审辩式学习:以问启学,以辩立学

作者: 张丽

审辩式学习:以问启学,以辩立学0

[摘 要]审辩式学习倡导问学、探学、辩学、用学、融学灵活组合的“五学”课堂,旨在培养学生独立思考、理性判断、勇于质疑、直面挑战、切中肯綮等思维品质。在“消失的面积”教学中,引导学生经历问、探、辩等过程,帮助学生打破思维定式,培养学生的推理能力和空间观念。

[关键词]审辩式学习;审辩式思维;消失的面积

[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2025)02-0006-05

人教版教材三年级下册第五单元面积例8“铺地砖”(如图1)。

教材中的例题和课后习题主要涉及地砖密铺的情况,其中长边和宽边与地砖边长成整倍数关系,这可能导致学生对该类问题产生思维定式。本文给出的教学设计是针对学生学习新课后的扩展补充,也可适当调整后用于新授课,主要是研究地砖铺满与未铺满的变化,发现和分析生活中的相关问题,并依据“面积”知识的本质找到灵活解决此类几何问题的方法。

【教学目标】

目标1.解决“铺地砖”的实际问题,掌握计算该问题的特殊方法与通用方法,并在问题解决中领悟“面积”的本质。

目标2.经历问题解决的全过程,提升发现、提出、分析和解决问题的能力。

目标3.在对比辨析中发展推理意识和应用意识。

目标4.在解构、重构、深化认知的过程中,逐步建构完备的思维方式。

【教学重点】

掌握计算“铺地砖”问题的特殊方法与通用方法。

【教学难点】

通过质疑辨析,逐步建构科学严谨的数学思维方式,培养推理意识和应用意识。

【教学过程】

一、实物导入,数学观察,情境启学

师(出示图2):用数学的眼光观察世界,从生活中的一块花布抽象出研究素材——长方形,以及长方形中的图形要素——边、面积。

评析:聚焦生活中常见的物品,抽象出其“形”,以及“边”“面积”等数学要素,引导学生用数学的眼光观察世界,初步感知数与形。

二、巧设冲突,问题导学,重构认知

学习活动一:如图3,有一张长18分米、宽10分米的长方形彩布,用它来剪出一些边长为3分米的小方巾,能剪多少张?想一想,用算式表示你的想法。

学生探究结果:

[①18[×]10=180(平方分米)

3[×]3=9(平方分米)

180÷9=20(张)][②18÷3=6(张)

10÷3=3(张)……1(分米)

6[×]3=18(张)]

师:用“大面积÷小面积”求得能剪20张,用“沿长边剪几张×沿宽边剪几张”求得能剪18张。

师:同样是用彩布剪大小相同的小方巾,这两种计算方法看起来都有道理,结果怎么不一样?

评析:学生在学习解决与面积相关的实际问题后,基本掌握了两种计算方法——“大面积 ÷ 小面积”和“长边个数 × 宽边个数”。然而,例题和课后习题都是刚好铺满的情况,两种方法都适用,导致学生对这两种方法的异同和优劣难以有深刻的认识。此学习活动中的数据和情境,恰好为学生制造了一个巧妙的冲突,产生了本课的第一个问题。在寻求问题解决的过程中,学生初步体会到这两种方法在某些情况下无法通用,这有助于他们理解这两种方法的特点。

师:一张小方巾的面积是9平方分米,20张小方巾的面积是180平方分米,刚好合适;18张小方巾的面积是162平方分米,比原来长方形彩布的面积少了18平方分米。

师:面积怎么会变少?难道有面积消失了?(揭示课题:消失的面积)

评析:通过验算,产生了第二个问题“面积怎么会变少”。至此,学生感受到的确有“消失的面积”,产生探究与辨析的需求。

师:可以尝试画图验证。

学生作品(如图4):

