淺議概念學習在數(shù)學活動中的落實

朱琳 趙華

摘 要：概念學習需要通過具體的、直接的感性材料進行觀察、感知、操作等活動，幫助學生理解概念的豐富內(nèi)涵。文章以《認識三角形》一課為例，從多維度、多因素進行思考和設(shè)計活動，將奇趣、思考、自主放入到活動中，讓學生由樸素的、零碎的直觀經(jīng)驗構(gòu)建清晰、良好的認知結(jié)構(gòu)，在學習概念的過程中增長知識，提升能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)學活動；概念學習；認識三角形

作者簡介：朱琳、趙華，江蘇省揚州市育才小學東區(qū)校教師。（江蘇 揚州 225000）

中圖分類號：G623.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2018）34-0024-04

史寧中教授指出，數(shù)學要成為科學，第一個不可逾越的難關(guān)就是如何理解概念。同時，對幾何學所需要的數(shù)學概念的抽象比代數(shù)學更為困難，越是直觀的事物，或是與我們的日常生活聯(lián)系密切的事物越難抽象。《認識三角形》是小學階段“圖形與幾何”領(lǐng)域中十分重要的概念，圍繞如何幫助學生在數(shù)學活動中理解這一概念，我們展開了實踐與思考。

【教材分析】三角形的認識安排在“蘇教版”教材四年級下冊，例題1引導學生抽象出什么樣的圖形是三角形，例題2是通過人字梁中的特殊線段認識三角形的高。人字梁是認識“高”很好的模型，但在學生生活中并不常見，我們思考是否可以找一個合適的原型替換掉人字梁，但需同樣發(fā)揮對“高”的理解價值。

【學情調(diào)研】全年級12個班，抽取其中兩個班級對學情進行了測試和分析。

前測問題設(shè)計及分析（測試人數(shù)：86人，地點：三班、六班教室）

觀察表1，我們發(fā)現(xiàn)，對于三角形學生已有感性認識，并能通過直觀經(jīng)驗來辨別圖形，但并未從圖形的特征分析原因。如問題1中，長方形不是三角形的原因說明中約有85%的學生的理由是因為這是一個長方形，只有15%的學生理由是因為這個長方形有4個角。這節(jié)課，該如何通過活動將學生的直觀經(jīng)驗變?yōu)槔硇运季S，同時發(fā)揮“三角形”這一概念教學的育人價值呢？

活動一：畫三角形

師：這些圖形認識嗎？（從多個三角形形狀的物體中抽象出三角形）它們大小不同，形狀也不同，但大家都認為它們是三角形，這些不一樣的背后有什么一樣的呢？

生：有3條邊、3個角和3個頂點。

師：顯而易見，三角形有3個角，3個頂點，3條邊。想一想，你能畫一個三角形嗎？

（學生都能畫出一個三角形，而且速度很快）

畫法1：先畫一條邊，再畫另一邊，最后連起來。

畫法2：先點3個點，再將這3個點連起來。

畫法3：利用三角尺畫的。

師：過3個點能畫一個三角形嗎，為什么？

生（大多數(shù)認為可以，少部分舉手）：如果點在一條線上就不能畫出來了，要分開來。

師：請你畫一畫。點3個點，畫出一個三角形，再點3個點，畫不出一個三角形。

（展示學生的作品）

師：當3個點不在一條直線上時，我們才可以畫出一個三角形。

思考：畫出一個三角形，說一說三角形有怎樣的特征。這些對學生來說都很簡單，但這樣的經(jīng)驗是零碎的，需要通過觀察、比較、操作喚醒他們已有經(jīng)驗，并將不同三角形的共性凸顯出來。畫一畫中，學生的畫法不同源自對三角形有不同的認知，通過3個點畫三角形則是讓學生進一步清晰點的位置對圖形的影響。學生在已有經(jīng)驗基礎(chǔ)上，經(jīng)歷經(jīng)驗的提升，知識的反思過程，逐步抽象三角形的本質(zhì)屬性，感受知識中隱蔽的關(guān)系。

活動二：說三角形

師：通過我們畫三角形的過程，你覺得怎樣的圖形是三角形呢？

（學生交流，當不完整時其他學生舉出反例說明描述不準確）

生1：我畫出了3個角的圖形，但它沒有圍起來，它不是三角形。

生2：我畫的圖形有3個角，也圍起來了，但它不是三角形，因為三角形必須有3條線段圍起來。

生3：我畫的雖然有3個頂點、3個角，并且由3條線段圍起來，但它同樣不是三角形，因為沒有首尾相接。

生4：有3個頂點、3個角、3條線段，并且能首尾連接在一起，這樣的圖形就是三角形。

（學生討論后確定三條線段首尾相接圍成的圖形是三角形）

師：在描述一個圖形時，可以有不一樣的角度，但都需要找到最關(guān)鍵的部分，用既準確又簡潔的方式，讓大家一看就明白。老師還有一個疑惑，一條線段有2個端點，3條線段應(yīng)該就有6個端點，可為什么三角形只有3個頂點呢？

