基于学生认知 把握知识本质

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  “认识厘米”是人教版数学二年级上册第一单元《长度单位》第1课时的内容。为了解学生现有的认知水平,执教者对学生进行前测发现,学生能够直观地比较物体的长短,但不会写“厘米”“米”长度单位;大部分学生会看尺子读刻度,但不会写长度“6厘米”,缺乏对长度单位的认知。执教者将本课教学目标确定为:①经历长度单位形成的过程,体会统一长度单位的必要性;②在实践活动中认识长度单位“厘米”,初步建立“1厘米”的表象;③尝试估测物体的长度,初步培养估量物体长度的意识和能力。本课教学实施过程如下。
  一、制造认知冲突,引出核心问题
  师:上课前,老师想先认识同学们,谁来介绍一下自己?(请两名身高相差悬殊的学生做自我介绍)
  两名学生分别做自我介绍。
  师:一名同学阳光可爱,另一名同学爱好广泛。他们并排站在一起,谁高一些?高多少呢?
  生:(仔细观察)高一个头。
  师:你借助身体的一部分——“头”作为标准进行目测,是个好办法!很久以前,古人也是这样想的,他们利用身体的一部分作为测量长度的单位。
  【评析】这是学生在小学阶段首次学习长度单位,执教者根据学生的认知特点,创设“比身高”情境,引出学习内容。对于二年级学生而言,“长短”概念的形成基于“比较”的认识方法,用“一个头”来比较两名同学的身高,符合学生的认知特点。
  课件演示:
  ①将双臂伸开的长度作为测量长度的单位,叫作一庹。请问,这块石头有几庹宽呢?
  ②用脚作为测量长度的工具,把脚的长度作为测量长度的单位,叫作脚长。请问,这根竹竿有几个脚长呢?(见图1)
  ③把手作为测量长度的工具,将手张开,大拇指和中指两端的长度作为测量长度的单位,叫作一拃。请问,这块布有几拃长呢?(见图1)
  师:请你用自己的一拃量一量课桌的一条边有几拃长?
  生用手测量课桌一条边的边长,有的测量得4拃长,有的测量得5拃长。
  师:同样是课桌的一条边,为什么测量结果不一样?
  生交流、讨论。
  师:(小结)有的同学一拃长一些,有的同学一拃短一些,所以,测量的结果不一样。(追问)要获得同样的测量结果,我们可以借助什么工具?
  【评析】执教者创设测量课桌边长的情境,让学生体验一拃有长有短,在认知冲突中引发思考,明白学习长度单位的必要性,同时引出测量工具——直尺。
  二、统一长度单位,在活动中建立“1厘米”表象
  (一)统一长度单位的必要性
  师:请你拿出尺子量一量紫色小棒的长度。
  生用直尺测量紫色小棒的长度,师巡视。
  师:老师看到有的同学是这样测量的,对吗?为什么?(课件出示紫色小棒对齐尺子的一头,而非刻度0)
  生讨论。
  师:(点拨)你是想提醒他测量的时候应该把紫色小棒的一端对准刻度0是吗?像现在这样测量正确吗?紫色小棒有多长呢?
  【评析】执教者请学生用尺子测量紫色小棒的长度,是为了发现学生不正确的测量方法,同时让学生明确:度量的一般方法是“测量物体的长度时,把物体的一端对准0刻度,另一端对着刻度几就是几厘米”。
  师:同学们测量出紫色小棒的長度是6,是6米还是6厘米呢?尺子上的什么使得我们测量的结果一样?尺子里藏着什么秘密?
  师:老师这里有一把特别的尺子,你会测量吗?怎么测量?谁来量一量?(见图2)
  生:先用这把直尺测量出1大格,做上标记,然后再测量1大格,做上标记,这样一直测量下去。
  师:你们听懂他的表述了吗?我们根据这名同学的描述一起来测量。现在小棒的长度是几个大格?为了让大家看得更清楚,老师在每个大格的位置上做了标记。一共有几个大格?
  生:有6个大格。
  师:如果小棒再长一些,还能用这个方法测量吗?
