本文以“多邊形的面積\"為例,致力于小學生問題解決能力的培養,讓小學生掌握基本規律。教師利用問題導學、趣味導學的方法,讓小學生初步了解轉化思想,并在具體的面積求解中引入生活化的元素,將實際生活中遇到的常見圖形引入作為面積計算的素材,讓小學生真切感受數學知識點。
一、教材分析
“多邊形的面積\"教學單元包括平行四邊形的面積、三角形的面積、梯形的面積、組合圖形的面積四部分。其中,平行四邊形的面積、三角形的面積和梯形的面積屬于面積公式推導計算課,是本單元的教學重點。如果從面積公式推導過程來看,平行四邊形的面積是動態呈現,三角形和梯形的面積是靜態呈現,組合圖形的面積和不規則圖形的面積則屬于問題的應用課,重點聚焦小學生的問題解決能力和知識應用意識的培養。
從“多邊形的面積”單元橫向關聯來看,平行四邊形的面積、三角形的面積和梯形的面積的計算和推導都蘊含著轉化思想,這些內容的轉化過程最終遷移到組合圖形的面積求解實踐中。
從“多邊形的面積”單元縱向關聯來看,小學生在不同的學段已經接觸到相關的圖形知識。如在一年級初步認識平面圖形,三年級對長方形和正方形有了基本了解,該階段屬于認識階段。而后學習面積和面積單位、長方形和正方形的面積求解,為后續學習奠定基礎。在四年級接觸多邊形,認識多邊形。在本階段學習多邊形的面積,后續還將對表面積、圓的面積、圓柱和圓錐等立體圖形進行計算。可見,單元教學內容本身呈現出階梯發展狀態,教師做好對教學內容的動態梳理,有利于后續研究的持續深入。
二、學情分析
1.關于轉化過程。部分學生能夠使用“割補法\"將平行四邊形轉化為長方形,認識到等積變形,但是在自己組織語言表達整個推理過程方面還存在一定的薄弱之處。
2.學生往往更關注整體的形,忽略局部要素特征,存在單一推導、多種推導、自主推導無法融會貫通的問題。
3.在學習完三角形的面積后,學生對遷移和轉化過程的應用存在困難。小學生知識的遷移能力和問題解決能力不足,導致“多邊形的面積\"教學質量提升緩慢。
三、教學目標
1.探索并掌握平行四邊形、三角形、梯形面積的計算公式,會估計不規則圖形的面積。2.在圖形認識與測量的過程中,進一步形成量感、空間觀念和幾何直觀。3.能運用轉化思想和相應的面積計算方法,解決遇到的實際問題。
四、教學過程
(一)趣味導入,滲透轉化思想
教師使用PPT呈現格子圖當中的若干圖形,包括長方形、平行四邊形、三角形、梯形和組合圖形等。
師:同學們,上學期我們學習和認識了許多圖形,也學習了長方形和正方形的面積計算。今天,我們開動腦筋,學習“多邊形的面積”,下面我們首先學習
“數面積”。
師:大家還記得我們之前用什么方法研究的長方形和正方形的面積嗎?
生:用數格子的方法,用每行個數乘行數,就是面積單位的總個數,面積單位的總個數是長方形的面積。
師:太棒了,同學們都記得長方形的面積計算方法,看來大家的記憶很深刻。那么同學們,接下來猜一猜我們要學習哪些圖形的面積。
生:不規則圖形、平行四邊形、三角形、梯形。
師:同學們很會思考,接下來我們就要研究圖形的面積了。請大家觀察下面的不規則圖形(見圖1),讓我們數一數格。
圖1