生：因為3條線段要首尾相接，其中3個端點重合了，所以三角形只有3個頂點。

師：3條線段首尾相接圍成的圖形叫作三角形。正是因為3條線段首尾相接，三角形才一定會有3條邊、3個角和3個頂點。

思考：在辨別圖形、畫圖形的活動中學生有怎樣的感性經(jīng)驗，就會從那個角度來表達。鼓勵學生從不同角度去表達，并在比較中化繁為簡，讓他們看到數(shù)學概念的準確與簡潔，感受到數(shù)學的嚴謹。學生在描述三角形時，最常犯的錯誤是忽視命名中概念出現(xiàn)的順序，如“邊”是出現(xiàn)在三角形命名之后，確定了這個圖形是三角形，我們將三條線段命名為邊，而學生習慣用邊給三角形定義。這樣的錯誤只能在引導中讓學生關(guān)注線段的存在，有了線段的首尾相接才會有邊，在對概念表達的錘煉中感悟本質(zhì)屬性，訓練思維。

活動三：認識三角形的高

師：小老鼠杰瑞找到了一塊餅干，帶回家分享，它想把這塊餅干完整地推回洞里，怎樣確定它能否推進去呢？

（學生討論，確定先量洞口的高度是8cm，再用工具量最高處到最低處，從頂點到下面這條邊的距離。教師指出，頂點到這條對邊的距離，也就是這塊餅干現(xiàn)在的高度。餅干的高度是10厘米，確定不可以推進去）

師：（從餅干上抽離出三角形研究）畫下來，量一量，在這個三角形中，我們量的是一條怎樣的線段？

生1：這是從一個頂點畫下來的垂直線段。

師：是的。它是從三角形的一個頂點到對邊的垂直線段，在三角形中叫作三角形的高，這條對邊是三角形的底。

師：餅干太高了，推不進去，怎么辦呢？

生2：可以將餅干轉(zhuǎn)一下，試試看。

師：量哪里呢？

生2：還是量頂點到這條邊的距離，也就是現(xiàn)在的高度。

師：它與這條邊有什么關(guān)系？

生3：它們互相垂直。（課件用三角板量出高度是9厘米，還是不能通過）

師：你們覺得還有希望嗎？

生3：還可以將餅干轉(zhuǎn)一下再推。（課件顯示餅干轉(zhuǎn)動）

師：高度變了嗎？該怎么量出高度呢？

生3：還是量出從頂點到對邊的距離。（課件顯示測量高度過程，是7.4厘米，低于8厘米，終于通過）

師：小老鼠順利地解決了問題，留下了一組圖形，仔細觀察，你有什么發(fā)現(xiàn)？

生4：三角形有三條高。

生5：每條邊都可以作為底，每條底邊和高是對應(yīng)的。

師：繼續(xù)觀察（課件顯示三個三角形重疊）你發(fā)現(xiàn)了什么？

（學生驚奇地發(fā)現(xiàn)，一個三角形里的三條高還相交于一點）

思考：三角形的高是認識的難點。高有兩個不同層面的含義，一指的是一條線段，二指的是高線的度量值。借助“小老鼠推餅干”的故事情境，依據(jù)學生對“高度”的已有經(jīng)驗理解高線的特點，再從餅干上抽象出高線，清晰高是一條怎樣的線段。餅干的幾次轉(zhuǎn)動，讓學生逐漸清晰三角形不同的擺放位置高也會變化。在餅干位置的變化中，學生還能發(fā)現(xiàn)底和高的對應(yīng)關(guān)系，意識到三角形的三條邊都可以作為底，每條底都有對應(yīng)的高。情境的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)了學生探索的興趣。

活動四：畫三角形的高

師：我們認識了三角形的高，你能畫出下面三角形底邊上的高嗎？

（學生獨立畫。發(fā)現(xiàn)有學生在畫第三個三角形的高時有困難，有的畫了斜邊上的高，有的畫的不是高，有的在遲疑）

師：老師發(fā)現(xiàn)有同學遇到困難了，誰來說說？

生1：這是一個直角三角形，我發(fā)現(xiàn)畫這里的高時，它與三角形的邊重合了，不知道怎么辦了。（其他學生也認同他的困惑）

師：想一下，三角形的高是怎樣的線段？如果與邊重合，說明三角形的直角邊就是這條底邊上的高，我們標明就可以了。（學生釋然）

思考：畫高，實質(zhì)是畫過直線外一點的垂直線段，只是這點是三角形的頂點罷了，練習時需關(guān)注特殊三角形高的畫法。由于數(shù)學的嚴謹與規(guī)定，畫直角三角形的高放在練習中處理，可以讓學生從一般中感受到特殊，在問題解決中進一步理解高的含義。

