在小学数学教学中,图形与几何领域是培养学生空间观念和逻辑推理能力的重要载体。《义务教育数学课程标准(2022年版)》强调核心素养导向下的“转化思想”和“度量意识”,而吴正宪团队设计的“平行四边形的面积”课程正是这一理念的典范。该教学设计通过重构传统公式推导模式,以问题情境驱动学生深度参与,将抽象的数学思想转化为可操作的探究活动,为落实新课标要求提供了创新性实践路径。
转化思想的具象化实践
吴正宪团队的教学设计将“转化”这一数学思想贯穿始终。课程伊始,教师通过“孙悟空与猪八戒交换土地”的故事情境,引导学生思考不规则图形面积比较的难题,自然引出“将未知图形转化为已知图形”的认知需求。这种情境化导入不仅激发了学生的探究兴趣,更将转化思想具象为可感知的数学问题。
在操作环节,教师设计了分层递进的活动:首先利用方格纸进行数格子测量,让学生直观感知平行四边形与长方形面积的关系;继而通过剪拼实验,要求学生沿着高将平行四边形转化为长方形。这一过程中,教师故意设置“斜剪”与“垂直剪”的对比冲突,促使学生理解“只有沿高剪裁才能保证面积不变”的核心原理。这种具身认知的体验,使转化思想从抽象概念转变为可触摸的操作逻辑,有效促进了空间观念的建立。
多维目标的整合性设计
该教学设计突破了传统课堂“重公式、轻素养”的局限,构建了三维目标融合的实施框架。在知识与技能层面,通过对比转化前后图形的底、高与长、宽的对应关系,引导学生自主推导公式S=ah,并强调“对应高”的概念辨析。这种基于观察的归纳推理,使公式记忆升华为理解性掌握。
过程与方法维度,教师采用“猜想—验证—总结”的科学探究模式。例如在拓展环节提出“拉拽长方形框架变平行四边形”的问题,学生通过动态观察发现“周长不变而面积缩小”的现象,这一设计巧妙渗透了函数思想。情感态度培养则贯穿于小组合作、成果展示等环节,特别是“锦囊”策略的运用,既尊重个体差异,又培养了解决问题的韧性。
动态生成的教学策略创新
课堂实施中体现了鲜明的生成性特征。教师通过开放性提问“怎样不用剪拼就能计算面积”,引导学生从具体操作向抽象思维过渡。当学生提出“底×邻边”的错误猜想时,教师并未直接否定,而是借助框架变形实验,让学生自主发现该方法的局限性,这种认知冲突的巧妙处理,深化了度量本质的理解。
吴正宪在双师课堂中展现了高超的引导艺术。当代小平老师引导学生探索“为什么不是邻边相乘”时,吴正宪适时介入,通过面积单位密铺的直观演示,揭示“高决定面积单位行数”的几何本质。这种师生对话的即时生成,将教学难点转化为思维发展的阶梯,完美诠释了“教师是平等中的首席”这一角色定位。
评价反馈的立体化构建
教学评价设计体现了过程性导向。课前诊断性评价通过数格子活动暴露学生的面积守恒观念;课中利用“作业单”记录剪拼过程中的关键发现,如“转化后的长方形长宽比”等观测点,为教师调整教学节奏提供依据。课后拓展题设计颇具匠心,如“计算停车位高度”将公式应用置于真实情境,考察学生数学建模能力。
特别值得关注的是差异化的评价策略。基础薄弱学生可通过“锦囊”中的方格纸辅助完成探究,而能力突出者则挑战“不规则平行四边形面积计算”。这种分层设计呼应了新课标“不同的人在数学上得到不同发展”的理念,使评价真正成为促进学习的工具。
核心素养的浸润式培养
该教学设计对数学核心素养的培养具有多维价值。在空间观念方面,通过二维图形的动态转化,帮助学生建立“等积变形”的心理表象;几何直观的培养体现在方格测量与公式推导的衔接,使学生学会用图形表征数学关系。推理能力的发展则贯穿公式推导全过程,特别是从特殊案例归纳普遍规律时,教师引导学生用数学语言严谨表述推理过程,有效提升了逻辑思维能力。
从学科育人视角看,课程中“土地交换”的思考、“测量误差”的科学态度培养,都将数学学习与社会生活紧密联结。这种浸润式的素养培养,使数学课堂超越了知识传授的范畴,成为塑造理性精神的重要场域。
总结而言,吴正宪团队的平行四边形面积教学设计,通过转化思想的具体化、多维目标的整合化、教学策略的动态化以及评价体系的立体化,构建了核心素养导向下的新型课堂范式。未来研究可进一步探索智能技术(如AR图形变换)与传统操作的融合,以及跨学科主题学习(如地理中的土地测量)的拓展实践。这种既扎根数学本质又面向未来发展的教学创新,为小学数学教育改革提供了重要启示。