【原】【数学思考】周长和面积,它们之间有什么关系?

学生在学习完周长的概念后,自然就要和面积概念混淆起来了。

大多数版本都是先学周长再学面积,沪教版是先学面积再学周长。学生在学第一个概念(面积/周长)时,都较为容易理解,到学第二个概念(周长/面积)时,就开始混淆了。

那为什么容易混淆了?

由于图形的封闭性,使得学生见到图形时,“围起来”的部分容易成为“强干扰”,即封闭图形的平面区域所占的大小(面积)容易直观感知,而围成图形的“边线”及其长短不容易感知。有面积的地方肯定有周长,有周长的地方肯定有面积,它们之间存在一定的联系,因此也造成了学生对两个概念的混淆。

那如何进行区分呢?

从词义角度来看,周长是指封闭曲线一周的长度,只适用于二维图形(平面、曲面)的边界长度计算。面积是指表示一个曲面或平面图形所占范围的量。

从“面积”的字义理解,“面”明确的是度量对象,“积”则可理解为“累积”。“积小面成大面”是用二维的单位来度量,也可理解为“乘积”,反映面积度量的计算法。

从“周长”的字义理解,“周”明确的是度量对象,“长”则可理解为“长度”。

可以紧紧抓住“周长是指平面图形一周包含单位长度的个数”,“面积是指平面图形包含单位面积的个数”的本质对两个概念进行区分。

教材中有这样的小探究“用12根火柴棒,围成好多个图形”,这个活动可以有效地来对周长和面积进行区分。

它们各自的周长是多少根火柴棒?面积是多少个小方格?

然后请学生通过比较,发现对应的结论。

学生借助老师提供的方格纸,围成了很多图形,然后去找其中的周长和面积分别是多少?

学生发现这个图形的周长是12根火柴棒,包含单位长度的个数。

这个图形的面积是5个小方格(火柴棒围成),包含单位面积的个数。

这里学生对“周长”和“面积”感受就比较深,容易发现两者的区别。

书本中给的只是4位学习小伙伴的图形。面积分别是5、9、7、8个小方格。

在学生围之前(后),就可以请学生进行猜想,然后再进行验证。

图形周长相等,面积也相等。

图形周长相等,面积(一定)不相等。

图形周长相等,面积不一定相等。

所以可以提供材料让学生自己去围(或画),按照老师给的“要求”,会有更多的图形呈现。

有同学就都围成了长方形,而且有了明显的有序思考。这里清楚地发现周长相等,但面积是不相等的。这里围的经验也有助于后面探究“谁围的面积大”。

这里的T字型书本中就没有呈现。

“楼梯”型也有学生围成。

这位同学围成了不少图形,其中有些图形都是在正方形的基础上进行“修改”的。

这里还有围成了“凹”字型和“L”型。

当学生提供了的图形不仅有书本中的4个图形,还有其它图形,就可以验证刚才大家的“猜想”。

学生们发现这些图形的周长都是一样的,因为都是由12根火柴棒围成的。

学生们发现这些图形的面积不一定相等。因为书本中只给出了四种图形,面积不相等。通过呈现学生多样的资源,其实这里的“十”、“T”和“凹”型等图形面积都是一样的。

学生容易通过观察、比较、说理,发现结论;

图形周长相等时,面积不一定相等。

再整理比较一下,大家无论呈现什么图形,面积最小为5,最大为9。

还有周长为12,面积比5小的图形吗?面积比9大的图形吗?

有学生还是能从面积是5的图形中想办法减去1格子,但要确保周长不变,发现不能实现。

有学生从面积是9的图形中想办法加1格子,还要保证周长不变,也不能实现。

同时,有学生发现,把面积是9的正方形图形,在“角”的地方拿掉1个,2个甚至4个,面积就变小了,但是周长是不变的。

反过来,学生发现4位小伙伴中的3个图形可以通过移动火柴棒,都能“变成”正方形,发现其周长都是12。这里火柴棒移动的只是“位置”,不改变'长度“,只是为了观察和计算的简便。

在这个新的结论基础上再进行一次新的猜想:

有学生猜想:图形的面积相等时,周长不一定相等。

正好练习册和小练习中就有这样的资源。

左图中,甲、乙图形面积相等,周长不相等;

右图中,甲、乙图形面积相等,周长也相等。

还有的同学立马就想到了之前学习的多连块。

面积相等,但周长不一定相等。

关于周长和面积相关知识,还有很多值得探究的问题,这些问题学生自己动手去探究,还是很感兴趣的。