从书本回归现实,迈出概念教学的关键一步

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  【摘要】概念的教学,永远离不开现实的依托。要经历“了解”“理解”达到“掌握”“应用”的认识层次,最关键的一步便是从书本回归现实生活。平面图形“高”的教学,不管是直接呈现抽象的定义,还是从现实情境中引入,都必须充分利用学生已有的现实经验,帮助学生扫清抽象的障碍,才能达到对概念的“理解”层次,教学的最终目标都是建立“高”的表象、理解概念的内涵。
  【关键词】数学概念;高的教学;抽象障碍;回归现实;理解内涵
  高,是数学“图形与几何”领域的一个重要概念。在义务教育第一、第二学段,学生所接触的“高”主要有三角形、平行四边形、梯形等平面图形的高,以及长方体、正方体、圆柱、圆锥等基本立体图形的高。
  一、“高”,真难画
  平面图形的高的教学通常与“底”相结合,安排在面积的探究学习之前,为推导面积计算公式做准备。在教学时,教师往往会遇到这样的难题:学生对高的学习仅停留于“从顶点向对边引出的垂线段”“一组对边之间的垂线段”等定义层面的机械记忆,难以真正理解何谓图形的高。当图形以常规形状出现时,学生勉强能照猫画虎、正确画高,但如果将图形转换方向、或指定另一条边为底,学生画高便错漏百出(如图1)。然而,即便如此,抱着“求面积时只需用公式、无需画高”的想法,很多教师便在日常教学中将“高”的难题抛诸脑后。
  然而,一个“高”的难题可以被含糊过去,还有千千万万个概念的教学问题此起彼伏,这些问题不容忽视啊!为何学生会出现学习困难?画高所呈现的错因何在?当前能熟记定义的学生,一段时间后还记得“什么是高”吗?目前会画高、以后也能正确地画吗?概念的教学该如何进行?
  二、“高”,书怎么编
  笔者翻阅教材,发现人教版教材将平行四边形、梯形、三角形的高先后安排在四年级上、下册,直接出示高的定义和图示(如图2),北师大版教材则将这三种平面图形的高都安排在五年级上册学习,并通过“桥洞的限高”情境引入对图形高的认识(如图3)。虽然引入方式不同,但两者在示范画高时,对应的底都是水平的(如图2、4),而在练习题中才出现了变式,即所谓“歪歪斜斜”的底(如图5)。
  三、“高”,难在哪
  不管是直接呈现抽象的定义,还是从现实情境中引入,教学的最终目标都是建立“高”的表象、理解概念的内涵。然而,概念本身就是对现实生活进行高度抽象与概括的结果,要认识概念,必不可脱离现实生活。为何学生会画“中规中矩”的高,遇到“歪歪斜斜”的高就束手无策了呢?这就涉及概念认识的四个层次——了解、理解、掌握、应用。
  如果学生只会背“高”的定义,只会画“平平的底”所对应的高,说明他们只停留在对概念的“了解”层次,其结果必定是对概念的“遗忘”。而想要“理解”抽象的概念,就不能纯粹地“就定义而言高”,关键的一步是从书本回归现实,沟通现实中的高与书本中的高之间的联系。
  学生对“高”的认识并不是零起点、零经验的,生活中有大量的“高”——人的身高、桌椅的高度、建筑的高等等。量身高,学生绝不会从肩膀量到脚底,都知道要从头顶开始量;量物体的高度,学生也会尽量保持垂直,不会量歪、量斜了,这就是学生认识“高”的经验。然而,现实中的高与书本中的高却不全相同。现实中存在的是物体的高,且物体大多规规矩矩、中中正正地摆放着,书本中呈现的则是抽象的平面图形的高,且图形很可能“东倒西歪”“头重脚轻”的。再者,现实中的“高”都是以地面为参照系的,而书本中却常常以斜边为底要求作高,这些就成为了学生认识“高”的障礙。只有利用学生已有的现实经验、帮助学生扫清抽象的障碍,才能达到对概念的“理解”层次。
  那么,是否达到“理解”层次,就是真正掌握了概念呢?——不。在“高”的课堂教学中,许多老师都能做到“从书本回归现实”,让学生结合生活经验认识高,但“从现实抽象到书本”也是一个难以攻克的关卡,因此部分学生即使“理解”,却仍未“掌握”概念的内涵,所以形状一改变,画高就出错。只有当学生能正确画出“歪歪斜斜”的高——变式,才算是真正掌握了。
  “应用”层次则是概念认识的最高层次,达到这一层次的学生已经能灵活应对各种平面图形的高,并能应用概念解决相关的实际问题。
  四、“高”,能怎么学
  基于概念认识的四个层次,笔者设计了如下教学过程:
  环节一:输入现实场景,唤醒“高”的经验
  1. 生活中哪里有“高”?同伴交流分享。
  2. 回顾量身高的经历,说说身高指的是什么?量身高要注意什么?
