只有精細地研讀數學教材,才有可能看到編者閃光的思想。長方形面積的本質在於度量。教材在編排「長方形、正方形面積的計算」這部分內容時,為了作好從「度量」這個本質到「公式計算」的過渡,安排了三個層次的的活動。
首先是用面積單位測量長方形的面積。在計數所用面積單位的個數時,教材呈現了兩種方法:一是用面積單位將長方形鋪滿,再直接數出面積單位的個數;二是面積單位未將長方形鋪滿,可以數出行數與每行的個數,用乘法計算出面積單位的個數,不僅為面積公式的形成提供直接經驗,更揭示了面積計算的實質意義。接著安排了用面積單位拼擺多個長方形的活動,探索長方形面積與它的長和寬之間的關係,並以表格的方式進行記錄,進而概括出長方形面積公式。最後在應用長方形面積公式解決問題的過程中,先將正方形看作特殊的長方形,再通過推理,得出正方形面積公式。
這節課的重心應當放在哪裡呢?如果教師沒有深刻理解上述教材的編排意圖,認為本課的知識點簡單,易教易學,就會把教學重心放在歸納公式並利用公式來計算圖形面積上,即通過操作及填表、觀察等活動,引導學生發現面積與長和寬之間的關係,很快得出長、正方形的面積公式並進行練習應用。這樣的流程僅關注了表面的公式,導致學生在學習中只記公式,卻未能真正領悟公式的本質意義。
長、正方形面積計算的實質意義為「單位面積的每行個數×行數」,長、正方形的面積公式「長×寬」、「邊長×邊長」只是實質意義的簡化表達。因此,筆者認為,本節課的教學重心應落在教材所述第一層次的活動設計上,並適度加以拓展。(如下圖)
在12平方釐米的長方形的探究中,學生經歷了用1平方釐米的小正方形分別測量鋪滿、未鋪滿和空白圖形的完整過程。學生的思維從直觀形象層面上升到空間想像與推理的階段。通過課件演示和數數,將長方形的長、寬與每行面積單位個數和行數之間的對應的關係清晰地展現出來:長是多少釐米,即沿著長可以擺幾個,寬是多少釐米,即沿著寬能擺這樣的幾行,因此「長方形的面積=長×寬」。從而讓學生真正理解了求長方形的面積就是求該圖形中含有幾個這樣的面積單位,長方形面積計算的本質就是「單位面積的每行個數×行數」,進而得到「長方形的面積=長×寬」「正方形的面積=邊長×邊長」的結論。從「每行個數×行數」,到「長×寬」,再到「邊長×邊長」,這不僅僅是公式歸納的過程,同時也是「知其所以然」的過程。探究公式背後的意義,對學生數學素養的形成至關重要。
通過以上探究過程,也讓學生明白了長、正方形的周長與面積公式中的「長、寬」所代表的意義不同,它們分別指向一維與二維兩個不同的概念,從而進一步加深對周長與面積意義的理解。