從“面”到“量”的初探 - 基于核心概念建構的《面積和面積單位》學習任務單設計(人教版三年級下冊)_第1頁
從“面”到“量”的初探 - 基于核心概念建構的《面積和面積單位》學習任務單設計(人教版三年級下冊)_第2頁
從“面”到“量”的初探 - 基于核心概念建構的《面積和面積單位》學習任務單設計(人教版三年級下冊)_第3頁
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從“面”到“量”的初探——基于核心概念建構的《面積和面積單位》學習任務單設計(人教版三年級下冊)一、教學內容分析??本節(jié)課隸屬于《義務教育數學課程標準(2022年版)》“圖形與幾何”領域“圖形的認識與測量”主題,是學生從一維的“長度”度量學習,邁向二維的“面積”度量學習的認知飛躍點與關鍵起始課。從知識技能圖譜看,本課需建立“面積”這一核心概念的表象理解,體驗“統(tǒng)一面積單位”的必要性,并初步認識“平方厘米”這一基本單位,這既是對“封閉圖形”、“平面”等已有概念的深化應用,更是為后續(xù)學習長方形面積公式、其他面積單位(平方米、平方分米)及體積概念奠定堅實的認知基礎。過程方法上,課標強調通過“操作、體驗、比較”來發(fā)展量感和空間觀念,這要求我們將抽象的“面積”概念轉化為可觸摸、可比較、可度量的具身性探究活動,引導學生在“直接比較間接比較統(tǒng)一標準測量”的認知沖突與問題解決路徑中,親歷數學度量思想的形成過程。素養(yǎng)價值層面,本課是培育學生“量感”的絕佳載體,通過“面在哪里?”、“哪個面更大?”、“如何才能說得更明白?”等一系列追問,引導學生從對“面”的模糊感知走向對“面積”的精確量化表達,滲透了數學的精確性與標準化思想,同時,在小組合作中比較物體表面大小的過程,也隱含著對“實事求是”、“有理有據”的科學態(tài)度的培養(yǎng)。??對于三年級下學期的學生而言,他們的思維正處于具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段?!懊妗迸c“面積”的概念廣泛存在于生活經驗中(如桌面、封面),但“面積”作為一個需要剝離物體其他屬性、專門刻畫其“面”的大小的數學量,是陌生且抽象的。他們可能存在的認知障礙主要有二:一是容易將“面積”與已學的“周長”概念混淆,尤其是在描述圖形大小時;二是對“為什么要用統(tǒng)一的小正方形去度量”理解不深,可能傾向于用自選的、形狀各異的“小面片”去覆蓋。教學對策上,必須設計層層遞進的體驗活動,制造認知沖突。例如,在任務中特意安排無法用觀察和重疊法直接比較的圖形,促使學生自發(fā)產生尋找“中介物”測量的需求。課堂中,我將通過“你是用什么方法判斷的?”、“為什么他的小方塊數更多,圖形看起來卻不一定更大?”等追問,動態(tài)評估學生對概念本質的理解程度,并針對理解困難的學生,提供更豐富的實物操作材料和一對一的直觀演示支持。二、教學目標??知識目標:學生能結合具體實例,用自己的語言解釋“物體表面或封閉圖形的大小就是它們的面積”,能初步辨認周長與面積描述對象的差異;在解決“哪個圖形面積大”的問題中,親歷從直接比較到間接比較的過程,深刻體驗統(tǒng)一測量標準的必要性,并能準確識別邊長1厘米的正方形是面積單位“1平方厘米”,會用它作為標準去量(擺、數)簡單圖形的面積。??