我们对苏教版数学六年级上册《长方体与正方体》这一单元进行了整合,在“体积和容积”主题下对课时进行重新划分:第一课时认识体积、容积的概念及相关单位,第二课时研究单位之间的联系,第三课时计划由体积的概念探究长方体、正方体的体积计算方法。整合后,一周应该完成的教学任务,三节课就能搞定。多出来的课时干什么呢?在第二课时完成后,我们设计了一节数学实验课——《这是真的吗?》
这节课聚焦两个核心问题来验证:“1立方分米真的等于1升吗”“1立方分米真的等于1000立方厘米吗”。课前我从数学教具室找到了一个1立方分米的标准模型(可盛水),又从科学教师那里借来了一个容量为300毫升的烧杯,班级里43名学生每人用纸制作了一个1立方厘米的标准正方体,这些就是本节数学实验课要提前做的准备。
先验证“1立方分米真的等于1升吗”。鼓励学生聊一聊验证的思路,“直接找一瓶容量是1升的矿泉水,倒进这个1立方分米的标准容器里,看看是不是刚好倒满。”第一个方案立刻浮现出来,支持的声音很多,“但我们没有1升的矿泉水,我们有一个烧杯。”第二个同学补充道。“对!而且烧杯上有刻度。”观察后大家发现,这个烧杯最高刻度为300毫升,我们可以分几次倒入水。第一个学生上台了,从桶里用烧杯舀了一些水,又倒掉了一些,瞄准刻度300毫升将烧杯中的水倒进容器,一点也没洒,“大约三分之一,很准!”大家纷纷说道。第二个学生依然选择了加入300毫升的水,将水倒入容器,她还不忘再抖一抖烧杯,确保每一滴水都倒进去了,大家为她的严谨送上了掌声。第三个男生上台了,他快速向容器中加入了300毫升的水,并介绍“现在已经加了3次300毫升的水,但容器还没有满,要再加上100毫升”。似乎预感到了即将到来的成功,全班学生都举起了小手想添满这100毫升。我邀请一个平时不太爱说话的女生,只见她舀了一些水后微微蹲下身子,眼睛平视对准100毫升的刻度,又用手从桶里捧了一些水加入烧杯,再对准刻度确认后倒入了容器,全班学生都睁大了眼睛,“怎么还没满”“感觉还要加入100毫升才行”!
怎么回事?难道1立方分米不等于1升?学生在组内进行了充分交流,大家觉得可能是实验过程中存在一定的误差,“也许是大家在看刻度的时候没有平视,导致每次接的水少了”“也有可能有部分水粘在了烧杯壁上”“也有可能这个1立方分米的容器不够标准,虽然从里面拿出的正方体棱长是1分米,但外壁和正方体之间还是有间隙的,所以它的容量可能比1立方分米要大”……大家抱着质疑的眼光审视刚才的实验过程,提出了不少合理的猜测。
下课后,我和科学教师分享这一活动,打趣道:“你瞧,孩子们怀疑一切,却一点不质疑科学仪器的准确性。”结果科学教师说:“你们应该质疑烧杯!它并不适合用来精准测量液体的体积,上面的刻度只是用于参考,并不精准,如果要测量液体体积,可以用专门的量具,如量筒。”与班级学生分享后,他们恍然大悟。
接着验证“1立方分米真的等于1000立方厘米吗”。怎么验证?“就看这个1立方分米的标准容器里能不能刚好放满1000个1立方厘米的小正方体呗!”我肯定了大家的想法,追问道:“咱们班里做了1000个小正方体了吗?”一个机灵的男生立刻举起手:“我们只要沿着三条棱摆就行了!”他的想法得到了大家的认可,“对,我们只要沿着长宽高摆就行了,长和宽摆好了就知道最下面一层有多少个,再摆高就知道能有多少层”“对,每条棱上如果都能摆10个小正方体就能证明了”“这样好,只需要28个”。我们接力,按照刚刚确定的方法,把大家制作的1立方厘米小正方体摆进1立方分米的容器中,越摆到后面越让人紧张,仿佛一不小心那些小方块就要塌了,数数已经摆了9个,只见一个男生上台后小心翼翼地摆上了自己的小方块,可又犹豫地拿了下来,“好奇怪,摆上之后就凸出来了,另外两条棱上感觉也很难再塞下了。”我们把画面定格在这一瞬间,放大后数了数,长所在的棱上摆了9个小方块,宽所在的棱上摆了8个小方块,高上面也只有9个。
怎么回事?难道1立方分米不等于1000立方厘米?新一轮的质疑又开始了:“你们看,这些小方块间的缝隙很大”“而且每个小方块粘连的不是很牢固,表面都张开了”“这些纸面也有厚度”。
这个时候,那个平时不太爱举手的女生,就是那个在容器中最后加入100毫升水的女生举起了手,“数学是一种很完美的模型,虽然今天我们没有摆到1000个,但我们知道1分米等于1厘米,所以可以推理出每一条棱上都能被平均分成10份,每份就是1厘米”“对!生活中很难找到完全精准的1立方分米的模型,在实际制作模型时,会受到材料特性、加工精度等诸多因素的限制”“数学太美妙了,生活中做不出的,我们却能想象、推理出来”……这节数学实验课虽然“漏洞百出”,可学生似乎乐在其中,我也感到欣慰,明天长方体、正方体面积的计算方法,今天似乎摆着摆着就摆出来了。
(作者单位系南京师范大学附属小学)
《中国教师报》2025年04月09日第12版
作者:潘 越