生1:我先画了18张,还剩下长18分米、宽1分米的布,裁剪后可以拼成2张边长为3分米的小方巾。

生2:我认为不能拼,因为题目要求是剪出完整的边长为3分米的小方巾。

生3(出示图5):我用这个小正方形代替小方巾,和剩余的部分对比就能一眼看出剩余部分不够再剪出边长为3分米的小方巾,所以我觉得这部分面积消失了。

评析:当学生无法给出充分辨析两种计算方法的理由时,教师引导学生使用画图策略来分析。在面对剩余的“长18分米、宽1分米的布”是否有用的问题时,学生出现分歧。这种分歧往往源于他们更关注“数”的层面,这种可能是曾经教学中产生的认知偏差,处理这种分歧也是本节课教学需要突破的重点。因此,在这个活动阶段,应该留给学生充分的时间进行辨析。通过结合生活实际和图形特征,学生可以达成共识,即得出“剩余部分消失了”的结论。

师:我们从图上可以清楚地看到消失的面积,那回到刚才的算式(出示图6),你能从算式中找到消失的面积在哪里吗?

生4:在第二个算式的余数“1”这里。

师:余数“1”表示的是1分米,怎么会是消失的面积呢?

生5:余数“1”是沿宽的这条边可以剪3张小方巾,剪后还剩下长18分米、宽1分米的小长条。这一个小长条就不够再剪出小方巾了,所以这部分的面积就得消失。

师:根据余数“1”,你们是用什么和什么比确定不能再剪的?

生6:用剩余小长条的宽1分米和小方巾的边长3分米比。

评析:利用图形解释余下面积不可用后,学生已经达成共识,这时还需进一步通过数据来阐明这一结论。教学需要让学生做到见数想形、见形想数,将“数”和“形”充分结合,说明为什么剩余的面积不够,以及它是如何“消失”的。在从算式到图形再回到算式的三个环节中,引导学生辨析“消失”的面积为何消失,并回归知识的本质,深刻理解面积即测量图形中包含的面积单位的数量。这一过程能帮助学生更加全面地理解面积概念,及其在实际应用中的表现。

师:在这种情况下用“大面积÷小面积”的方法怎么就不行了呢?

生7:这种方法只关注了180和9这两个数据。

师:大胆想象,满足面积是180平方分米这个条件的还可以是哪些图形?

生8:可能是长20分米、宽9分米的长方形,也可能是长30分米、宽6分米的长方形。

师:再想想。

生9:还可能是长180分米、宽1分米的长方形。

师:长180分米、宽1分米的彩布能剪多少张边长为3分米的小方巾?

生10:一个都不能。

师:“大面积÷小面积”的计算方法实际上只关注了数据,而研究图形问题不能只关注数据,还要关注图形的特征及边与边之间的关系。

评析:回顾两种方法,思考这两种方法的适用情况,总结出两者的异同。“大面积÷小面积”的方法主要关注数据之间的关系。然而,在解决图形问题时,不仅要关注数据,还需关注图形特征及边与边之间的关系。因此,将“数”与“形”结合起来进行分析和想象,有助于构建完整的思维方式,培养学生的空间观念。

三、适变情境,深度辨析,再探推理

学习活动二:有一张长11分米、宽6分米的长方形彩布,用它来剪出一些长3分米、宽2分米的小方巾,能剪多少张?可以怎么剪?根据你的想法写出算式。

师:和学习活动一相比,这次的要求变化是什么?

生1:小方巾形状变成了长方形;彩布和小方巾的图形数据变了。

(学生尝试自主计算,出现了三种不同的计算结果)

师:9张?10张?11张?看起来都是有道理的计算,但结果怎么不相同?

