测量是人们在生产和生活中产生的实际需求,也是人们对客观事物进行量化把握的重要手段和方法,而长度、面积、体积是3个重要的测量单位,在小学阶段必须得掌握。众所周知,长度单位是用来计量线段长短的;面积单位是用来计量平面图形大小的;体积单位是用来计量立体图形所占空间大小的,三者之间既有区别又有联系,可以用类比推理进行学习。

1、学习长度单位
“长度单位”是人教版数学二年级上册第一单元的教学内容,这个单元主要是让学生认识厘米和米,并且知道两者之间的关系。学习过程有3个步骤:
(1)感受统一长度单位的必要性。书中首先呈现古人用庹量巨石的宽度、用拃量布的长度以及用脚长量竹竿长度的情境,让学生初步体会到测量长度必须要有长度单位,同时了解到很久以前人们用庹、拃、脚长作为长度单位。由于用与人身体有关的部分作单位,其单位的实际长度并不统一,测量结果很可能不一致。因此引发认知冲突,从而得出结论:为了便于交流,需要使用统一的长度单位。

(2)结合尺子认识“厘米”和“米”。为了准确、方便地表示物体的长度,人们发明了测量长度的工具——尺子。尺子上有若干长度单位,为了便于交流,尺子上的长度单位是统一的,“厘米”就是一个统一的长度单位。教学的时候,先结合尺子建立1厘米长度的表象,再通过测量在尺子上认读整厘米,体会测量的本质。认识米尺和米时,先用厘米尺子测量黑板的长度发现太麻烦,从而引入较大的单位“米”,通过观察米尺、比画等活动深化对米的认识,逐步形成1米的实际表象。然后让学生在米尺上看看1米里面有多少个1厘米,从而知道1米=100厘米。

(3)形成厘米和米的正确表象。认识长度单位,不仅要让学生知道一些单位的名称和单位之间的进率,更重要的是了解每一个长度单位的实际长度,能够在实际中应用。所以这第3步就得进行看一看、比一比、量一量等实践活动,以巩固学生初步建立起来的厘米和米的表象,为估计、测量以及培养数感,积累活动经验。
其他长度单位毫米、分米、千米的学习内容,编排在三年级上册第三单元“测量”中,这里就不详细分析了。

2、学习面积单位
小学生从学习长度到学习面积,是空间形式认识发展上的一次飞跃。有关“面积”的内容在人教版数学三年级下册第五单元,此单元主要学习平方厘米、平方分米、平方米,建立表象,熟悉相邻两个单位之间的进率,会进行单位换算。学习过程也有3个步骤:
(1)体会面积单位产生的意义。数学书第55页例2让学生比较两个长方形面积的大小,书中首先呈现了两种不同的比较方法,最直接的方法就是观察。但两个图形面积差异不大,学生很难通过观察比较得出结果。然后又呈现了重叠的方法,将两个图形进行重叠比较,由于两个图形的长和宽都不相同,也很难获得比较结果。由此激发学生寻求新的有效方法的需求。通过提示引导学生“选用一种图形作单位来测量”唤起对面积单位的需求,从而体会面积单位产生的意义。

(2)经历确定面积单位的过程。学生在认识长度单位时,已经体会了“统一单位”的重要性,这里就没有再重负赘述。而是提供了圆形、正三角形、正方形三种图形,让学生选择用什么图形作面积单位最合适。肉眼可见,用圆形、正三角形作面积单位不能将所测长方形都铺满,因此不能准确测量出一个图形的面积。正方形能铺满所测图形,作面积单位更合适。
(3)形成常用面积单位的表象。第2步选择了正方形作面积单位之后,例3直接呈现了“边长1厘米的正方形,面积是1平方厘米”、“边长1分米的正方形,面积是1平方分米”、“边长1米的正方形,面积是1平方米”的规定。再通过各种活动帮助学生建立面积单位的表象。例如,提示拇指手指甲的面积接近1平方厘米;让学生用手比画“1平方分米”的大小;用纸制作1平方米的正方形,在上面站满学生等。

探究面积单位进率时,可用摆小正方形、画格子、借助方格纸比一比、选用不同的单位计算面积等方法,例如用面积1平方厘米的小正方形摆10行,每行10个,这样就拼成了一个边长为1分米的大正方形,共用了100个小正方形,所以得出1平方分米=100平方厘米的结论。再运用类似的方法推出1平方米=100平方分米。有关其他面积单位公顷、平方千米的学习内容,编排在四年级上册第二单元中,这里就不详细分析了。

3、学习体积单位
“体积”是人教版数学五年级下册第三单元的学习内容。对学生来说,体积是一个新概念,“物体占有一定的空间”理解起来有点困难,所以教材通过学生熟悉的“乌鸦喝水”的故事,以形象、生动的方式让学生初步感知物体占有空间。然后通过把石头放入有水的玻璃杯的实验,让学生进一步体验物体确实占有空间,为引出体积概念做充分的感知准备。接着引导学生比较洗衣机、电饭锅和手机所占空间的大小,说明不同物体所占空间的大小不同,从而揭示出体积的概念。关于“体积单位”的学习也有3个步骤:

(1)体会体积单位的必要性。和面积学习比较两个长方形大小一样,教材第28页让学生比较两个长方体体积的大小。这两个长方体也不易看出大小,由长度单位和面积单位的学习经验进行类推,想到要比较体积也需要用统一的单位来测量。
(2)掌握体积单位的定义。由于前面学过用小正方形定义面积单位,这里就用小正方体定义体积单位。教材直接呈现了“棱长是1厘米的正方体,体积是1立方厘米”、“棱长是1分米的正方体,体积是1立方分米”、“棱长是1米的正方体,体积是1立方米”。

(3)形成体积单位的表象。教材除了介绍1立方厘米、1立方分米、1立方米的概念,还十分重视对这些体积单位表象的建立。为使学生在头脑中建立1立方厘米、1立方分米、1立方米大小的表象,借助学生熟悉的事物如1个手指尖的体积大约是1立方厘米、粉笔盒的体积接近1立方分米、用3根1米长的木条做成架子放在墙角可围出1立方米的空间等,将“体积单位”与“实物大小”建立联系,形成清晰的表象。
体积单位间的进率,是借助图示引导学生根据正方体体积的计算方法推导出来的。与推导面积单位进率的方法类似,面积单位用小正方形摆成大正方形,而这里是用小正方体摆成大正方体。拿出棱长1厘米的小正方体,摆10行,每行10个,每层有这样的10行,一共有10层,这样就有10×10×10=1000个,所以1立方分米=1000立方厘米。用类推的思路可以推导出1立方米=1000立方分米。

通过类比推理的方法学习知识,不仅能使知识系统化,还能举一反三让学习变得更轻松,您觉得呢。