能力目標:學生通過摸一摸、比一比、擺一擺、數一數等操作活動,發(fā)展觀察比較、動手操作和語言表達能力;在小組合作探究“如何比較兩個無法直接判斷的圖形面積”時,能提出初步的測量方案(如用相同的小紙片覆蓋),并能有條理地記錄和匯報過程,展現初步的數學探究與合作能力。??情感態(tài)度與價值觀目標:在探究活動中,學生能保持對生活中“面”的大小的好奇心,樂于參與測量活動;在小組交流中,能認真傾聽同伴的想法,敢于發(fā)表自己的見解,體驗統(tǒng)一標準對公平比較和精確交流的重要性,初步形成嚴謹求實的科學態(tài)度。??科學(學科)思維目標:本節(jié)課重點發(fā)展學生的“度量思想”和“標準化思想”。通過創(chuàng)設“測量需求”,引導學生經歷“確立被測對象(面)—自選非標準單位測量—遭遇比較困境—產生統(tǒng)一標準需求—認識標準單位”的完整思維鏈條,初步建立“任何量的測量都需先確定一個統(tǒng)一的、合適的單位”這一核心觀念。??評價與元認知目標:在學習任務單的引導下,學生能嘗試用“我的方法是…”、“我發(fā)現的問題是…”等語言記錄自己的思考過程;在練習環(huán)節(jié),能對照范例或借助學具檢查自己的測量結果是否合理;并在課堂小結時,能初步反思“我今天學到了什么新方法?它和之前量長度有什么不一樣?”三、教學重點與難點??教學重點:建立面積的初步概念,體驗統(tǒng)一面積單位的必要性。此重點的確立,源于其在度量知識體系中的奠基性地位。面積概念是整個平面圖形測量學習的邏輯起點,而“單位統(tǒng)一”思想是貫穿所有度量(長度、面積、體積、質量、時間等)的“大概念”。從學科核心素養(yǎng)看,這直接關系到學生“量感”的形成。不深刻理解“為何要統(tǒng)一單位”,后續(xù)的面積計算將淪為機械公式套用,失去數學思想的靈魂。??教學難點:周長與面積的初步辨析;理解用正方形作為面積單位的優(yōu)越性。難點成因在于學生的空間觀念尚在發(fā)展初期,容易受圖形外圍輪廓(周長)的干擾來判斷大小。同時,在自主探索測量工具時,學生可能選擇圓形、三角形等,需要引導他們通過實際操作對比,發(fā)現正方形能“鋪滿且無縫隙”,是最方便計數和比較的形狀。這需要從具體操作中抽象出數學原理,對學生而言是一個思維跳躍。四、教學準備清單1.教師準備??1.1媒體與教具:多媒體課件(包含沖突情境動畫、標準面積單位演示);實物展示臺。??1.2操作材料包(每組一套):①不同形狀、大小的平面圖形紙片(包括兩個無法直接觀察和重疊比較的長方形);②多種非標準測量單位(大小不同的圓片、三角形紙片、小正方形紙片);③足夠數量的標準1平方厘米小正方形(透明學具);④學習任務單。2.學生準備??準備數學書、練習本、鉛筆、橡皮。提前觀察身邊物體的表面(如課桌面、文具盒面)。3.環(huán)境布置??學生46人一組,便于合作探究。黑板預留核心概念區(qū)(面積定義、單位必要性、1平方厘米)。五、教學過程第一、導入環(huán)節(jié)??1.情境設疑,激活經驗:同學們,請看我們的黑板面和數學書的封面,如果我說要“比比大小”,你們比的是什么?(稍作停頓)對,我們比的不是厚薄,也不是輕重,而是它們這個“面”的大小。今天,我們就一起來研究這個“面”的大小問題,在數學上,它有一個專門的名字。??1.1任務啟動,明確目標:請大家伸出手,摸一摸數學書封面的全部,再摸一摸課桌面的全部。你摸到的這些,在數學上都叫作“物體的表面”。(教師板書:物體表面)我們的核心問題就是:如何描述和比較這些“面”的大小?