  3. 课件展示,输入大量生活中量高的场景,引出 “最高处”“最底下”“直直的”等关键词。
  4. 课件出示“桥洞的限高”情境,说说“限高”指的是什么?哪一条线段的高度是4.5米?在图中画一画。同伴交流,体会桥洞的限高不只一条。
  环节二:化具象为抽象,初探“高”的“外衣”
  1. 认识梯形的高
  呈现学生画桥洞限高的不同例子,把桥洞的形状看成梯形,认识梯形的高、上底、下底。
  (给学生发梯形纸片,大小形状不一)请你标出上底、下底,画出梯形的高。呈现学生画高的正例、错例资源(如图6),加深对梯形的高的认识。
  结合你对“高”的理解,谈谈什么是梯形的高。
  2. 类比迁移,认识平行四边形、三角形的高
  (给学生发平行四边形和三角形纸片,不同学生拿到的大小、形状都相同)结合现实中对“高”的理解,以及对梯形的高的认识,在纸片上画出平行四边形、三角形的高(不给定底,由学生自由发挥),辨析正误(常见错例见图1),深化对高的认识。
  环节三:从基础到变式,再探“高”的“本色”
  1. 变换图形的方向,理解图形有多条边可以作底。(如图7)
  同一个图形,为什么你们画的高不完全相同、但又确实是图形的高呢?
  认一认、说一说,梯形、平行四边形、三角形分别有几条底、几条高,每条底所对应的高在哪?
  变换观察角度,高仍然垂直于底。
  2. 自主迁移,尝试画出指定底边所对应的高。
  3. 交流高的画法。
  环节四:书本沟通现实,对比凸显本质
  学习了这节课,说说生活中的高与数学平面图形的高有什么相同点、不同点?
  生活中物体的高通常与地平线为参照系,是“竖直竖直”的。数学平面图形的高则有多种方向,“高”可能是斜着的,但高永远垂直于底。
  五、概念,原来都一样
  高,是图形与几何概念中的重要成员,但往往教师容易流于面积、体积的计算和应用,而忽视了高的本质内涵的教学。笔者从平面图形的高联想到“数与代数”“图形与几何”“统计与概率”方面的许多概念,从一年级的“整数”“自然数”到高年级的“因数”“倍数”“方程”,从“点”“线”到“形”“体”,这些概念无一不从生活中抽象而得。
  就拿简单的整数“1”的认识,孩子早在学前阶段就学习了许多自然数,甚至能流利地数数,许多低段教师感到困惑:孩子在家里、在幼儿园都学会了,我们还怎么教?教什么?然而,孩子会背、会数,他们真的理解“1”是什么吗?从概念认识的角度来说,孩子要会认、会读、会写,还要看到一个苹果、一本书、一只小动物、一个人等就知道可以用“1”来表示,最后,要达到这样一个层次——看到“1”,就能举出许多数量为1的例子。这样,经历从现实到书本、从具体到抽象再到具体的过程。再比如高年级的“表面积”“体积”等概念,如果学生只会死记硬背概念的定义,而不知表面积、体积为何物,那当遇到“做一个长方体纸盒需要多少纸皮”“一个正方体容器能装多少升水”等这样的问题,他就无法判断、无法解决。
  所以,概念的教学,永远离不开现实的依托。要经历“了解”“理解”达到“掌握”“应用”的认识层次,关键的一步便是从书本回归现实生活,勾起学生的生活经验,架起数学与生活、知识与经验之间的桥梁。
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