾連,深化知識的內在結構,以多維活動為載體,呈現問題鏈化解學生的困惑點、易混點,讓學生在體驗中去辨析、梳理、評價,發展其高階思維能力。
三年級上學期的學生,處在直觀動作思維向抽象邏輯思維發展的過渡階段,也是從認知一維圖形(線段、直線等)過渡到認識二維圖形的階段,這需要大量感性表象和實際操作的支撐才能理解抽象的概念。認識周長是在學生認識了四邊形、三角形等圖形,并在二年級學會了測量長度的基礎上進行教學的,充分利用這些基礎知識,才能讓學生理解周長的概念和測量各種圖形的周長。
那么,學生對周長的認知水平如何?是否有意識地利用工具來測量周長?筆者設計了如下調研問題:
1.你聽說過周長嗎?請結合生活用圖畫與文字來表示你對周長的認識。
2.下面的圖形或物體有一周嗎?有的請打鉤并把它的一周描出來。
3.在下面點子圖中,1號圖形和2號圖形的周長相比誰大誰小。
調研結果顯示,班級52人只有8人能圍繞“周”或“長”描述。這種題目是一個很常規的問題,可見,高年級學生雖然會描述相關概念,但是對本質的理解是欠缺的[1]。
調查應反映學生認知的知識本質的盲點。基于這樣的思考,上述調研題目也無法判斷學生是否有利用工具來測量長度的意識。筆者進行了第二次調研,題目如下。
(1)下面的圖形或物體有一周嗎?有的請在()打鉤,并把它的一周描出來。
(2)下圖有一個長方形和一個正方形,你能用什么辦法知道哪個圖形一周的長度更長?
(3)下面的點子圖中,1號圖形和2號圖形周長相比()(一樣長或誰更長?)
結果顯示,學生對一周的概念不理解,容易受面的干擾;超過半數學生懂得借助工具測量,但大部分學生只測量出圖形部分邊線長度。由此可見,周長對學生來說比較抽象,會受到二維平面的影響。如何消除這種影響讓周長可視?部分學生不理解 “一周”,如何幫助理解含義,并在活動中滲透度量思想?
學生在前測暴露的困惑點和易混點,有助于教師聚焦問題的核心。在教學中,教師應著重幫學生突破“一周”認知的困難,引入“邊線”,借邊線感受一周,將一周從二維平面上剝離出來,讓其可視,排除了面的干擾后,再聚焦下一個難點——周長的度量。在學生測量一周的長度時,將借助格子圖點子圖的單位度量,去溝通計算方法。
筆者梳理了小學階段十二冊內容中圖形測量部分的知識點,發現圖形的測量包括初步感知、一維測量、二維測量、三維測量。學生在這之前學習了長度單元,并體驗了統一長度單位的重要性。單元整體備課有助于對圖形測量部分的縱向梳理。由此明確:周長是小學周長學習的第一課時,也是小學階段第一次利用長度單位直接度量,是勾連一維度量和二維度量的通道,學生一維度量的意識又會影響到二維和三維度量,所以認識周長在教材中的重要性不言而喻。

筆者將周長定義為二維圖形中的一維概念,它的本質就是一維長度的度量。低年級的學生會測量一條給定線段長度,為什么高年級的學生反而不會求這些線段的長度(周長)呢?這個問題出現在學生從一維圖形過渡到二維圖形認識的過程中。當一條線段首尾相接的時候,這條“線”就消失了,學生眼里只看到這個圖形的“面”了。對邊上“線”的感知就降低了,圖形的“一周”當然就消失了。
通過對比北師、蘇教、人教版教材,筆者又發現,北師大版和蘇教版的教材都有說到這條線,北師大版是讓學生用彩筆描出樹葉一周的邊線,而蘇教版則是指一指書簽一周的邊線,無論是畫還是指,都是在借助“邊線”讓周長直觀可見,通過對比分析,在周長一課的設計中引入“邊線”,其目的是讓周長可視。所以如何讓這一周重現,讓周長可視,就是備這節課的突破口。
三個版本的教材,其整體教材編排順序一致,但在教學路徑上,北師版由特殊(身邊的物體)到一般(圖形),人教版蘇教版是由一般到特殊。不同的教材的核心活動都是突出動手操作和探究這些學習方式,這樣安排的目的都是為了培養學生的度量意識,所以度量意識就是核心活動的重中之重了。

基于以上分析,在教學上應注重抓“本質”,周長是封閉圖形一周的長度。這樣的描述中,“一周”是一個空間概念,是周長概念中形的本質,而“長度”是一個數量概念,是周長概念中量的本質。
在教學設計中,以任務驅動促進學生探索,力圖讓學生的學習能觸及知識本質,并設計實施具有挑戰性的活動任務,促進學生對知識的深度理解。以下就教學流程列舉。
1.引入邊線,認識一周
設計螞蟻運動會的情境,讓學生找到樹葉的邊線。
對學生來說,邊線本身并不難理解。有了單元整體備課的視野,發現難的是在平面中找到邊線,學生容易受到面的干擾,忽略了邊線。所以,從二維圖形中剝離出一維的邊線,幫助學生消除面的干擾,從面中看到線才是難點,才是讓周長可視的意義。先讓學生找到并指出樹葉的邊線,建立對一周的初步感知。再描出樹葉的邊線,把樹葉拿開直視留在黑板上的邊線,就是要將二維圖形中的一維線段剝離出來,幫助學生排除面的干擾,引導學生發現這條邊線就是樹葉的一周,讓圖形的一周變得直觀可視[2]。
2.分析反思,感受一周
(1)師:樹葉有它的一周,身邊物體的表面有一周嗎?同桌互相找一找,指一指。讓學生從身邊熟悉的物體入手,明確一周存在于許多物體的表面,就在我們的身邊。也能在指一指的過程中再次感受它的邊線就是一周。
(2)師:物體表面有一周,圖形有一周嗎?你能描出下面圖形的一周嗎?