這節(jié)課,我們將像偵探一樣,通過三個挑戰(zhàn)任務來解開這個謎題。第二、新授環(huán)節(jié)任務一:面的感知與描述——“面積”概念的初步建立??教師活動:首先,請大家在教室里再找一找,還有哪些“面”?用手指一指,說給同桌聽。接著,我在黑板上畫一個封閉圖形(如一個不規(guī)則圖形),提問:這個圖形有“面”嗎?它的大小在哪里?引導學生認識到“封閉圖形”也有大小。然后,呈現數學語言:“物體表面或封閉圖形的大小,就是它們的面積?!辈⒄垖W生結合剛才摸的書面、桌面,說說“數學書封面的面積”、“桌面的面積”指的是什么。我會追問:“桌子的面積”這個說法準確嗎?為什么?以此強化“面”的指向。??學生活動:積極尋找并指出教室中各種物體的表面(墻壁、窗戶、黑板等)。觀察教師畫的圖形,嘗試用手比劃圖形“內部”的大小。傾聽并跟讀面積的定義,結合實例嘗試用自己的話說一說“某某的面積是什么意思”。辨析“桌子的面積”說法,明確應該說“桌面的面積”。??即時評價標準:1.能否正確指出物體的“表面”,而非整個物體。2.在描述“面積”時,手勢是否能準確表示“面”的范圍(如手掌平攤覆蓋,而非手指描邊)。3.能否在教師引導下,初步區(qū)分“物體”與“物體的面”。??形成知識、思維、方法清單:★面積的定義:物體表面或封閉圖形的大小。理解的關鍵在于剝離物體的其他屬性,聚焦于“面”這個二維區(qū)域?!谆煜c:“一個圖形的面積”指的是圖形內部平面區(qū)域的大小,而“周長”指的是圖形一周邊線的長度。可以初步提示:“面積是鋪在里面的大小,周長是畫在外面的長度?!比蝿斩好娴谋容^(一)——直接觀察與重疊法??教師活動:出示學習任務單上的第一組圖形:兩個面積差異明顯的長方形。“這兩個圖形,哪個面積大?一眼就能看出來嗎?說說你的理由?!笨隙▽W生的“觀察法”。再出示第二組:一個長方形和一個面積稍小的不規(guī)則圖形。“現在呢?還能一眼看出嗎?”當學生產生猶豫時,引導學生思考:“當眼睛看不太準時,我們有什么更可靠的辦法?”啟發(fā)學生想到將兩個圖形重疊在一起比較。請學生上臺演示重疊法,并提問:“重疊后,多出來的那一部分,是什么?”??學生活動:迅速判斷第一組圖形的大小,并說明是“看出來的”。面對第二組圖形,觀察并嘗試判斷,部分學生可能產生分歧。思考并得出“可以把它們疊在一起比”的方法。觀看或親自操作重疊比較的過程,并回答:多出來的部分是“面積”。??即時評價標準:1.能否清晰表達判斷依據(“因為左邊圖形多出來一塊”)。2.操作重疊法時是否規(guī)范(將兩個圖形的一條邊或一個角對齊)。3.能否將“多出來的部分”與剛學的“面積”概念聯系起來。??形成知識、思維、方法清單:★比較面積的兩種基本方法:1.直接觀察法(適用于大小懸殊時)。2.重疊法(適用于形狀相似、可對齊時)?!季S進階:當觀察和重疊都無法輕易判斷時(引出認知沖突),就需要尋找新的、更通用的方法,自然過渡到下一任務。任務三:面的測量(一)——選用“小單位”,體會統(tǒng)一必要性??教師活動:出示核心沖突情境:兩個無法直接觀察和重疊比較的長方形(A和B,面積接近但形狀不同)。“偵探們,遇到難題了!這兩個圖形,誰的面積更大?觀察?重疊?好像都不太靈了。你們小組有什么妙招嗎?”分發(fā)多種非標準單位(圓、三角、正方),讓學生小組自由探索測量。巡視中,重點引導:“你們組用了什么‘小東西’去量?結果怎樣?和其他組的結果能直接比較嗎?”??