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运用结构性材料,助推学生提出问题

2018-07-16卢特吴兴元

教学月刊·小学数学 2018年1期
关键词:长方形算式平行四边形

卢特 吴兴元

【教学内容】人教版教材五年级上册第91~92页“三角形的面积”。

【教学目标】

1.理解三角形面积计算公式的推导过程,会正确计算三角形的面积。

2.通过猜测、操作、观察、比较等数学活动,进一步理解转化思想方法在探索三角形面积计算中的作用,培养空间想象能力。

3.借助教学材料和生成资源,初步培养主动质疑和提出问题的能力。

【教学过程】

一、唤醒经验,提出问题

1.回忆旧知(略)。

2.提出问题。

教师板书:三角形的面积。

师:今天我们要研究三角形的面积,你想到了什么问题?

生1:三角形是不是也可以像平行四边形一样,用转化的方法来找到面积计算公式?

师:提出了一个好问题。你们觉得能转化吗?

大部分学生认为能转化。

师:还有什么问题吗?

生2:三角形可以转化成什么图形呢?

生3:会不会也像平行四边形那样用割补的方法转化呢?还有别的转化方法吗?

生4:转化后三角形的面积怎么求呢?

教师结合学生回答,提炼并板书了两个问题:转化成什么图形?面积怎么计算?

师:同学们提出的问题都很有价值,值得研究。

【评析】在这个教学环节,卢老师让学生回顾平行四边形面积计算公式的推导过程,唤醒学生已有的活动经验。一方面教学衔接非常流畅,另一方面也促使学生自然而然地思考:探索三角形的面积计算公式,是否能像平行四边形那样进行转化研究呢?从已有的知识和经验出发,为学生提供有联系的材料,有利于学生提出问题,并且提出指向于本节课教学重点的问题。

二、对比材料,探索发现

1.自主探索。

师:方格纸上有一个三角形,请你完成学习纸上的问题。

A.画一画:可以把三角形转化成什么图形?

B.算一算:这个三角形的面积是多少?

学生独立完成,教师巡视。

2.质疑交流。

(1)呈现学生A作品和方法一:

算式:6×4÷2=12平方厘米

师:请大家仔细看看这个同学的作品和算式,有问题要问他吗?

生1:算式中为什么要除以2?

生A:6×4算出平行四边形的面积,因为这个平行四边形里有两个完全相同的三角形,所以还要除以2。

生2:这两个三角形为什么是相同的?

生A:这两个三角形的高都一样,實际上就是同样的一个三角形转过来就可以拼成平行四边形了。

师生合作,在黑板上用卡片再现了方法一的过程。

小结:我们把三角形转化成平行四边形,平行四边形面积=底×高,那么这个三角形的面积就是一半,要除以2。这个同学的转化方法很特别,掌声送给他。

(2)呈现学生B作品和方法二:

算式:6×4÷2=12平方厘米

师:看了这个同学的方法,你们有什么问题要问他吗?

生1:为什么这种方法和第一种方法转化成的图形不一样,但算式是一样的?

生B:虽然拼法不一样,但是拼成的长方形面积也是原来三角形面积的2倍,所以也是6×4算出长方形的面积,再除以2算出三角形的面积。

生2:你怎么证明长方形的面积是原三角形面积的2倍?

生B:因为补上去的两个小三角形可以拼成一个大三角形,这个拼成的三角形和原来的三角形完全相同,所以长方形的面积是原三角形面积的2倍。

师生合作,在黑板上用卡片再现方法二的过程。

(3)一起呈现学生C作品方法三和方法四:

算式:6×2=12平方厘米 算式:4×3=12平方厘米

师:对于这两种方法,你们有什么问题要问这两个同学吗?

生1:前面两种方法的算式里都有除以2,为什么你们的算式里没有除以2呢?

生C:我把上面的小三角形剪下来补到下面,转化成了一个长方形 ,长6厘米,宽2厘米,面积就是6×2=12平方厘米,转化前后面积不变,所以不用除以2。

生C:我是把下面的小三角形剪下来补到上面,转化成一个竖着的长方形,长方形的面积4×3=12平方厘米,转化前后面积不变,所以也不用除以2。

师:对于这两个同学的回答,你们明白了吗?