活動五：再畫三角形

師：研究了三角形和它的高，我們再來畫三角形。不過老師的要求是這樣的：請畫出底為5厘米，高為3厘米的三角形。同桌兩人一人先畫，另一人后畫，你們能畫出不一樣的三角形嗎？

（學生討論，畫三角形。展示學生作品）

師：確定一下，他們畫的都對嗎？（學生認為都對）比較這些三角形，你們有什么發(fā)現(xiàn)？

生1：它們的形狀不一樣。

生2：只要距離底邊3格，那個點的位置有很多。

生3：另一個點可以在上面，還可以在下面。

生4：另一個點畫斜過去，高也就跑外面出了。

師：同學們有很多的發(fā)現(xiàn)，三角形的底相同，高也相同，但呈現(xiàn)的形式卻是豐富多樣的，里面還有秘密呢，課后你們可以繼續(xù)研究。

思考：只固定底邊，讓學生再畫三角形，既可以對底和高的對應(yīng)關(guān)系有進一步的理解，也可以讓學生有自由的探索空間，保持開放的學習狀態(tài)。畫后再比較作品，讓學生看到底為5厘米，高為3厘米的三角形是豐富多樣的，激活學生的思維，讓他們感受到圖形的神奇，底和高不變，形狀竟然可以變，為后續(xù)學習積累了經(jīng)驗和興趣。

【教后思考】按照教育心理學的學習原理，概念學習一般有概念形成、概念同化兩種基本方式，它們都需要具體的、直接的感性材料進行觀察、感知、操作等活動，幫助學生理解概念的豐富內(nèi)涵。在數(shù)學活動中進行概念的教學，我們要從多維度、多因素進行思考和設(shè)計。

1. 把“奇趣”放入活動中。由于概念形成的過程需要學生自覺地從一些生動、具體的實例或操作活動中歸納、概括出概念的特征，因而設(shè)計時要充分了解學生的認知水平和心理發(fā)展特點，選擇刺激強度適當、新穎有趣的情境或事例吸引學生興趣，激發(fā)學生主動觀察、操作、歸納，展開積極思考。另外，要深入理解概念的形成過程和本質(zhì)屬性，將新奇、趣味放到活動中，讓活動能吸引學生。如“小老鼠推餅干”的故事情境，盡管生活中沒有這樣的原型，但貓和老鼠的動畫人物深受學生歡迎；將三個三角形疊放在一起，學生看到三條高竟然相交于一點，讓他們產(chǎn)生了驚奇之心，從而讓課堂有了生機。

2. 把“思維”放入活動中。數(shù)學活動不僅有外部的具體行為操作，還有內(nèi)部的抽象思維活動，并且以內(nèi)部的積極思維活動為主要行為。概念教學中，要通過問題設(shè)計把“思維”放入到活動，把概念的生成過程轉(zhuǎn)化為一系列帶有探究性的問題，把形式化的材料轉(zhuǎn)化為可探究的問題。如在抽象三角形的本質(zhì)屬性時，學生需思考“為什么畫的不是三角形”“什么樣的圖形是三角形”“為什么三角形由3條線段圍成，卻只有3個頂點”；在研究高時，學生需思考“小老鼠的餅干為什么推不進去，可以怎么做？”這些問題引導學生在思考中逐漸接近概念的本質(zhì)。

3. 把“自主”放入活動中。概念形成的過程需要學生親歷概念產(chǎn)生的過程，了解概念產(chǎn)生的背景、條件，感悟本質(zhì)的特征?；顒又袘?yīng)給學生自主探索的空間，避免學生無體驗、無經(jīng)歷，要精心設(shè)計學生的自主活動，目標清晰，給學生充裕的探索時間，增加體驗的豐富性。如在描述“_____的圖形是三角形”時，放足時間讓學生思考、交流，體驗數(shù)學表達的嚴謹與簡潔，感悟三角形的本質(zhì)特征；在“再畫三角形”的活動中，鼓勵學生尋求不一樣，激發(fā)學生的創(chuàng)造意識，感悟高的特征以及圖形間的聯(lián)系。

總之，在數(shù)學活動中進行概念教學，應(yīng)充分調(diào)動學生的已有經(jīng)驗，引導學生獨立自主地開展探究活動，由樸素的、零碎的直觀經(jīng)驗構(gòu)建清晰、良好的認知結(jié)構(gòu)，讓學生在學習概念的過程中增長知識，提升能力，逐步形成用數(shù)學思維思考、解決問題的意識。

參考文獻：

[1] 涂榮豹.新編數(shù)學教學論[M].上海：華東師范大學出版社，2006.

責任編輯 黃 晶