陳雪飛 莊治新
《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》(以下簡稱《標準》)中指出,數(shù)學教學要體現(xiàn)數(shù)學課程的靈活性和選擇性。然而《標準》在內(nèi)容標準上僅規(guī)定了學生在相應學段應該達到的基本水平,并沒有規(guī)定內(nèi)容的呈現(xiàn)順序和形式,教材可以有多種編排方式。蘇教版教材采用螺旋上升的編排方式,同一個數(shù)學概念的多個知識點,會根據(jù)難易程度安排在不同的單元、不同的年級,雖然在一定程度上降低了學習難度,但經(jīng)常會出于學習間隔長、知識點零散等原因,造成學生只見樹木不見森林的學習困惑,不利于知識體系的形成。
“三角形”的相關知識主要安排在四年級下冊,但作為特殊三角形的物化形態(tài)——三角尺,又會在之前的學習中不停地被使用到:量直角、判斷角、畫垂線、畫平行線等。三角尺為什么這么有用?這是學生感到困惑的地方,而要解決這個問題,就需要涉及諸多三角形的知識。我們梳理相關三角形知識點,進行重新組合、編排,通過任務驅(qū)動“三角尺上有怎樣的秘密”,引發(fā)學生對三角尺深入探究的需求。
一、知識梳理:依托三角尺,建構三角形知識體系
1.從教材出發(fā),確定研究的維度
作為特殊的三角形,三角尺具備三角形的所有特征,通過對三角尺的研究,可以幫助學生初步建構一般三角形相關知識的框架體系。在對蘇教版小學數(shù)學教材各冊教學內(nèi)容進行了詳細的分析與梳理后,我們歸納了與此有關的知識如下:
[已有知識 教學內(nèi)容 后續(xù)探究 認識圖形(一年級上冊)
長方形和正方形面積的計算(三年級下冊)
長方形和正方形的認識(三年級上冊)
角的認識和分類(四年級上冊) 三角形的認識
三角形的三邊關系
三角形的內(nèi)角和
三角形的分類(按角分)
三角形的分類(按邊分)
三角形的面積計算(五年級上冊) 認識平行四邊形
平行四邊形面積的計算
認識梯形和等腰梯形
梯形的面積的計算
不規(guī)則圖形的面積計算 ]
通過對以上內(nèi)容的分析,不難發(fā)現(xiàn),三角形的相關知識點主要是圍繞“邊、角、面”三個基本要素展開。把這些知識進行分類,可以歸納出以下三個研究維度:
維度一:邊,包括三角形的三邊關系,三角形的分類(按邊分)。
維度二:角,包括三角形的內(nèi)角和,三角形的分類(按角分)。
維度三:面,包括三角形的面積計算。
這三個研究維度的確立是基于學生的學習經(jīng)驗:學生已經(jīng)認識了線段、角、面積的相關知識,這些為三角形的研究提供了基礎;同時也符合學生的認知水平:借助直觀的學具,將抽象知識具體化,為思維的生長提供落腳點。在對任務驅(qū)動問題“你覺得可以從哪幾個角度去研究”的分解中,學生會主動將研究的視角落到這三個維度,并細化出三個小任務:角有什么特征、邊有什么特征、面有什么特征。
2.從三角尺出發(fā),確定研究的界限
從邊、角和面三個維度來看,三角尺具備三角形的所有特征,但僅通過三角尺又無法全面了解三角形的特征。在特殊與一般之間,需要尋找適合的切入點,才能有效溝通三角形與三角尺之間的緊密聯(lián)系。為了便于研究,我們把等腰三角尺命名為三角尺1、斜三角尺命名為三角尺2,從三個維度分析三角尺的特征,并確定可以研究的點包括:
[邊的秘密 1.某兩邊之間存在著倍數(shù)關系,其中三角尺1是等腰三角形。
2.三角尺兩條短邊的和大于斜邊。 角的秘密 1.都是直角三角形,都有一個直角和兩個銳角。
2.兩個銳角的和是90°。
3.三個角的和是180°。
4.三個角之間存在著倍數(shù)關系。 面的秘密 1.三角尺1是正方形的一半。
2.三角尺2是正三角形的一半。(滲透等邊三角形) ]
這些“秘密”既有特殊三角形的個性特征,又體現(xiàn)出一般三角形的共性特征。通過對三角尺秘密的探究,可以讓學生相對全面了解三角形的特征。通過對三角尺的研究,可以在統(tǒng)整三角形知識的過程中感悟研究的方法,同時掌握三角形的一般特征。單元統(tǒng)整并非要覆蓋書上所有知識點,也并非要學生掌握非常具體的知識點,而是通過統(tǒng)整形成對概念的整體認知,并獲得探究知識的方法。
二、任務驅(qū)動:玩轉三角尺,理解三角形知識內(nèi)涵
1.設計任務活動,串聯(lián)知識結構
在研究三角尺的秘密時,由于涉及的知識點比較多,因此需要通過設計相應的任務來串起相關的知識。
任務活動一:三角尺為什么設計成現(xiàn)在這種形狀?(邊、角、面的特征);最終成果:形成三角尺產(chǎn)生的推測報告。
任務活動二:你能用一副三角尺拼出不同的角嗎?(角的實際應用);最終成果:利用三角尺畫出多個角。
任務活動三:你能用一副三角尺把圓平均分嗎?(與曲線圖形之間的聯(lián)系);最終成果:利用三角尺在圓上平均分成若干份。
三個任務活動的完成,需要圍繞三角形的特征及應用展開,通過探究,有效溝通邊、角、面的關系,讓學生認識到三角尺上的角的倍數(shù)關系,與正多邊形、圓形的關系,在完成任務的過程中,培養(yǎng)思維能力,形成良好的知識結構。
2.設計任務活動,打通知識的邊界
三角尺的知識并非僅僅與三角形的知識有關,通過不同的活動設計,可以溝通不同的知識點,讓學生在活動中感悟知識與知識的聯(lián)系。
任務活動一:用兩個相同的三角尺拼一拼,你能拼出什么形狀?有什么發(fā)現(xiàn)?如果用四個相同的三角尺拼一拼,又能拼出什么圖形?有什么發(fā)現(xiàn)?
任務活動二:沿著三角尺的一條直角邊旋轉,你有什么發(fā)現(xiàn)?如果沿著三角尺的斜邊旋轉,你又有什么發(fā)現(xiàn)?
兩個任務活動的目的是希望學生打破思維的常規(guī),從多個角度去研究圖形:拼一拼的任務活動,可以溝通三角形與正三角形、正四邊形的聯(lián)系,并探究出三角形面積的計算方法,甚至可以對話“勾股定理”;轉一轉的任務活動,可以直觀溝通“面”和“體”的聯(lián)系,動態(tài)呈現(xiàn)三角形與圓錐之間的關系。
蘇霍姆林斯基說過:“只有當一個人看見樹林是一個統(tǒng)一的整體時,他才能對每一棵樹形成較完整的表象?!毖芯咳浅叩倪^程,就是學習三角形的過程。把三角尺作為統(tǒng)整三角形知識的工具,用“尋找秘密”的主任務去驅(qū)動學生投入學習,通過梳理知識、分解任務,在對三角尺的探究中,讓學生從多個視角去認識、理解三角形的相關概念,建立起三角形的整個概念體系,形成完整的知識結構。
(作者單位:江蘇省無錫市新吳區(qū)坊前實驗小學)