學生活動:以小組為單位,熱烈討論并動手嘗試。有的組可能用圓片鋪,發(fā)現鋪不滿有縫隙;有的用三角形鋪,需要不斷調整方向;有的用正方形鋪。各組記錄自己使用的“單位”和測量得到的“數量”。在匯報時,會發(fā)現:用圓片量的組說A圖形用了12個圓,B用了11個圓,A大;用大正方形量的組可能說A用了3個,B用了4個,B大。結果產生矛盾。??即時評價標準:1.小組是否能形成測量思路(選用一種圖形去鋪滿或覆蓋被測圖形)。2.操作過程中是否能有條理地擺放和計數。3.匯報時能否清晰陳述本組的方法、數據和結論。??形成知識、思維、方法清單:★測量思想的萌芽:當無法直接比較時,可以選用一個更小的“面”作為標準去量(覆蓋),看各包含多少個這樣的標準?!锝y(tǒng)一單位的必要性:因為選用的小標準(單位)不同,測量的結果(數據)就無法直接比較。必須使用同樣大小的標準,結果才有意義。這是本節(jié)課的思維高潮?!僮靼l(fā)現:正方形能鋪滿且無縫隙,測量和計數最方便。任務四:認識面積單位——走進“平方厘米”??教師活動:承接上一任務的討論,總結:“看來,要想測量結果能讓所有人都明白、能互相比較,我們必須約定一個統(tǒng)一的標準?!背鍪緲藴实倪呴L1厘米的正方形,揭示:“國際上規(guī)定,邊長1厘米的正方形的面積,就是‘1平方厘米’?!卑鍟⒔虒W讀寫。然后,將1平方厘米的學具發(fā)到每個學生手中:“好好認識一下這位‘新朋友’。它有多大?用你的手指比劃一下。找找看,我們身上哪里的大小接近1平方厘米?”(指甲蓋)接著,用課件演示用1平方厘米的小正方形測量一個長方形的過程,強調“鋪滿”和“數個數”。??學生活動:觀察1平方厘米的模型,跟讀寫。動手摸一摸,感受其大小。積極尋找身體上或學具上接近1平方厘米的物體(指甲蓋、紐扣等)。觀看課件演示,學習規(guī)范的測量方法(有序排列、數出個數)。??即時評價標準:1.能否正確讀寫“平方厘米”。2.能否借助身體參照物大致建立1平方厘米的表象。3.是否理解“幾個1平方厘米”就是“幾平方厘米”。??形成知識、思維、方法清單:★面積單位“平方厘米”:邊長1厘米的正方形的面積,記作1cm2。它是面積度量的基本“尺子”?!餃y量方法:用標準單位(如1平方厘米)去鋪(或畫格子),圖形中含有多少個這樣的單位,它的面積就是多少(平方厘米)?!⒈硐螅航⑹煜さ膮⒄瘴铮ㄖ讣咨w)有助于形成量感。任務五:應用與估測——建立1平方厘米的表象??教師活動:在學習任務單上設計分層活動:①基礎擺測:給出一個由若干完整1平方厘米方格組成的圖形,讓學生直接數出面積。②挑戰(zhàn)估測:給出一個圖形,部分邊緣不完整,引導學生先數完整方格,再對不完整的部分進行“合起來估約是幾格”的估計。③生活聯想:“估計一下,你的橡皮擦一個面的面積大約是多少平方厘米?先估再量驗證?!??學生活動:獨立完成數格子任務。在挑戰(zhàn)估測中,與同伴討論“這兩個半格合起來差不多是一格”。動手測量橡皮等小物品的面積,將估測與實際測量結果對比,調整自己的量感。??即時評價標準:1.數格子時是否有序、不重復不遺漏。2.估測時是否有合理的“湊整”思路。3.是否愿意并能夠進行簡單的實地測量驗證。??形成知識、思維、方法清單:★面積計算(萌芽):規(guī)則排列時,面積=小方格的總個數?!罍y策略:對于不規(guī)則邊緣,可以將超過半格的視為一格,不到半格的忽略,或進行拼合估算。這是培養(yǎng)量感的重要步驟?!