从概念开始,经历算法获得的全过程
——赵小艺老师《长方形、正方形的面积计算》观感
长方形、正方形面积计算,虽然属于几何计算的问题,但它与平行四边形面积计算不同。某种意义上讲,长方形面积计算方法,是面积与面积单位的概念直接推论。就是说,当我们如此定义面积和面积单位后,长方形、正方表的面积计算就已经清楚了:面积是指一个面的大小。我们又把一个单位正方形的大小定义为1,此时,长方形的面积就是长方形包含单位正方形(面积单位)的数量。于是一个长方形(首先是长与宽都是单位正方形边长的整数倍的时候)的面积就是长与宽的积。
正因为如此,赵小艺老师《长方形、正方形的面积计算》,从具体问题出发,以测量为基础,让学生经历算法获得的全过程。
赵老师从“数学簿封面的面积有多大?”这样一个具体问题入手,从估测到用一平方分米的正方形(面积单位)去测量。在测量的过程中,又出现了新的问题:如下图,黄色长方形相当于数学簿的封面,两个正方形为一平方分米的单位正方形。为了精确的测量出封面的面积,需要用到低一级的面积单位。
在进一步测量中,(教师提出的任务是测量右边那个小长方形的一半,即一个长为10厘米,宽为3厘米的长方形的面积)教师为学生准备了丰富的学工具。教师在设计这些学具时是颇具匠心的。
(1)方格纸。即边长为10厘米的正方形,被分割成了100个边长1厘米的小正方形,用这个工具可以直接测量出被测图形的面积。
(2)单个的1平方厘米的单位小正方形。但个数不足以直接测量出这个长方形的面积。
(3)尺子。
正因为有了丰富的学具,学生的测量方法也非常丰富:
上述从1到4这些测量方法,越来越趋向于间接:第一种方法,直接测量;第二种方法,使用这种方法的学生,其主观上是想直接测量,但由于单位小正方形不够,没能实现直接测量,最后只能借助想像确定被测量长方形的面积;第三种方法,主动测量每一行能摆几个,总共能摆几行,并用乘法计算面积;第四种方法,将测量每一行能摆几个,能摆几行的问题,通过测量长与宽的长度来解决。
在此,我们只要对第四种测量方法进行概括,面积的计算方法就自然的产生了。正因为此,赵老师适时提出:为什么用尺子测量就可以了,你看到了30个平方厘米了吗?
至此,长方形面积计算的问题实际上已经解决了。为了揭示上述多种测量方法之间的联系,从而揭示这些测量方法与面积计算方法之间的联系,赵老师再提出一个问题:这些测量方法有什么共同点,与10*3有什么联系。通过下图所示的比较,进一步理解了面积算法的意义。
获得了面积算法之后,计算长方形的面积就成了一种基本技能,技能是需要通过练习进行巩固的。赵老师设计的练习也很有特点。
一方面,她提出“是不是所有的长方形都可以通过长与宽相乘来计算面积呢?”并要求学生在点阵图上画出长方形,加以验证。事实上,这个验证的过程,也兼有巩固算法的功能。同时,借助学生画的图形,揭示了长方形面积与正方形面积算法之间一般与特殊的关系。
另一方面,回到原来的数学练习簿封面面积的问题。在此,长与宽相乘,将会是一个学生没有学过的两位数乘两位数,为了解决这个问题,教师又鼓励学生将数学书的封面分块计算。这是对面积计算方法的灵活运用。
此外,教师还设计了一些较为灵活的练习题。
至此,一节致力于让学生经历算法获得的全过程的长方形、正方形的面积计算一课,得以完成。
(湖南省长沙市小学数学教研员 张新春)