学生表示理解,对两个同学的解释表示满意。

生2:在第三种方法中,两个小三角形的面积是一样的吗?

生C:我是沿着三角形边的中点分割的,所以面积是一样的。右边分割的时候是同样的道理,所以就把三角形转化成了面积相等的长方形。

生3:算式“6×2”的2哪里来的?

生C:是4的一半得来的,本来三角形的高是4,因为分割下来后只有一半了,就是4÷2得到的。

师:听了你的解释,我们知道了,如果写完整这个算式的话,就是6×(4÷2)。大家明白了吗?

学生点头表示明白。同样道理,方法四其实就是6÷2×4。师生合作把方法三和方法四用卡片展示在黑板上。

3.梳理归纳。

师:看了黑板上的这四种方法,你有什么想说的?

生:三角形是可以转化成我们学过的图形的,而且既可以转化成平行四边形,也可以转化成长方形。

生:前面两种转化的方法,都是转化成平行四边形,是拼起来的,面积是原来三角形的2倍。后面两种转化的方法不一样,是在一个三角形里割补的,面积不变。

师:两个同学说得真好!我们发现,研究三角形的面积,可以有不同的转化,但都能得到我们要的结果。(板书:拼组法、割补法)你们还有新的发现吗?

生:不管是拼组转化,还是割补转化,在计算三角形面积时都用到了6×4÷2=12平方厘米,所以三角形的面积可以用底×高÷2计算。

师生共同归纳,板书得到:三角形的面积=底×高÷2,S=ah÷2

【评析】在这个环节,卢老师选择了一种创新的学习材料——一个有方格背景的三角形,数据也是经过精心选择的。这种有结构的材料非常符合学生的探究水平。一方面学生可以借助方格图联想到如何转化,让自主探究有支架可撑。另一方面又有利于学生形成不同的转化方法:拼组(用两个相同的三角形拼成平行四边形),割补(把未知的三角形转化成等积的长方形),而且这两种方法又有不同的具体形式。教学中,学生出现了4种不一样的画图转化形式,给课堂提供了丰富的生成资源。第三方面也是最重要的是,借助学生的自主探索作品,卢老师有顺序地、有侧重地把这些结构性资源反馈给学生,加强学生互相质疑提问能力的培养。学生之间的问答,卢老师适当穿插组织,及时有效指导,引导学生持续深入思考,达到了以问促思和突破教学难点的目的。

三、练习巩固,应用提升

1.基本练习。

计算下面三角形的面积。

(1)请学生独立观察,计算。

(2)交流。

生1:第一个三角形的面积是9×6÷2=27平方厘米。我把它转化成底是9厘米,高是6厘米的平行四边形来想的,三角形面积是它的一半。

生2:第二个三角形的面积是24平方厘米。我把这个三角形看作一个长方形。8×6÷2的结果就是一个三角形的面积。

师:给两个同学点赞,看到三角形,能想到我们刚才的转化过程,想象能力不错。

2.变式练习。

在方格纸中画一个面积是6平方厘米的三角形。

(1)学生独立画。

(2)交流。

师:请想一想,大家画出来的三角形,形状一样吗?

生:可能不一样。因为只要面积是6平方厘米就行,底和高不一定相同。

呈现部分学生作品,验证果然如此。只要底和高的乘积一样,三角形的面积就一样。

师:你们还有什么新的想法?

生:我想,就算是底和高一样,也能画出不一样的三角形。

呈现部分学生作品,果然如此。等底等高的三角形,面积一定相等。

生:我发现,面积是6平方厘米的三角形,可以画出无数个。

(3)教师结合学生发言,用几何画板表示上述两种变化。

【评析】在这个环节,卢老师的练习设计分为两个层次。第一层次是基本练习,巩固三角形面积计算公式,同时也让学生回顾对公式的理解,搭建空间想象的机会。第二层是变式练习,略有提升,只知道三角形的面积,来画三角形,思考三角形的形状。这道练习题又有两层用意。一是通过画图和交流,使学生知道面积一样的三角形,形状可以不同;二是借助学生的新问题,通过正反两方面的辨析,使学生明白等底等高的三角形,面积一定相等,但形状也可以不同。这种有结构、有层次,能启发学生深度思考,培养空间观念的练习材料,效果很好。

四、课堂总结,引发新问题

1.回顾总结(略)。

2.提出新问题。

师:三角形面积计算公式我们已经掌握,你又想到什么新的问题吗?