鴳靡庾R:將抽象的平方厘米與熟悉的實物聯系起來,數學即生活。第三、當堂鞏固訓練??基礎層(全體必做):1.判斷:課桌面的面積比數學書封面的面積大。()2.下面哪個圖形是有面積的?請圈出來。(一個封閉圖形和一個未封閉圖形)3.數一數,下面圖形的面積各是多少平方厘米?(由完整1平方厘米方格組成的長方形和L形圖形)反饋:通過投影快速核對,重點關注數格子的方法。??綜合層(多數學生完成):1.小明用邊長1厘米的小正方形測量一個圖形,擺了5行,每行擺了4個,這個圖形的面積是多少?這題悄悄為長方形面積公式做鋪墊。2.比較下面兩個圖形面積的大小,并說說你是怎么比的。(提供格子圖,但圖形形狀不同,面積相等或差1格,需要仔細數)反饋:小組互評,重點討論第二題比較的方法和數的過程。??挑戰(zhàn)層(學有余力選做):創(chuàng)意拼圖:用6個1平方厘米的正方形,你能拼出幾種不同形狀的圖形?它們的面積一樣嗎?周長呢?(初步滲透“等積變形”和面積與周長的區(qū)別)反饋:請拼出不同形狀的學生上臺展示,激發(fā)全班興趣,教師點評:“面積都是6平方厘米,但形狀和周長可以千變萬化,真神奇!”第四、課堂小結??孩子們,今天的數學探索之旅就要結束了,我們來一起梳理一下收獲。誰來說說,今天我們認識了哪個新朋友?(面積)我們是怎么認識它的?——從找“面”開始,到比較面的大小,發(fā)現需要測量,測量又發(fā)現需要統(tǒng)一的標準,最后認識了“平方厘米”這把小尺子。請大家在任務單的總結區(qū),用畫圖或關鍵詞的方式,把你的收獲記錄下來。比如,可以畫一個1平方厘米的正方形,旁邊寫上“我的指甲蓋大小”。作業(yè)布置:必做作業(yè):1.完成練習冊相關基礎題。2.回家找5個面積大約是1平方厘米的物品。選做作業(yè):設計一個圖案,并估算它的面積大約是多少平方厘米(可用格子紙)。下節(jié)課,我們將用這把“尺子”去解決更多有趣的面積問題。六、作業(yè)設計??基礎性作業(yè):1.完成課本“做一做”所有題目,鞏固面積概念及用數方格法比較、計算面積。2.在家庭環(huán)境中,指出至少三個物體的表面,并嘗試用“的面積大,的面積小”進行口頭描述和比較。??拓展性作業(yè):1.(實踐操作)請你用一張A4紙,通過折疊或裁剪,創(chuàng)造出盡可能多的不同形狀,但要求每個形狀的面積都必須等于A4紙面積的一半。把你的作品貼在學習單上。2.(情境應用)小明的郵票和一張1平方厘米的紙片差不多大,他的集郵冊一頁大約可以貼4行,每行貼5張,請你估算這一頁的面積大約是多少平方厘米???探究性/創(chuàng)造性作業(yè):1.(跨學科聯系:藝術與數學)利用網絡或書籍,了解“蒙德里安”的幾何抽象畫風格。嘗試在方格紙上創(chuàng)作一幅由不同顏色的長方形和正方形組成的簡易作品,并標注出其中一個你最喜歡的色塊的面積(以平方厘米計)。2.(深度思考)如果沒有“平方厘米”這個單位,人們還可能約定用什么形狀作為面積單位?你的這個新單位有什么優(yōu)點或缺點?寫一篇數學日記闡述你的想法。七、本節(jié)知識清單及拓展??★1.面積的概念:物體表面或封閉圖形的大小。理解的關鍵在于“面”是二維的、有范圍的區(qū)域。例如,我們說“黑板的面積”,指的是黑板那個長方形平面的大小,而不是黑板的厚度或重量。??★2.比較面積的初步方法:①直接觀察法(適用于差異明顯);②重疊法(適用于形狀相似,能將一邊或一角對齊的情況)。當這兩種方法失效時,就產生了精確測量的需求。??