  生:可以。
  师:看来同学们都找到了尺子上的“奥秘”:尺子上的1个大格发挥了重要作用,只要以1个大格的长度作为标准,我们就能测量出物体的长度。
  师:(小结)在数学上,我们规定,尺子上这1大格的长度是“1厘米”。有了“1厘米”这个“法宝”,我们测量出来的结果就一样了。这就是我们将要学习的内容——认识长度单位“厘米”。(板书课题)
  【评析】执教者通过探究性问题“只剩1大格的直尺,你还能用它测量出小棒的长度吗”,引导学生将思维聚焦“用1个大格测量,看看小棒里究竟有几个这样的1大格”这一问题,感悟“用厘米量”的本质就是看“被度量的对象里包含了几个1大格,即含有几个1厘米”。
  (二)在活动中建立“1厘米”表象
  师:看来这个1厘米真的很重要,大家敢不敢接受老师的挑战,把1厘米的长度牢牢地记在脑子里?
  生:敢!
  师:老师这里有一条直线,在它的上面有一个点,请你多标出1个点,使得这两个点之间的长度最接近1厘米。想一想,如果不借助尺子,你有什么好办法?
  生在纸上做标注。
  师:谁画的长度最接近1厘米?请用尺子量一量。
  生上台演示用尺子测量。
  师:这名同学画的比1厘米长还是短?
  生:长了一点点。
  师:这名同学画的呢?
  生:接近1厘米了。
  师:你是用什么方法画出这两个点之间的距离接近1厘米的呢?
  生:不停地看直尺上的1厘米,然后把它记住。
  师:仔细观察,然后记住它,好方法!现在请全班同学拿出尺子,像他那样,先仔细观察1厘米有多长,然后把它的长度记在脑子里。
  师:现在老师提高难度,请你用大拇指和食指比画出1厘米,看谁比画得更精准?   生用大拇指和食指比画出1厘米。
  师:比画出来后,再用尺子量一量。接下來,请你找一找,我们身边有没有藏着“1厘米的尺子”?哪些物体的长度大约是1厘米?
  生1:食指指节的宽度大约是1厘米。
  生2:衣服上这颗纽扣的宽度大约是1厘米。
  师:这就是我们身边“1厘米的尺子”,看来同学们很善于观察。经过刚才的挑战,相信同学们都把“1厘米”牢牢地记在心里了。下面,请同学们在这条直线上标注两个点,使得这两个点之间的长度最接近1厘米。
  生在两点之间做标注。
  师:画好了吗?拿出尺子量一量,比一比谁画的最接近1厘米?
  生用直尺测量、比较。
  师:下面请你拿出回形针,估一估它的长度大约是几厘米?你是怎么估的?
  指名学生说一说。
  师:同学们估的准不准呢?请用尺子量一量。
  【评析】数学表象的建立需要依赖学生的亲身体验,如何将“1厘米”的教学转化为学生对“1厘米”的体验过程呢?执教者设计了以下活动环节:在只有1大格的直尺上认识1厘米→画出1厘米→牢记1厘米→比画1厘米→找出1厘米→再画出1厘米→估一估有几厘米。富有层次感的操作活动,有利于调动学生多种感官参与探究,使学生头脑中的“1厘米”长度表象越来越清晰,为建立“1厘米”的长度概念奠定了基础。
  三、在比较中揭示度量的本质
  师:相信同学们已经把“1厘米”的长度深深地印在脑海里了。像刚才这样,用逐一测量“1厘米”的方法,你觉得怎么样?
  生:太麻烦了。
  师:你有什么方法让我们在测量时更方便吗?你希望尺子是什么样子的呢?
  生:我希望尺子上多画一些这样的1厘米。
  师:你希望尺子上不仅有1厘米,还有更多的1厘米,对吗?好,老师来满足你的要求。(课件演示将只有1厘米的尺子变出更多的1厘米,见图3)
  师:尺子上1大格的长度是1厘米,把它和我们手中的尺子比较一下,有什么不一样?
  生:我们的尺子上有数字和字母。
  师:尺子上的字母cm是厘米的英文缩写,读作cm。你觉得尺子上的数字有必要出现吗?它有什么作用?(课件对比两把尺子,见图3)
  生:有必要出现数字,因为一眼就能看出是几厘米。
  师:(小结)对!我们把小棒一端对着刻度0,另一端对着刻度几,它的长度就是几厘米。
  【评析】教学时,执教者非常注重学生对基础知识的掌握和理解,借助一把特殊的尺子,引导学生观察、对比,分析有1格还不行,还要有这样的很多格;有很多格还不行,还要有相应的数字。这个过程让学生经历尺子构造的过程,明白尺子这样设计是有其道理的。
  师:为什么小棒这一头对着6,它的长度就是6厘米?