生1:梯形的面积怎么计算?是不是也可以把梯形转化成学过的图形?

生2:圆的面积怎么计算?圆的能转化成方的吗?

生3:一些不规则图形的面积怎么计算?

生4:像树叶、手掌这些生活中的物品面积怎么计算呢?

师:同学们很厉害,联想到很多新问题,好问题。我们会在后面的学习中来解决这些问题,当然如果你等不及的话,可以先去研究研究。

【评析】在这个环节,卢老师首先和学生一起回顾三角形面积的学习过程,除了知识和技能的总结,重要的是再提解决新问题的方法——将未知转化为已知。同时也緊扣培养学生提出问题的目标,启发学生提出新的问题,让问题延续至课后。既为后续的数学学习起到铺垫的作用,又培养了学生的问题意识,增强了学生提出问题的能力。

【总评】

落实培养学生发现问题和提出问题的能力,不能“空穴来风”,即没有好的材料学生提不出问题,也不能“守株待兔”,即教师要为学生创造合适的提问机会和条件,同时教师要有所作为——在关键处进行组织和引导。以卢老师执教的“三角形的面积”为例,如果我们按部就班地进行教学,也能够落实知识技能目标,渗透转化思想方法,但在培养学生提问能力上就会毫无作为。我们认为:在这节课上,教师有四个点可以做文章,运用结构性材料,助推学生提出问题。

(一)借助学生已有经验,自然提出问题

卢老师很自然地和学生聊起最近的学习,聊起平行四边形的面积计算公式以及公式的来历,借助课件学生也很自然地想到三角形面积计算是否也是这样。学生提出的四个问题,经过交流后归纳为两个主要问题:转化成什么图形?面积怎么计算?

(二)运用学生生成资源,互相质疑问答

卢老师设计的核心问题探究,有意识地用方格图作背景,这是有所为的——学生比较容易想到两种不同思路的转化方法:拼组和割补。学生作品又呈现出丰富的四种具体形式,这为互相提出问题、互相质疑问题创造了条件。卢老师在组织反馈中也是有所为的,他首先反馈方法一,学生提出“为什么要除以2?”再反馈方法二,学生提出“为什么算式一样,转化的图形不一样?”然后一起反馈方法三和方法四,学生提出“为什么这两个算式没有除以2?”……这里的每一个问题都是学生的真实思维暴露,都是好问题。这些好问题都来自这种有结构的材料,来自学生的生成资源。这是本课教学的一大亮点。

(三)设计有层次的练习,合理提出问题

本课的练习设计层次清楚,特别是练习2的设计,独具匠心。引发了学生一系列的新思考:面积一样的三角形,形状会一样吗?为什么不一样呢?底和高一样长,画出的三角形形状一样吗?这样的三角形可以画多少个呢?教学中,卢老师主要抓住了两个核心问题,有顺序地组织交流和反馈。如果教师更大胆一些,让学生自己来逐一交流,学生的学习效果会更好。

(四)回顾有结构的板书,顺势产生新问题

课的最后,卢老师很有经验地让学生整体观察板书,一方面回顾总结今天的学习收获:有指向于知识技能的,也有指向于学习过程和方法的。更重要的是,教师借助有结构的板书,又为学生搭建了一次提出问题的机会:学习了三角形面积计算之后,你又想到了什么新的问题?顺势而为,学生想到了其他图形,比如梯形、圆形,在探索它们的面积计算公式时,会不会也要用到转化方法呢?学生想到了遇到不规则的图形,计算面积时是否可以转化为学过的基本图形呢?这也都是好问题。

总的来说,这节课较好地借助了一些有結构性的材料,把握住了给予学生提出问题的时机,组织学生提出问题和交流反馈也很到位,彰显了教师关于培养学生四能特别是提出问题能力的理念和思考。

(浙江省海宁市实验小学 314400 浙江省海宁市教师进修学校 314400)

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