★3.度量思想與統(tǒng)一單位的必要性:測量面積的本質,是用一個選定的小“面”去覆蓋被測圖形,看包含多少個這樣的小“面”。如果每個人選的小“面”大小不一,測量得到的數據就無法相互比較和交流。因此,統(tǒng)一測量標準是精確量化和科學交流的基礎。這是數學乃至所有科學中的重要思想。??★4.面積單位:平方厘米:邊長是1厘米的正方形的面積,定義為1平方厘米,寫作1cm2。它是國際通用的基本面積單位之一,常用于測量較小物體的面積。??★5.建立1平方厘米的量感:一個成人大拇指指甲蓋的面積接近1平方厘米。建立這種熟悉的參照物,有助于我們在沒有工具時進行估測,這是培養(yǎng)“量感”的重要途徑。??★6.用面積單位進行測量與計算:用1平方厘米的正方形去鋪(或數方格),圖形中含有多少個這樣的正方形,它的面積就是多少平方厘米。在方格紙中,有序地數(如一行一行數)是關鍵,避免重復或遺漏。??▲7.周長與面積的本質區(qū)別(初步辨析):周長是指圖形一周邊線的總長度(一維的“線”),面積是指圖形內部平面區(qū)域的大?。ǘS的“面”)。一個形象的比喻:給操場畫跑道線,線的長度是周長;給操場鋪草坪,草坪的大小是面積。??▲8.為什么常用正方形作為面積單位?:因為在所有能鋪滿一個平面的圖形中(如等邊三角形、正六邊形、正方形),正方形既容易制作(方方正正),又最容易進行排列和計數(橫平豎直),且與長度單位“厘米”有直接關聯(邊長為1厘米)。??▲9.面積的估測策略:對于不規(guī)則邊緣的圖形,在方格紙上可以采用“近似”思想:大于等于半格的記為一格,小于半格的忽略不計。這是一種實用的數學處理方法。??▲10.等積變形:一個圖形的面積大小,不會因為其形狀的改變而改變(前提是不分割、不重疊)。例如,一塊橡皮泥無論被捏成什么形狀,它的體積(三維類比于二維的面積)是不變的。這為未來學習面積守恒和圖形轉化(如平行四邊形割補成長方形)埋下伏筆。八、教學反思??(一)目標達成度分析??本節(jié)課預設的知識與能力目標基本達成。通過“摸、比、擺、數”系列任務,絕大多數學生能說出面積的含義,并能在方格紙上正確數出圖形的面積。體現“統(tǒng)一單位必要性”的任務三,由于創(chuàng)造了真實的小組測量沖突(用不同單位結果矛盾),學生體驗深刻,在匯報時能主動說出“因為我們用的方塊不一樣大,所以不能比”。這是本節(jié)課最大的亮點,表明核心思想已初步植入。情感目標方面,學生探究熱情高漲,但在小組合作中,個別能力強的學生主導操作,部分學生仍處于觀望狀態(tài),需在后續(xù)課中更細化角色分工。??(二)關鍵環(huán)節(jié)有效性評估??1.導入與任務一銜接自然,從生活實物抽象到封閉圖形,幫助學生完成了從生活概念到數學概念的第一次跨越。2.任務二到任務三的進階設計是成功的認知階梯。當學生習慣于觀察和重疊后,突然給出無法用舊法解決的圖形,認知沖突強烈,有效激發(fā)了探究測量新方法的內驅力。我在巡視時聽到有小組嘀咕:“這怎么比?。康孟雮€辦法量一下!”這正是我所期待的思維起點。3.任務三的學具設計(圓、三角、正方)起到了關鍵作用。學生在自由嘗試中親身經歷了選擇的多樣性與結果的混亂性,對“統(tǒng)一”必要性的理解遠勝于教師直接告知。但時間把控需注意,個別小組在擺弄學具時易偏離主題,需要更

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