如何正确比较周长?
江阴市长泾实验小学 张烨栋
《认识周长》是苏教版小学数学三年级上册的内容,是“图形与几何”领域的一项重要知识,是今后学习各种图形周长和面积的一个开始,因此,在这一节课中让学生掌握周长概念和培养空间观念就显得尤为重要。教材先让学生在给出的每张书签图中指一指一周边线并告知:书签一周边线的长就是它的周长;接着让学生通过测量计算三角形、四边形的周长;最后要求学生通过小组合作测量出一片树叶的周长。
一、问题凝视
《认识周长》这节课内容看似简单,学生容易理解,但对于课后练习中的以下几个练习题学生的错误率较高。
1.
2.下图中,甲的周长与乙的周长相比,( )
A.一样长 B.甲长 C.乙长 D.无法比较
3.把两个边长为1厘米的正方形拼成一个长方形,长方形周长是( )厘米。
二、成因透视
面对学生在作业中出现的错误,思考错误背后的根源。其实,一个错题背后体现的是一个知识体系的缺失,对错题深度分析原因,改进教学策略,以此来提升学生对周长的进一步理解十分必要。
(一)本质刻画不够深刻
比较周长长短时,学生往往容易受到面的干扰,即学生容易认为面越大,周长就越长。究其原因,是教学时对周长本质的刻画不够深刻。周长周长,“周”是前提,“长”是本质。学生在二年级时研究的是一维线段的长度,周长研究的是二维封闭图形边线的长度。虽然图形从一维拓展到了二维,但是研究的本质却没变,还是长度,是一种特殊的长度,是首尾相接的长度,是图形上的长度。
(二)概念外延不够丰富
概念的应用、外延不够丰富体现在新授时常就题论题,使得学生的思维停留在较浅的思维层次,空间想象能力得不到提升。本课学生认知的一大难点是拼组图形的周长,在解决这类题目时学生易受到“加减法意义”的负迁移。“拼成图形的周长是多少?”学生往往会用加法把拼前图形周长相加。包括学完长、正方形周长后,对于“在一个长15厘米,宽10厘米的长方形中剪下一个最大的正方形,剩下图形的周长是多少厘米?”此类题目,也有相当一部分的学生会直接用长方形周长减去正方形周长。究其原因,是在周长起始课上,缺少对拼组图形周长的思辨,即概念外延不够丰富。
三、出路审视
从教材角度分析,各版本教材如下:
人教版教材 北师大版教材 苏教版教材
比较各版本教材,都是从物体和图形两个层面来认识周长的,对概念的定义都立足于“一周”“长度”。略有不同的地方是苏教版提到了“边线”,人教版指出了“封闭图形”。从中不难发现,“边线”不是重点,重点在于“一周”、“长度”。
(一)聚焦本质,找准生长点
封闭图形一周边线的长就是它的周长。那对“周长”意义的理解是否只立足于“封闭图形的一周”就够了?答案显然是否定的,皮亚杰研究发现,儿童自发的几何发展顺序是:拓扑几何→投影几何→欧式几何,年龄很小的儿童就有拓扑学的直觉,他们已能够领会拓扑学上的关系:邻近、分离、包围、封闭等。7、8岁的儿童随着拓扑学上的直觉,开始出现了投射直觉和欧几里得几何学概念。“封闭图形”只是新名词,学生认知没有困难。学生对于“一周”也是有经验的,几乎所有的学生都会指出封闭图形的“一周边线”。基于以上学情,周长的教学应抓住其本质(长度),可以从上位概念到下位概念来展开教学。
(二)矛盾冲突,凸显着力点
平面图形的周长和面积紧密依存,但又是不同的两个概念。对三年级学生而言,其认知水平正处于具体运算阶段,思维发展以具体形象思维为主,抽象思维虽也在初步发展,但学生从平面图形的面上抽象剥离出周长还是比较困难的。教材把周长编排在三年级上册,面积编排在三年级下册,但学生对平面图形面积的感觉要比周长更为强烈。因此在周长的起始课上,进行面积和周长的思辨十分必要。当然不用刻意去认识面积,只需把学生对“面”的关注转移到“线”的关注。
四、教学重构
【教学片段一】
★ 活动一:认周长
1.理解一周
(1)测量
师:知道吗?张老师可是会变魔术的哦,我这儿有一根魔线,它有多长呢?谁愿意上来量一量?
生量
师:他量的特别仔细,把铁丝的前端对准了刻度0,从头量到——尾。大声告诉大家多长?(50厘米)
(2)感知:
师:现在开始变魔术了。我说魔线魔线,大家一起喊“变变变”!好吗?
师:魔线!魔线!
生(齐):变!变!变!
师:魔线变?
生(齐)弯了。
师:再变!变!变!现在怎么啦?
生:头和尾连起来了!
师:换个词就是——首尾相接。
(3)定义:
师:这根魔线变成了一个首尾相接的图形,像这样的图形叫做封闭图形。(板书:封闭图形)
师:如果现在我们要测量这根魔线的长度,应该从哪量到哪呢?谁来指一指?
