史寧中教授認為:“度量作為數學的本質,是人們創造出來認識數學、認識現實世界的工具。\"在基礎教育階段,度量都是一條重要的學習主線,如時間、人民幣、質量、長度、面積、角度、體積等。“量感\"的內涵比“度量\"更豐富,旨在引導學生感知度量的意義、工具及方法,能針對真實情境選擇合適的度量單位進行度量,并養成用定量的方法認識與解決問題的習慣。“量感\"的學習內容有序分布在一年級到六年級的教材中,部分教師認為,量感是“規定\"知識,可以直接告訴學生,忽視讓學生經歷知識產生的過程。基于此,教師應引導學生通過具身操作,發展學生對“量\"的感知能力。
“長方形和正方形的面積”的教學重點是讓學生理解面積概念、掌握面積測量方法以及了解面積單位與長度單位之間的差異。本節課是單元教學的起始課,筆者嘗試從學生實際出發,借助學生熟悉的情境,通過觀察、比較、測量等具身活動,讓學生在獲得感性認識的基礎上建立面積的表象,感受面積的大小,并明晰面積單位與長度單位之間的區別,從而使學生在實踐中發展\"量感”。
一、具身操作,建立“面積”表象
知識是客觀的、普遍的、超越個體經驗的,然而部分教師在教學過程中,存在以“知識教育\"代替“身體教育”忽視學生個體經驗和身體價值的問題。具身認知理論強調學生的身體在求知過程中的本體價值,讓學生在具身操作中獲得對客觀知識的認知。“量感\"并非學生與生俱來的,需要學生在不斷“悟\"的過程中逐步積累經驗,形成量感,這與具身認知理論的要求不謀而合。因此,在“長方形和正方形面積”的起始課中,教師可以基于具身認知理論,重視學生的具身操作,讓學生通過身體參與、身體動作和體驗學習,積累經驗,建立對面積的表象,為發展量感做準備。
1.活動一:游戲體驗,感受圖形的大小
如圖1,4名學生進行涂色比賽,你們覺得這樣公平嗎?
圖1

設計意圖:通過涂色比賽的公平性與否,引發學生對“面\"大小比較的初步思考。學生覺得游戲不公平,圖形小的涂色時間就少,圖形大的涂色的時間就多。教師引導學生通過圖形的\"大小”之分,由具體到抽象,引出“面\"的概念,為認識“面\"做好準備。
2.活動二:實物感知,認識物體表面的大小
(1)找一找:生活中有很多物體都有面,你們在教室里能找到哪些物體的表面?(2)摸一摸:摸摸黑板面、課桌面、椅子面和書本面。(3)說一說:為學生提供球、圓柱、長方體等學具,摸摸它們的表面,說一說它們的表面有什么不同。
設計意圖:教師以學生身邊熟悉的事物作為研究對象,讓學生動手比畫、觸摸,用觸覺體驗“面\"的真實存在,感悟“面\"的規則、不規則、平面、曲面。在此基礎上,教師讓學生試著用語言對面積進行簡單的描述,用語言促進感知,有效建立面積的正確表象和空間觀念。
二、“三探大小”,形成“度量”概念
面積單位是發展量感的關鍵要素,在教學中,教師應引導學生對面積單位形成相對深刻的感知,能正確識別數量的屬性特征,并能選擇合適的度量單位進行度量。在學生初步認識了面積的概念之后,教師通過設計“三探大小\"的教學活動,讓學生掌握比較面積大小的方法,感知統一度量的必要性和應然性,形成“度量\"的概念,由感悟“量\"走向“量感\"的形成。
1.活動一:操作實驗,比較面積大小
師:仔細觀看圖1中的四個圖形,你們猜想哪個圖形的面積大?(學生說出自己的想法)
師:你們為什么不猜是 ① 號呢?
生(齊聲答):因為 ① 號一眼就能看出來較小。
師:“看\"這個詞用得真好,一眼就能看出來,這就是我們平常所說的“觀察法”。我想知道 ② 和 ③ 究竟誰大誰小呢?
生1: ② 號的長方形面積大。
生2: ③ 號的長方形面積大。
師:顯然光靠猜測是不行的,必須有科學的依據。下面請進行小組合作,充分利用你們手中的學具進行驗證。
組1:我們組采用的是擺硬幣的方法, ③ 號長方形里可以擺55枚硬幣,② 號長方形里可以擺48枚硬幣,所以 ③ 號長方形的面積大。
組2:我們組采用的是剪一剪、拼一拼的方法。
組3:我們小組用數格子的方法,如圖2所示,發現 ③ 號圖形的面積大,因為它有55格, ② 號圖形只有48格。
圖2

師:大家剛才用不同的方法得出了 ③ 號長方形面積大的結論,你們認為在這些方法中,哪種方法更好呢?
生(齊聲答):數格子的方法。
設計意圖:教師引導學生比較四個圖形面積的大小,引出觀察法、數格子等方法,促進學生對面積概念的深度理解。
2.活動二:認知沖突,感知統一面積單位的必要性
師:剛才我們學了數格子的方法,請大家比一比這幅圖中的兩個圖形(如圖3),看一看誰的面積大?誰的面積小?
圖3