师:小组合作,将计算的过程在图形上表示出来。

评析:仅凭数据想象图形的位置是相对困难的,而在头脑中对图形进行调整则更具挑战性,这些都属于空间思维的高阶能力。计算结果需要实践操作的支持,以应对图形的变动、移动和调整,并有助于积累经验。这过程不仅是培养学生动手操作能力和空间观念的重要手段,更为学生提供了丰富、可感的形象素材,为下一步的辨析提供了具体的依据。

生2:我们小组剪出了9张。是长对应长、宽对应宽这样剪,沿长可以剪3张,沿宽可以剪3张,所以可以剪9张。

生3:我们的剪法有消失的面积,就是长6分米、宽2分米的一个小长方形的面积。

生4(出示图7):我发现剩下部分还可以再剪出小方巾,只需换个方向。剩下部分的宽是2分米,正好与小方巾的宽一致,加上剩下部分的长是6分米,正好可以剪出两张小方巾。这样就能再剪2张。

师:确实如此!看,调整一下方向,对应的边发生了变化,这样就能将之前浪费的面积再利用起来。这位同学不仅关注图形本身,还注意到了图形之间边的数量关系。

生5(出示图8):用长对宽,宽对长,就可以剪10张。剩下部分的宽只有1分米,所以不能再剪了。

师:同样大小的布料,刚才我们通过调整小方巾的方向可以剪出11张,为什么用生5的方法只能剪出10张呢?

生6(出示图9):可以剪出11张!按生5的方法,虽然剩下部分不能再剪,但长对宽、宽对长,可以把后面部分进行重组,使得剩下部分长6分米、宽3分米,然后横着剪这个部分,可以剪出三张小方巾,加起来就是11张了。

师:你是怎么想到的?

生6:因为小方巾的长是3分米,宽是2分米,我就去找能满足这两个数据的边。

师:很了不起的思考,再一次将数与形结合,关注数与数的关系、形与形的联结,把小方巾从10张变为11张的过程完美地展示出来。

师(出示图10):这种算法直接计算得了11张。现在,你有什么想说的吗?

生7:这种方法在这种情况下是可以的,但这可能是一种巧合,如果数据不同就不一定了。

生8:在解决这样的问题时,不仅要用数来计算,还要关注图形的边的关系,根据不同的情况进行分析,比如画图的方式更直观。

评析:学习活动二是在学习活动一的基础上进行的拓展活动,具有一定难度,但有了前面的学习经验,学生可以通过算式和图形的结合掌握长方形的长与宽的对应关系,并适当调整小方巾的位置。通过逐步观察、思考、辨析、推理、调整,学生发展了推理意识和空间观念。

四、对比提炼,思维延展,提升总结

师:将长方形的小方巾一转,就找回了消失的面积。那么,能否通过旋转找回刚才剪正方形小方巾中消失的面积呢?

生1:不能。

师:为什么?

生2:正方形的特征是四条边都相等,因此旋转后剩余部分还是不够。而长方形由于长和宽不等,旋转后可能可以利用剩余面积。

师:在研究图形问题时,我们不仅要关注数据,还要关注形状,尤其是图形的特征。

师:将来我们会学习更多的图形,如三角形、菱形、五边形、六边形、圆等。让我们带着今天的收获继续学习图形与几何问题。

评析:课末的反思和总结能延展学生的思维,提升学生的总结概括能力。

【教学反思】

审辩式学习的课堂应包括五个层次递进的思维要素:独立思考、理性判断、勇于质疑、直面挑战、切中肯綮。这要求教师在重组教学内容和设计教学活动时,充分考虑学生在情境、问题、任务的驱动下是否会行为上积极参与、认知上深度卷入、情感上主动投入。课堂教学应结合观察、实验、想象、直觉、猜测、检验等探索活动,以及解释、辨析、推理、验证等深层次思考,促进学生积极参与、保持活跃,善于联系和深刻思考问题,能提出富有意义的问题,并积极表达自己对问题的思考和理解。本课教学内容的选择和设计,着重强调审辩式学习中的“审问”与“明辩”,从两个维度促进学生深度学习,既重视学生对数学概念、法则、定律等显性知识的深刻理解,又注重学生对数学本质的深刻体悟、思辨和内化。

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