沒有了面的干擾后,也初步感受了“一周”后,我們再來聚焦問題:到底什么是一周?
學生描出一周后,及時發現學生典型錯例,引導學生分析、反思誰畫得對。隨后馬上追問:到底怎樣才是圖形的一周?學生再分陣營來擺事實講道理。學生在辨析、梳理、交流碰撞中,明確里面的線段不是圖形的邊線不是圖形的一周,逐步清晰地構建周長中“周”的概念。
(3)聚焦M字形圖形,師:為什么都沒有描出一周?
學生從已經從前面環節的辨析中積累對“一周”的感知,自然認為此圖無法從起點開始繞一周后再回到起點,不是一個封閉圖形,當然也就沒有一周了。又從“能把它變成一個封閉圖形嗎”這個變化中,再次加深學生對圖形一周的認知。
3.動手操作,認識周長
基于單元整體備課對知識本質的分析。周長是通過度量得到的,度量物體表面或平面圖形邊線的長度,得到的這個結果就是它的周長,其本質就是長度單位的累加。
(1)基于此設計“你如何知道上述第四幅圖形一周的長度”的問題。
生1:量出每一條邊的長度再加起來。
生2:用格子圖來測量。
生3:用繩子圍一圍,在量出繩子的長度。
利用格子圖測量就是為了突顯度量單位的累加這個核心。通過課件全班同學一起數一數,讓學生明確這些測量方法實際上都是把圖形的邊線數出來再加起來,這個圖形一周有幾個1厘米,它的一周就是幾厘米。這就指向了度量的本質:長度單位的累加;也引出了周長的定義:封閉圖形一周的長度。
(2)師:一只螞蟻沿著樹葉一周跑,一只沿著正方形磚塊一周邊線跑,誰先跑完一周,誰就贏,如果你是螞蟻,你會選擇哪個圖形跑?
學生選擇哪個圖形?(跑道短的)就要意識到就是在比較周長的長短,建立描述周長不是用大小,而是用長短來比較的直觀感受。
生1:正方形用直尺量一條邊,算出4條邊的總和就是它的周長。
生2:用繩子繞樹葉一周,展開拉直后繩子的長度就是它的周長。
針對不同情況,學生要選擇合適測量工具:直邊可以直接用直尺測量(同時還可利用正方形的特征快速計算周長),曲邊圖形用線繞再測量線的長度,滲透化曲為直的數學思想。
4.辨析說理,深化概念
(1)快速判斷,下面兩個圖形的周長一樣嗎?
(2)長方形中加一筆,分成兩個周長一樣的圖形。
(3)拿走一個小方塊,周長會變嗎?
三個活動層層深入,讓學生在辯一辯、說一說中體會周長的本質特征,學生的這種卷入式的學習狀態,就是在深度學習。筆者通過設計多維的活動,讓學生思維碰撞,在層層豐富的活動中探索圖形周長的“變與不變”,深化周長是一維長度的概念,不受面大小的影響,從而拓展學生的思維,同時促進學生空間觀念、推理能力、創新意識的發展。
借助COP大數據的分析,引起了筆者的一些思考,比如:缺乏對學生問題意識的培養。筆者覺得可以在以下環節進行調整:在描出圖形一周有不同的畫法時,基于學生的困惑,以“兩幅作品,你有什么疑問?”引導學生自己提出問題:誰畫得對?到底怎樣才是圖形的一周?學生再分陣營來擺事實講道理。這樣更能針對學生的難點、易混點和困惑點,呈現描出圖形一周的不同畫法,基于學生的典型錯例,通過層層反饋,引導學生學會提問、學會反思、學會辨析、學會表達、厘清思路,通過不同觀點的碰撞,逐步清晰地構建“周長”的概念。再如COP數據分析中,學生討論后匯報的比例過低,體現在“加一筆,分成兩個周長一樣的圖形”環節時,只讓學生自己上臺說理,沒有關注臺下學生的反饋。其實,這個過程中學生易受面的影響,認為圖形面越大,周長越長。所以,有必要讓學生充分討論AB兩個圖形周長是否一樣?通過分析、辨析、證明,最后匯報。這樣引導學生要關注圖形邊線的長度,深化了周長是一維長度的概念,從而拓展了學生的思維,促進學生空間觀念的發展。
回顧周長一課的教學,筆者依靠單元整體備課的方法,能有效引導學生走向深度的學習中。整節課從備課思考到實踐探索,筆者始終以學生的立場為立足點,基于單元整體備課的框架,在課前對知識的內在結構做到逐層深化,然后對學生相關知識做了前測了解,再據此設計以問題鏈形式呈現的具有挑戰性的學習任務。在實施教學過程中,以多維活動為載體,設計針對學生困惑點、易混點、難點的問題情境,讓學生在體驗中去辨析、梳理、評價、提問,最終達到培養學生高階思維能力的目的。
總之,概念教學應針對學生的難點、易混點和困惑點,基于學生的典型錯例,層層反饋,引導學生厘清思路、學會提問、學會辨析、學會表達、學會反思,通過不同觀點的碰撞,逐步清晰地構建概念,拓展學生的思維,促進學生空間觀念的發展。