找“周”測“長”?凸顯概念本質(zhì)

黃海歐

【摘 要】“周長”是小學“圖形與幾何”領域的一個重要概念，對這一概念的不理解會影響后續(xù)有關(guān)實際問題的解決以及造成周長和面積概念的混淆。文章以“周長的認識”為切入點，著手研究幾何概念教學的改進模式，力求引導學生通過系列操作活動，經(jīng)歷概念的發(fā)生、感知、形成和深化過程，把握“周長”的概念，發(fā)掘內(nèi)在本質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】周長 概念本質(zhì) 平面圖形

數(shù)學概念是數(shù)學知識的核心和數(shù)學思想方法的有效載體，正確理解和掌握概念是學生能力提升的保證。“周長”是小學“圖形與幾何”領域的一個重要概念，它是平面圖形的本質(zhì)屬性，是幾何知識的核心之一，也是培養(yǎng)學生空間意識的有效載體。然而，實際教學的成效卻往往不盡如人意，如在教學完周長概念后，學生在解決與周長有關(guān)的實際問題或是求不規(guī)則圖形的周長時感到困難；還有些學生到高年級后，將周長與后續(xù)學習的面積概念發(fā)生混淆等。這都是由于學生對周長表象建立不完善，對周長概念的理解不深、不透導致的，這也一直是幾何教學中的一個痛點。本文以“周長的認識”為切入點，著手研究幾何概念教學的改進模式，力求引導學生通過一系列操作活動，在經(jīng)歷概念的發(fā)生、感知、形成和深化的過程中，把握“周長”的概念，發(fā)掘其內(nèi)在本質(zhì)。

一、教材分析，尋求本質(zhì)點

人教版數(shù)學三年級上冊“周長”這一內(nèi)容，是學生在學習了線段、長方形和正方形之后學習的，為今后學習多邊形的周長和圓的周長打下基礎。

筆者研讀了人教版、浙教版、西師大版、蘇教版、北師大版等教材，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)容都包含三個層面：首先是結(jié)合熟悉的實物或圖形去認識什么是周長；其次是掌握測量周長的方法；最后是應用周長概念解決問題。在這些版本的概念呈現(xiàn)環(huán)節(jié)中，人教版提供的素材是最多的，且只有人教版直接給出了周長的明確定義，從實物到圖形再到文字，實現(xiàn)了從具體到抽象的層層遞進。

二、學情分析，確定混淆點

為了進行學情分析，筆者設計前測題（如圖1）：

學生的前測數(shù)據(jù)如圖2：

可見，學生對“周長”的認知率是比較高的，但對本質(zhì)概念的認識還存在一定的偏差。比如：部分學生根據(jù)已有線段測量的經(jīng)驗，認為曲線圖形、不規(guī)則圖形用直尺不好測量，就沒有周長；學生在描一周時容易忽略周長的本質(zhì)，把圖形內(nèi)部的線條也看作周長的一部分。另外，由于周長和面積的表象都是借助封閉圖形表現(xiàn)出來的，學生對面積的感覺又遠比周長強烈，很容易將這兩者混淆，導致以“大小”來判斷周長的長短。所以，筆者將本節(jié)課的教學重點立足在準確把握“周長”的概念上，凸顯“周長”概念的本質(zhì)。

三、實踐過程，落實關(guān)鍵點

【片段一】讓周長在“周”的基礎上生長

1.任務一：這些圖形有一周嗎？如果有，用水彩筆描出它一周的邊線。（如圖3）

2.匯報交流。

追問1：五角星里面為什么不描？

追問2：角呢？

小結(jié)：這是圓的一周、數(shù)學課本封面的一周、五角星的一周。角不是封閉圖形沒有一周。

3.變式。

問題：怎么變，它才會有一周，請描出來。（學習單上操作）

追問1：還可以怎么變？它們的一周在哪里？

追問2：只要怎么變，就會有一周？

小結(jié)：只有封閉圖形才有一周。

【設計意圖】在任務一的解決過程中，學生描出邊線后，同桌之間交流評價。讓學生學會從已有認知出發(fā)，自學教材內(nèi)容，嘗試解決問題。所提供的素材有具體實物，也有抽象圖形，旨在用最精簡的素材，從行動表征到圖象表征，再到語言表征，幫助學生一步步建立起“一周”的表象，獲得鮮明形象的認識。重點辨析有內(nèi)部線條的五角星和不封閉的角之后，讓學生想象角怎么變就會有一周，學生最先想到的是三角形，再針對前測中學生認為曲線圖形和不規(guī)則圖形沒有周長的學情，讓學生創(chuàng)作既有曲線又不規(guī)則的變式圖形，要求學生辨析是否有一周，得到“只要是封閉圖形就有一周”的結(jié)論。在培養(yǎng)學生空間想象力的同時，拓展了“周長”這一概念的外延，讓學生在不同外延中深刻感受“封閉邊線”的含義，為接下來的測量、計算打下了認知基礎。

【片段二】讓周長在“長”的基礎上延續(xù)