生3:我覺得 ② 號圖有32個方格, ① 號圖只有16個方格,所以是 ② 號圖形的面積大。
師:大家覺得他說得對嗎?
生4:我覺得不對,兩個圖形看著差不多大小,它們有可能一樣大。
生5: ① 中的方格大, ② 中的方格小,所以我認為不能直接比較,它們兩個的大小沒法判斷,可能不相等,也有可能相等。
師:到底是個什么情況,誰來幫我理一理?
生6:應該是有三種情況,當方格的大小一樣時,應該是 ② 號圖形的面積大;當 ② 中的方格小時, ① 和 ② 中圖形的面積可能一樣大,也有可能是 ① 大。
師:所以,為了度量的需要,我們在表示面積時需要轉化成相同的圖形,也就是統一成相同的度量標準,這樣就能通過數圖形的個數比較面積的大小。
設計意圖:教師引導學生采用自主探究的方法,引發學生的認知沖突,讓學生慢慢思考、充分交流,進而感悟度量標準不同時不能直接比較面積的大小。
3.活動三:向深沉潛,感受統一單位的應然性
教師要求學生進行小組合作探討,如圖4所示,哪個圖形的面積最大?為什么?
圖4

學生通過數方格發現, ① 號圖形占了14格, ② 號圖形占了12格, ③ 號圖形占了14格, ④ 號圖形占了16格,所以 ④ 號圖形的面積最大, ① 號和 ③ 號面積一樣大。
設計意圖:教師通過探究活動,讓學生體會用數格子的辦法來比較兩個圖形面積的大小,明確用于計量面積的小方格就是“面積單位”。
)三、類比學習,了解面積“單位”
通過前面的學習,學生意識到研究物體面積大小時,需要有統一的標準。因此,在這一環節中,教師應引導學生經歷從數面積到計算面積單位個數的過程,讓學生根據實際需要選擇合適的面積單位估測面積的大小,創造性地運用合適的單位面積作為工具,初步建立面積維度的量感。
在沒有學習面積單位之前,筆者根據課前測發現部分學生已經知曉平方厘米、平方分米、平方米三個長度單位,但對面積單位的大小不清晰。因此,教師要引導學生經歷動手操作的過程,讓學生對面積的單位形成深刻認知。在教學中,教師要讓學生理解:用不同的標準去測量一個物體的表面,會得到不同的結果,并不能明確表示一個物體的面積,因此需要有統一的標準作為面積單位來表示。
師:我們在研究物體面積大小時,需要有統一的標準。數學家就制定了這樣的統一標準,稱作面積單位。你們知道面積單位有哪些?(板書:平方厘米、平方分米、平方米)
1.活動一:加強對1平方厘米的感知
(1)比一比:請大家拿出課前剪好的正方形紙片,這樣大小的正方形面積是1平方厘米。1平方厘米有多大,你們能用手比一比嗎?(課件呈現:邊長1厘米的正方形,面積是1平方厘米,1平方厘米可以寫成 1cm2
(2)找一找:你們覺得1平方厘米適合測量哪些物體的面積?在桌面上找一找。
(3)摸一摸:請大家摸一摸,1平方厘米有多大?預設:(糾錯)我看到有的同學這樣摸(摸邊),對嗎?應該怎么摸?我們再來摸一摸。
(4)量一量:那數學書封面到底有多少大呢?請同學們以4人小組合作,用老師發給你們的小紙片來測量一下數學書封面的面積。
(5)說一說:(出示課件,如圖5)說一說它們的面積是多少。
圖5

師:紅色長方形的面積是多少?
生1:紅色長方形的面積是16平方厘米。
師:為什么說紅色長方形的面積是16平方厘米?
生2:因為它是由16個1平方厘米的方格組成。
師:那藍色長方形的面積呢?圖形中沒有標出格子怎么辦?
生3:我們可以用1平方厘米的小正方形去擺。
師:下面請你們動手試一試,并與同桌進行交流。
學生發現:如圖6所示,在藍色長方形中擺小正方形,1行可以擺3個,可以擺5行,一共可以擺15個小正方形,也就是15平方厘米。
圖6

設計意圖:教師引導學生通過裁剪三個面積單位的紙片,初步感受面積單位;在課堂上通過比一比、找一找袋子里的1平方厘米的正方形和生活中的1平方厘米的活動,幫助學生在頭腦中建立1平方厘米到底有多大的表象,發展學生的量感和空間觀念。
2.活動二:類比探究1平方分米和1平方米
師:如果我們要測量課桌面的大小、教室地面的大小,用1平方厘米作單位合適嗎?
教師引導學生結合認識1平方厘米的過程,讓學生通過找一找、想一想、摸一摸等活動充分感知1平方分米和1平方米的面積大小,并引導學生主動建構概念,在實際測量時學會選擇合適的面積單位測量物體的面積,逐步培養學生對面積單位的量感。
總之,量感是學生對量的感悟,量感的形成與培養是一個長期的過程。從學習長度到面積,是學生空間觀念發展的一次飛躍,也是培養學生量感的一次契機。在教學中,教師應把抽象的量感與具體的體驗相結合,給予學生充分觀察、操作、探究和體驗的機會,讓學生在親歷度量中逐步形成量感,在想象推理中發展量感,在估測與對比中增強量感,使其在積累豐富活動經驗的基礎上,將量感內化為穩定的表象,并形成量化思維,最終發展核心素養。