平行四边形面积之难
自主性的学习是以学习者已有知识或经验为基础的,这样的知识、经验对新内容的学习可能产生积极的正面作用,也可能产生消极的负面作用。下面以“平行四边形”为例进行分析。
一、貌似容易
在数学课中,与平行四边形最接近已有知识经验的是“长方形”。从形式上看,都是四边形;从特征上看,都满足“对边平行且相等”。所以给别人第一感觉好像这个内容的学习并不难。
事实上貌似容易的内容往往蕴含着更大的困难。难就难在张方形面积公式“长×宽”,直观上看就是相邻两边长度的乘积。而平行四边形与长方形在形式上相近、相像,大多数同学会基于长方形的经验,自然而然会这样想:平行四边形面积应当是相邻两边长度的乘积。这是学生在该年龄段中普遍存在的认知差,其实这样差异就是平行四边形的一个重难点。
二、透视的眼光
透视的眼光指由表及里地看待事物,不仅关注表面,而且能透视出感官所观察不到的内容。
在长方形中,长度和宽度一旦确定,图形形状以及面积大小也随之确定。但是平行四边形并不具备这样的确定性,两个平行四边形,对应长度都是相等的,但其形状和面积大小都有差异。所以不能用相邻两边长度的乘积来计算平行四边形的面积。
另外,长方形的面积与一条边长成正比例,即长方形一天边长扩大为原来的几倍,另外一条边长不变,,那么面积也随之扩大为原来的几倍。而平行四边形中,有两个宽度相同的平行四边形,另外一条边不同,即cd 大于ab ,但是它们两个平行四边形的面积相等。也就是说,平行四边形的一条边长增加,其面积可以不变,甚至可能减少。说明了平行四边形面积大小并不由边的长短所确定,平行四边形的面积不能用相邻两边长度乘积。
三、关联的眼光
等底等高的平行四边形和长方形面积有什么关系呢?我们除了书本上讲的通过剪拼和移补的方法外,我们还可以用“转换推理”的方法,通过转换推理,可以得出结论:任意两个图形只要符合高度和宽度相等的条件,面积都是相等的。
四、直观感知微积分
这里要讲到牛顿的“流数”和“流量”,固定的长度是这个运动过程中的流数,运动轨迹所留下的面就是它的面积。在小学数学中关于长度、面积、体积的内容,蕴含着牛顿流数法中“运动”和“积累”的思想,这应该让学生去感悟的内容。
平行四边形面积的学习,不仅是公式的推导和应用,还应让学生经历与已有经验中的长方形进行比较的过程。在这个过程中,学生就会经历、用透视的眼光、关联的眼光和运动的眼光来看待事物的过程。