1.任務二：完成下面的填空。（如圖4）

我想測量的周長。

想一想：怎么測量。

選一選：我需要的工具是。

測一測：它的周長是厘米。（結(jié)果取整厘米）

2.匯報交流。

（1）三角形。

小結(jié)：測量了3次，這三條邊的長度和就是三角形的周長。

（2）長方形。

生1：測量了4次。

生2：測量了2次，長量1次，寬量1次就可以了。

小結(jié)：雖然生2測量了2次，但“×2”后，也是在求四條邊的長度和，這四條邊的長度和就是長方形的周長。

（3）五角星。

生1：把五角星的每一條邊都量了一遍，然后把所有的長度都加起來。

生2：只要量一條邊，再乘10就行。

小結(jié)：雖然生2測量了1次，但“×10”后，也是在求十條邊的長度和，就是五角星的周長。

（4）圓。

生1：用卷尺把它繞起來。

生2：用線把它繞一圈，再測量線的長度。

小結(jié)：不管是圍還是滾，都是數(shù)學上所講的“化曲為直”。求的是一圈的長度和，就是圓的周長。

演示總結(jié)：不管是圓的周長、三角形的周長、長方形的周長還是五角星的周長，都是一周的長度。（如圖5）

【設計意圖】認識了圖形的一周之后，學生自主完成任務二——測長。學生選擇自己想要測量的圖形，先思考如何測量，再選擇合適的工具進行測量，記錄過程，得出結(jié)論。從最簡單的三角形入手進行交流展示，由簡到繁，層層遞進；接著對比長方形的兩種測法，通過測量次數(shù)的減少，體現(xiàn)學生基于圖形直觀特征的算法優(yōu)化；五角星的周長則幫助學生進一步感受“積段成數(shù)”；圓作為曲線圖形，它的測量更具有挑戰(zhàn)性。學生發(fā)現(xiàn)繞圓的繩子拉直后依舊能表示圓的周長，是因為長度沒有發(fā)生變化，“化曲為直”的數(shù)學思想得到自然滲透。在學生深刻體驗的基礎上，教師進行動畫演示，進一步讓學生感悟無論“一周”的形怎樣變化，周長都是邊線長度的總和，在形與線段的變換中逐步領悟周長的內(nèi)涵，積累數(shù)學學習活動經(jīng)驗，培養(yǎng)空間觀念。

【片段三】讓周長在操作中深刻

1.任務三：你能把這個長方形分成周長相等的兩部分嗎？（如圖6）

2.匯報交流。

問題：為什么這兩部分的周長相等？（如圖7）

3.任務四：剪掉一塊，剩下圖形的周長和原來長方形的周長相比，有什么變化？（如圖8）

4.追問：剪掉一塊，剩下圖形的周長不變，還有其他情況嗎？

【設計意圖】學生能否靈活應用概念，最合適的檢測方法就是在變化中思辨。因此，筆者設計了兩個習題。第一題基于形與量的思考，形狀上，從均分變?yōu)榇笮〔灰唬粩?shù)量上，從單個圖形到一分為二。這樣的思辨不僅是對周長理解的深入，還在一定程度上促使學生打破思維定式，排除面積的視覺干擾，重新回到“周長”概念的內(nèi)涵上進行對比辨析。第二題旨在關(guān)注解決問題方法的多樣性與層次性。之前，學生求周長的方法只有量，這時可以利用所學知識進行抽象和推理，提升思維層次。筆者適時追問，要求學生進行思考，感受周長的三種變化情況——不變、變長、變短，在“變”與“不變”中，深入發(fā)掘周長的本質(zhì)。

四、課后反思，呵護生長點

數(shù)學課的學習要解學生之困，那這節(jié)概念課，學生之困“困”在何處呢？

（一）周長在哪里

首先，學生的困難在于不會準確找到“周長在哪里”。所以，筆者在任務一中提供了“角”這樣的學習素材，先提問：“角怎么變，也有一周？”并不斷追問：“還可以怎么變？”通過這樣的變化，學生經(jīng)歷多個層次的想象，先是基于經(jīng)驗的想象連接出三角形，之后突破經(jīng)驗的想象，得到多邊形和有曲線的不規(guī)則圖形的周長。這時，筆者繼續(xù)追問：“只要怎么樣都有一周？”通過問題引導學生總結(jié)。由此，學生對“一周”的理解真正得到了修正和內(nèi)化。

（二）周長怎么測

其次，學生困在“周長怎么測”。在測量周長環(huán)節(jié)，筆者給學生提供了豐富的素材，如三角形、長方形、五角星等都可以通過測量直接得出周長，圓的周長則需要通過轉(zhuǎn)化再測量。得出數(shù)據(jù)之后，筆者不滿足于此，引導學生歸納提煉“不管怎么測、測幾次，都是求這個圖形一周的長度”，讓學生深刻體會“積段成數(shù)”“化曲為直”的方法。

（三）周長怎么比

我們知道，面積與周長是共存的，顯性的面積一直影響著隱性的周長。筆者沿用任務二中長方形這一素材，設置了任務三：“你能把這個長方形分成周長相等的兩部分嗎？”這一任務靈活多變，適合不同發(fā)展層次的學生。課堂上，思維層次低的學生，只能通過把長方形分成兩個形狀大小相同的圖形，借形判斷周長相同，而思維層次高的學生可以脫離形，通過推理從概念本質(zhì)上去判斷，提升了靈活解決問題的能力，同時為后續(xù)周長和面積的辨析做好鋪墊。

總之，概念課的教學要基于學生的自主構(gòu)建，關(guān)注概念本質(zhì)，在思辨中發(fā)展學生思維。本節(jié)課，筆者引導學生通過一系列操作活動，在經(jīng)歷概念的發(fā)生、感知、形成和深化的過程中，找“周”測“長”，凸顯了概念的本質(zhì)，讓學生的深度學習真正發(fā)生。學生由此獲得的不僅是知識技能，更重要的是抽象思維、推理思維層次的提升。