  生:因为它的另一头对着刻度0。(但是说不出理由)
  师:当小棒的一头对着直尺的刻度0,另一头对着刻度6,那么这根小棒中包含了几个1厘米?请你数一数。
  生数完后发现里面包含6个1厘米。
  师:(点拨)6个1厘米就是6厘米。如果小棒变得更长一些,是几厘米呢?(课件演示尺子上放一根9厘米长的红色小棒,小棒一头对准刻度0)
  生:9厘米。
  师:如果小棒变短了,现在呢?(课件演示尺子上放一根7厘米长的红色小棒,小棒一头对准刻度0)
  生:7厘米。
  师:小棒再变身,现在是几厘米?有几个1厘米?(课件演示尺子上放一根4厘米长的红色小棒,小棒一头对准刻度0)
  生:4厘米。
  师:你们怎么这么快就知道小棒的长度呢?
  生:小棒一头对着刻度几就是几厘米。
  【评析】学生通过“数一数”的活动再次明确,之所以看另一端的数字就能读出小棒的长度,是因为另一端的数字与小棒中包含几个1厘米正好对应。前面的学习侧重让学生感悟单位的本质,统一标准,这个长度的标准就是一个尺度;这个过程就是感悟测量的本质,工具的产生就是让学生感受到,所谓测量就是单位的累积,包含几个单位就是几厘米。
  师:现在呢?(课件演示尺子上放一根7厘米长的蓝色小棒,小棒一头对准刻度2,见图4)不是说对着刻度几就是几厘米吗?现在还管用吗?这到底是怎么回事呢?
  生:小棒的一端没有对准刻度0。
  师:这根小棒到底有多长?你是怎么想的?
  生:小棒长7厘米,因为它有7个1厘米。
  师:这位细心的同学提醒我们,如果小棒的一头对准刻度0,我们就可以直接看后面的数字;如果小棒的一头没有对准刻度0,就不能直接看后面的数字。不过,不管它对着刻度几,我们要知道小棒的长度,只需要知道它有几个1厘米。
  【评析】几厘米就是从某一刻度起,连续数出几个1厘米,这样的变式练习,将学生的思维再一次聚焦到了度量的本质。
  师:测量比较短的物体时,我们可以用“厘米”作单位。如果测量教室的长度、操场的长度、学校到家的距离,你还愿意用厘米作单位吗?用什么长度单位表示更好呢?刚才在画1厘米的过程中,有的同学画得比1厘米长了一点点,有的画得短了一点点,这长出的一点点和短了的一点点要用什么单位来表示呢?以后我们会继续研究。
  【评析】课堂小结将知识进行延伸、拓展,比厘米大的长度单位有分米、米等,比厘米小的长度单位是毫米,这自然成了学生学习的需求。
  【总评】
  数学教学要关注学生的认知经验起点和现有思维水平。本节课基于学生的真实认知起点,在解决问题过程中唤醒学生的已有经验,在此基础上建构对“厘米”这一长度单位的认知,体现在以下两个方面。
  第一,从问题入手,引领学生积极思考。执教者以核心问题“1厘米究竟有多长”引领课堂教学,激发学生的兴趣,培养学生思考的意识与习惯。在认识“厘米”这一概念基础上,通过丰富的动手操作活动,学生在头脑中逐步建立起清晰准确的“1厘米”的长度表象。
  第二,执教者引领学生开展探究活动,让学生经历尺子的构造过程,把握度量的本质。首先,从一把只有“1厘米”的尺子入手,测量小棒的长度;接着通过观察、对比、分析等活动,动态演示尺子的形成过程,利用问题串引发学生思考“为什么有1格还不行,还要有这样的多格;有多格还不行,还要有数字”,让学生理解尺子的设计是有其道理的;最后思考“不是从刻度0开始测量,怎么看长度是几厘米呢”,将学生的思维聚焦到用厘米测量的本质——不管从尺子的哪一条刻度线开始测量,关键看被度量的对象究竟包含了多少个“1厘米”,那么它的长度就是几厘米,即测量的本质就是单位的累积,包含几个单位就是几厘米。
  本课教学注重让学生在“做数学”中不断经历数学、思考数学,学生在学习中不仅收获了知识,还掌握了学习数学的方法。
  注:本课例曾获2019年南宁市小学数学教师教学技能比赛一等奖。
  (责编 欧孔群)
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