學生根據教師提出的問題進行匯報:
預設1:一格一格地數,不滿格的按照半格數。
預設2:發現有不滿格的,先數滿格的,再把不是滿格的拼成滿格。
師:除了數格子的方法,誰還有不同的方法?
生1:把圖 ① 上面的兩個小方格移到下面,就能拼成一個長方形。
生2:把圖 ② 中左邊的三角形剪下來移到右邊,能夠拼成一個正方形。
師生梳理得出:我們在計算像這樣的圖形的面積時,可以將圖形的一部分通過剪、拼、移的方法轉化為規則圖形,更加簡單、快捷地求出面積單位的總個數,從而知道圖形的面積。
為了深化小學生對轉化思想的理解,教師進一步引入有關平行四邊形、三角形等內容的轉化。
師:平行四邊形怎么數才更快?
生1:沿著高剪開,將一邊的三角形移到對應的一邊,拼成一個長方形。
生2:沿著平行四邊形任意一條高剪開,都能拼成長方形。
在直角三角形數面積的過程中,教師引導學生運用剪、移、拼的方法自主操作。
師:像這樣用兩個完全一樣的圖形拼一拼求面積的方法,叫做倍拼法。
師總結:同學們,一開始我們用數滿格的方法能夠直接數出面積單位的總個數,當出現不滿格時,我們使用湊滿格的方式來算出面積單位的總個數。我們又發現使用湊滿格很麻煩,就用剪、移、拼的方法,將圖形轉化成長方形、正方形,求出面積單位的總個數。我們還學會用兩個完全一樣的圖形去倍拼,也能方便求出面積單位的總個數。這里也滲透了我們數學中非常重要的思想方法一—轉化。
(設計意圖:本環節以基礎性的思想方法為主,采取趣味化的方式讓學生初步了解轉化思想。本環節的學習既是對前期學習內容的匯總,又是對后續學習內容的延伸。與傳統的教學模式不同,趣味性的導入過程讓知識的呈現不再是僵化的方式,而是以一種生動、靈活的方式深入推進和展開。教師要始終關注學生的學習體驗,讓學生成為課堂教學的主人,在教師的問題引導下進行主動探究,掌握知識要點。)
(二)生動實踐,進行面積求解
師:同學們,我們一起通過數方格的方式探究了平行四邊形的面積,下面這個平行四邊形(見圖2)的面積你會數嗎?
圖2

喚醒舊知:(1)整格 + 拼成整格:先數整格,再加拼成整格,得到面積。(2)部分平移或旋轉:把圖形中的一部分進行平移或旋轉后,再來數。(3)沿著平行四邊形的高剪開,把一整塊平移過來,就能用每排個數乘排數,直接計算,比較方便。
教師出示情境問題:下面圖中停車位(見圖3)的面積是多少平方米?
圖3

出示要求:(1)動手操作。(2)畫畫寫寫。
教師提示:你可以使用學具當中的平行四邊形的作圖工具,通過動手操作的方式計算面積,也可以直接在練習紙上畫示意圖,清楚地表達你的想法,算出它的面積。兩種方法可以任選一種進行操作。
學生選擇不同的方法進行操作、計算、交流。
師:同學們選擇了不同的方式表達了自己的想法,大家比一比,這兩種方法有什么不同的地方?
小組匯報交流、討論。
師:回憶整個操作過程,結合表1中的數據,比一比圖4中轉化前后的圖形。
1.什么變了?什么沒變?
2.有什么聯系?
圖4

表1

同桌討論。
小結:從整體上看,圖形的形狀發生了改變,但面積不變。從局部看,轉化后的長就是原來平行四邊形的底,轉化后的寬就是原來的高。
因為轉化后圖形的面積并未發生變化,所以長方形的面積和平行四邊形的面積相等。得出板書:
長方形面積
長 x 寬平行四邊形面積
底 × 高
如果平行四邊形的面積用大寫字母 s 表示,底用小寫字母 αa 表示,高用 h 表示,長方形的面積公式就可以用 S=a×h 表示。
集體回顧整個推導過程
(設計意圖:本環節的設計從轉化思想進入實踐階段。與傳統的教學模式不同,實踐階段的內容進一步得到延伸,將轉化階段的相關理論知識運用到具體實踐中,圍繞平行四邊形的面積求解過程展開。在該課程的設計過程中,教師采取動手操作、畫畫寫寫、對比分析、小組討論等多種模式,讓學生主動探究。學生只有掌握知識的基礎操作和運用方法,才能為后續的問題解決提供堅實保障。)
(三)遷移運用,注重問題解決
師:什么是組合圖形?我們學過的基本圖形有哪些?它的面積是如何推導出來的?
師生回顧基本圖形的名稱,總結出由長方形的面積能夠推導出正方形、平行四邊形的面積,由平行四邊形的面積又可以推導出三角形、梯形的面積。
教師設置探究性的活動,引導學生思考。
師:你能求出這個圖形(見圖5)的面積嗎?
圖5

