【数学思考】回归本质:平行四边形的面积教学思考

百科   2024-12-25 06:03   山东  


最近在学习平行四边形面积的相关内容。这节课的重要性不言而喻。这一内容在图形面积教学中占据着承上启下的重要地位,这是学生第一次用转化的方法探索面积计算公式,而在探究过程中获得的数学思想方法、活动经验对学生后续学习三角形、梯形甚至圆的面积做了重要准备。


对于学生而言,这是学生首次遇到(剪拼)隔补(等积)的转化方法,这种活动经验的积累非常重要。教材一般给出一个平行四边形,先用数方格的方法数出其面积,再经过剪拼转化成一个长方形,最后引导学生对比原来的平行四边形和转化后的长方形,得出平行四边形的计算公式。

在实际教学过程中,可以给出平行四边形,暴露学生的真实想法。学生一般会给出两种答案,一部分学生认为是“底乘高”,一部分学生受长方形面积公式的负迁移,认为是“邻边相乘”。


接下来,就可以通过多种途径去否定“邻边相乘”,进而推导出面积公式。也就是到底这个平行四边形的面积是28还是35呢?


应该还是要回到最原始的方法,回到面积最本质的概念,数方格上。因为在学习长方形面积时,用数方格的方式很容易发现“长方形的面积=每行面积单位的个数×行数”,并得出“长方形的面积=长×宽”的结论。可见,学生有这样的经验。另外,面积度量,其实质就是计算该图形包含多少个面积单位。其实,多边形的面积都可以用“每行面积单位的个数×行数”得到。


所以,虽然平行四边形面积的计算,虽然会遇到不是“整格”的情况,但通过剪拼,依然可以用“每行面积单位的个数×行数”规律计算。其实,后续三角形、梯形的面积计算,也可以转化成这样。


如果,这里的多边形面积计算本质都是“每行面积单位的个数×行数”。也就是,这些图形面积的计算都回归到计量面积单位的数量。所以,引导学生大胆猜想,在猜想的基础上,通过多种数学活动,包括数、剪、拼、摆等操作活动,实验观察和操作交流等,对自己的猜想进行验证。


首先,借助方格纸进行验证。

可见,这个平行四边形的面积是28,这里的7就是每行面积单位的个数,有这样的4行。

也可以将右边的三角形整体移到左边,这样就更容易了。平行四边形包含几个面积单位就可以用7×4算出来了。在方格里进行割补,学生能够直观感受到,只有将图形进行这样变形,才能够更方便地数出它包含多少个面积单位,直观体现“等积变形”。


为什么不用“邻边乘邻边”呢?可以用平行四边形的框架拉一拉,进行讨论。

学生容易发现,把这个扁平的平行四边形拉成长方形,面积明显变大了,但它的边长却没有变,所以不能用邻边乘邻边。


在学具的帮助下,拉动平行四边形的框架,面积或变大或变小,面积是发生变化的。引导学生发现从平行四边形“推拉转化”成长方形的过程,让学生清晰地看出“推拉转化”后的长方形比“割补转化”后的长方形大。


可见,把平行四边形推拉转化成长方形,已经不再是原来平行四边形的面积了,面积变大了,多了一行,就是多了7个小方格。而“割补转化”成长方形,面积并没有变化。所以不能用“邻边相乘”方法计算平行四边形的面积。


在此基础上,引导学生用割补转化的方法,推导平行四边形的面积公式。学生可以沿着高剪拼成长方形,进而发现平行四边形的底、高与长方形长、宽的对应关系。


这里几个重要的问题需要引导学生思考。为什么要沿着“高”剪,沿着其他线剪下来不行吗?引导学生发现沿着“高”剪能拼成长方形。


那沿着高剪可以拼成一个长方形,那为什么非要转化成长方形呢?引导学生体会转化思想,把“未知”转化成“已知”,用长方形的面积计算方法就能求出原来平行四边形的面积。


只能沿着这条高剪吗?是不是所有的平行四边形都可以“割补转化”成长方形?引导学生思考讨论。这里还要引导学生关注在转化的过程中面积不变,平行四边形的底相当于长方形的长,平行四边形的高相当于长方形的宽。由于长方形的面积=长×宽就可以推导出平行四边形的面积=底×高。


探究到这里还没有结束。继续引导学生观察发现“每行面积单位的个数”“行数”同平行四边形“底”和“高”的关系,进而回归本质。平行四边形的“底×高”计算的就是平行四边形里所包含的面积单位的个数。

这里的探究过程聚焦学生的真实学情,借助“数方格”明晰“割补转化”的道理和“推拉转化”的问题所在。同时,要引导学生关注“底乘高”本质是依然是求面积单位的个数。


当然,“邻边乘邻边”不是完全没有道理,所以应该肯定这种想法。因为后续学习中,平行四边形的面积除了和邻边有关系,还与其夹角有关系。S=absinα,这里a、b就是邻边,α为它们的夹角。当α为90度,这个平行四边形变为长方形,S=absin90=ab。


从单元整体思考的角度,需要引导学生“大胆猜想、小心求证”,先根据已有经验和旧知进行合情推理,再通过演绎推理对“猜想”进行验证。在这个过程中,要继续回归图形面积的本质,就是包含多少个面积单位,从而把多边形的面积有结构地整合在一起,发现它们的共同本质,有联系地教学,实现学生对数学知识的深度理解。

 看完文章记得点赞、收藏、点亮“在看

追寻数学本质
数学教育教学
 最新文章