两块平面区域占据同样大小,围住它们的边界是否也一样长?NRICH的Changing Areas, Changing Perimeters把问题分成两个方向:改变面积而保持周长,以及改变周长而保持面积。[1] 它提醒读者,不要只因为两个量都与图形有关,就认定它们必须同步变化。

先看一组本文自拟的理想长方形,所有边长都以厘米计。甲的长与宽分别为6和6,面积是36平方厘米,周长是24厘米;乙的长与宽分别为3和12,面积仍是36平方厘米,周长却为30厘米。面积相同,在这组例子里没有带来周长相同。

这不是测量误差。长方形面积由两条相邻边的乘积表达,周长则是四条边的总长,即两条相邻边之和的两倍。两组边长可以有相同乘积,却有不同的和。计算针对不同关系,结果不需要一起保持不变。

反过来也能作出例子。另一理想长方形的边长为4厘米和8厘米,周长同样是24厘米,面积为32平方厘米。它与6厘米乘6厘米的正方形相比,边界总长相同,内部面积却不同。这一比较只使用本文独立选取的数字,没有复刻来源的卡片或学生答案。

单位也在说明比较对象。24厘米是长度,36平方厘米是面积;不能把两个数字直接放在一起判断哪一个“更大”。即使没有算错,省略单位也可能把不同量混成一次比较。学习资料若同时列面积和周长,让数值各自带上单位,才能知道每一步在回答什么。

所读教师资源指出,任务关注面积与周长的变化,针对“面积增加时周长必定增加”的误解;它也讨论同面积长方形中较接近正方形与细长形状的边界差别。本文的例子只是具体展示相同面积或相同周长不必决定另一个量,不能把有限例子当成对所有平面图形的完整证明。

NRICH将该任务标注为11至14岁资源,这是它自身的适用标记,不是中国课程规定或个人能力评定。本篇没有查看题目图片、组织课堂或测量学习效果。阅读图形资料时,把内部大小和边界总长分别算、分别说,才能避免一个含糊的“大”字包办两种关系。

资料来源:[1] NRICH,Changing Areas, Changing Perimeters,问题介绍及Teachers' Resources。

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