活動要求:(1)先進行獨立思考,在探究單上用自己喜歡的方法求這個圖形的面積。(2)在有結果之前,與同桌進行交流,表達一下自己的方法。
生1:把這個圖形轉化成長方形 + 正方形。(給出圖6)
圖6

師:為什么這樣割開?這條虛線有什么用?能否給它起個名字?
生1:輔助線。
生2:把圖5轉化為兩個梯形。這個圖形的面積就是兩個梯形的面積和。
生3:把這個圖形轉化為長方形,大長方形的面積減去小正方形的面積就是這個圖形的面積。
生4:把這個圖形的面積轉化為一個長方形,長方形的面積是這個圖形面積的2倍。
生5:把這個圖形通過割補的方式轉化為長方形,長方形的面積就是這個圖形的面積。
師:同學們集思廣益,提出了多種多邊形的面積計算方法,在提到的5種方法中。方法1和2采用的是分割法;方法3和方法4采用的是填補法;方法5采用的是割補法。無論是分割、填補還是割補,最終的目的是都是解決實際問題,將之前學習到的圖形轉化的方法運用到圖形面積的計算中來。
小結:通過學習,同學們掌握了組合圖形的面積計算方法,并能夠使用多種方法進行面積的計算。可見,不管是知識的學習還是面對日常生活中難以解決的問題,我們都可以通過認真思考、大膽求證的方式摸索多種解決方案,并將解決方案運用到教學實踐中,轉化為簡單的問題,以積極、樂觀的態度去面對,從而找到問題的解決方法。
(設計意圖:本環節的著重點放在小學生對知識的活學活用上。教師在課堂上設置了探究性的問題,目的是引導學生就一個開放性的問題尋找解決方案。在本環節,學生提出了不同的問題解決方案,并得出正確的答案。從結果來看,大部分學生能夠通過主動思考、主動探究去獲得解決問題的方法,并不斷去探尋新的解決方案。)
五、教學反思
本節課以培養學生的問題解決能力為核心,在教學實踐中高度關注學生的參與感和體驗感。教師圍繞“多邊形的面積\"教學,建立了趣味引導、課堂實踐以及遷移運用的階梯式教學框架,極大地調動起學生的學習興趣和主動性,并能夠針對問題提出解決方案和具體建議,更快速地解決遇到的數學問題。但本次教學仍存在不足之處,具體如下:
1.在問題導學階段,部分學生行為拘謹,無法充分參與到討論和實踐中。并且整個教學節奏相對較快,學生出現了學習脫節的情況,對于面積求解的知識點掌握得不夠充分。
2.在課堂互動階段,教師設計的問題無法顧及每一個學生,由于個體差異的存在,一定程度上影響了學生參與課堂學習的效果,使小學數學課堂教學質量提升緩慢。
為此,在后續針對小學生的數學教學實踐中,教師要將關注焦點放在以下方面:
1.教師要重點對學生的數學學習情況進行全面調查,了解學生的數學學習特點和學習風格,做出內容上的調整與安排,讓每個學生都能夠主動參與到課堂實踐中。
2.教師要不斷豐富小學數學課堂的教學內容。小學階段涉及的教學內容較多,教師要圍繞不同的教學內容設置新的教學方案,并不斷完善具體細節,確保每個學生都能夠參與到課堂學習實踐中,在教學中強化學生的問題解決能力,使學生能夠保持積極的態度和良好的學習習慣。
(作者單位:漳州高新技術產業開發區實驗小學)編輯:張俐麗