生指
师:他是这样指的,从这点开始,沿着边线指,又回到起点,刚好指了这个封闭图形的?
生(齐): 一周。
(4)固化:
师:接着变,魔线!魔线!
生(齐):变!变!变!(板贴正方形)
师:这个图形是封闭图形吗?谁来指一指它的一周边线。
生指
师:这位同学是从这个起点开始,这样指的,可以吗?那如果从这个起点开始呢,谁来指一指?
生指
师:这两种指法有什么不同?
小结:看来,指封闭图形的一周,指的起点可以不同,只要从(起点)出发,沿(边线)指,又回到(起点)指的都是这个图形的“一周边线”。
(5)辨析:
师:继续变,魔线魔线——变变变。(板贴不规则图形)这个图形是封闭图形吗?谁来指一指它的一周边线。
师:还要变,魔线魔线——变变变。(板贴角)这个图形有一周边线吗?为什么?
小结:对呀!它不能从一点出发回到起点,所以没有一周边线。像这样的图形叫不封闭图形。
2.理解周长
(1)定义:
师:只有封闭图形才有“一周”边线,我们把封闭图形一周边线的长,叫做它的周长。周长就是——!(学生齐读:封闭图形一周的长是它的周长。)
(2)回扣:
师:这个封闭图形的周长是多少?这个呢?(50厘米)
师:图形不同,为什么周长都是50厘米?
小结:说得真好!他们都是由这根魔线围成的,他们的周长就是这根魔线的长度。
(3)拓展:
师:刚才我们用魔线围出了一些封闭图形,其实在我们生活中很多物体上都有这样的封闭图形。拿出数学书,数学书的封面是什么形?请你指一指数学书封面的周长是哪到哪的长度。
生自由指
演示:哦,数学书封面的周长指的是这儿到这儿的长度。(课件展示)
师:下面,请同学们在教室里找一找、指一指,边指边说你找到的是哪个面的周长,是哪到哪的长度。
(4)梳理:
师:那这个魔盒上有周长吗?谁能找一个?
问:谁能找一个不同的?不同在哪儿?
小结:是的,这个纸盒有很多个面,每个面都有自己的周长,看来在说周长的时候要说清楚是哪个面的周长。
【教学片段二】
★ 活动三:玩周长
(一)闯关练习
1.第一关:拼一拼
师:老师这儿有一个正方形,周长是多少?(4厘米)再来一个,他的周长当然也是?(4厘米)
①猜测:
师:现在,把这两个正方形拼成一个长方形,这个长方形的周长会是多少呢?
生1:8厘米
生2:6厘米。
②辩论:
师:一个4厘米,另一个也是4厘米,加起来明明是8厘米,怎么会是6厘米呢?
生:周长是一周边线的长,中间的不算,所以是6厘米。
小结:真会思考,看来两个图形拼成新图形,周长可不是简单相加就行,要看新图形一周边线的长度。
过渡:恭喜大家,第一关顺利通过!现在难度升级!进入第二关,比一比。现在正方形的个数变多了,有几个?张老师可是会变魔术的,变!
2.第二关:比一比
师:请你在学习单上算一算、比一比,谁的周长最短。
生算、比
师:你们选择的是?为什么?
生:B。因为A的周长是10厘米,B的周长是8厘米,C的周长是10厘米。
师:比较这些图形的周长,你发现了什么?把你的想法和同桌说说。
生:小正方形个数相同,都是4个,周长不一定相同。
小结:了不起的发现,虽然小正方形个数相同,但周长可能不同!
过渡:这么有难度的题目,你们都能毫不费事地解决,真是厉害!看来难不住你们,再多变一点小正方出来。
3.第三关:移一移
(1)移走1个
师:有几个?它们拼成了一个——大正方形。大正方形周长是多少?
生(齐):12厘米!
师:继续变,正方形正方形——变变变!
师:现在周长怎么样了?
生1:变小了。
生2:没变!
追问:能说说你的理由吗。
生边演示边说:只要把这两条线段这样一移就能看出来了。
师:经过他这一移,发现周长真的——没变。厉害!没想到你们也会变魔术,把周长变回来了。
(2)移走两个
师:接下来伸出手,和老师一起来变魔术,正方形正方形——变变变。周长怎么样了?
生(齐):没变!
师:你们怎么知道没变呀?
生(齐):移。
师(课件演示):是这个意思吗?厉害,又被你们变回来了。
(3)移走4个
师:还想变吗?正方形正方形——变变变!(出示移走4个)周长怎么样了?
生:没变!
师(课件演示):真的——没变。
(4)归纳:
师:魔术过后要有思考,发现小正方形的个数在越变越少,但是周长——没变!
小结:看来比较图形的周长,不能光看图形的大小,还是要看图形一周边线的长度。
《认识周长》是几何教学的一个起点,是以后学习各类图形周长和面积的一个开始。因此,本节课如何让学生理解周长概念、提升空间观念显得尤为重要。因此,在周长概念教学时应准确揭示概念的本质内涵及外延,帮助学生逐步形成正确的数学概念,深入理解概念本质。