《數學課程標準(2011版)》指出:教學活動是師生積極參與、交往互動、共同發展的過程。課程內容的組織要重視過程,要處理好過程與結果的關系。學生應當有足夠的時間和空間,經歷觀察、實驗、猜測、計算、推理、驗證等活動過程。那么,如何有效地設計探究性學習活動,從而讓學生在過程中體驗數學學習過程呢?
篩選內容,激發探究動機
皮亞杰的發生認識論指出,個體的認識和智慧是在與環境相互作用的過程中發展的。學習的目的,是在與外界環境的相互作用過程中掌握解決問題的程序和方法。“教學不僅僅是一種告訴,更多的是學生的一種體驗、探究和感悟。”小學數學的探究學習不僅促進學生更深入地把握課程內容,而且讓他們充分地體驗數學學習的流程和方法,意識到如何掌握課程內容。如何激發學生探究的興趣和動機,是探究性學習首先要考慮的問題。恰當的探究內容會使學生把注意力集中到學習任務中去。小學數學中有些內容適合讓學生探究,也有些內容不適合,不可能每一節課都開展探究性學習活動。教師在教學設計時要詳細分析知識的特點、前后聯系等,然后選擇合適的教學方式。
如教學《循環小數》一課,教師在分析教材時認為:本課的學習,不僅要讓學生認識循環小數,更重要的是讓學生經歷循環小數產生的過程,因此一定要讓學生主動探究。上課伊始,教師拋出問題,讓學生從下面兩個計算題中自愿選擇一題計算,比一比誰算得又對又快:1÷7= ? 325÷25=?課堂上很多同學毫不猶豫地選擇了第一題,選擇第二題的同學早早算出了結果,選擇第一題的同學仍然認真地演算著,教師這時則不動聲色,一會兒學生們開始交頭接耳:“我發現,再接著往下算商一定還是0.142857?!薄拔野l現商的這幾位小數是按照一定的順序反復出現的?!蓖瑢W們在親自動手實踐中發現了循環小數的規律。這是一個“圈套”,學生不知不覺地鉆入主動探究的“圈套”中。讓學生在這個過程中體會到探究的意義,遠比告訴學生“循環小數是什么”更重要。
教師抓住了探究要素以及學生原有的知識經驗和新知識之間的矛盾,讓學生不由自主地開始了探究。在探究過程中一次次感受到發現的喜悅,體驗到數學知識自身的魅力。
精設問題,引領探究核心
在設計探究問題時要精心考慮,精彩的探究問題能激發學生的探究欲望,有利于培養思維的創造性。教師設計問題,大到每一節課要精心預設幾個能夠撐起全課的問題,小到每個學習活動要有核心問題支撐,這是落實教學目標的有效保障。如教學《分數除以整數》一課時,教師提出問題:田徑隊的同學們進行跑步訓練,2分鐘跑了千米,平均每分鐘跑多少千米?請你用不同的方法解決。
生1:我是用折紙條的方法,把一張長方形的紙條看成是1千米,平均分成5份,4份就是千米,再把千米這張紙條平均分成2份,每份就是2個千米,就是千米。列式:÷2==。
生2:我和第一個同學的方法一樣,用算式表示為×=。
生3:把平均分成2份,求每份是多少,就是求的是多少千米。
生4:千米就是0.8千米,求每分鐘跑多少,就是0.8÷2=0.4=千米。
生5:我把千米化成800米,先除以2得400米,然后再化成0.4千米。
同樣一個問題,卻能激起千層浪。學生的精彩表現源于問題的精彩。目前,很多教師上課時急于得到最后的答案和最優的方法,并沒有提出類似的問題,從而失去了讓學生主動探究的機會。而這位教師通過精心設計的問題為學生搭臺,使不同的認識和想法在課堂上交匯,在一個個精當的問題指引下,學生的思維在碰撞中不斷閃現出智慧的火花,對知識的探究也不斷深入。大家互相啟發,互相補充,互相糾正,逐漸達成共識。
精備材料,保障探究操作
探究材料是學生進行探究活動的重要組成部分。這些材料會直接影響探究活動的效率和效益。由于年齡的特點,小學生的探究材料一定要便于學生操作,便于他們發現其中所蘊含的數學知識,從而有效促進目標的達成。
例如:教學《認識三角形》一課,上課時教師利用投影出示了5根長度分別為5厘米、8厘米、10厘米、13厘米、18厘米的小棒,然后提出問題:“你們能用小棒擺三角形嗎?”學生異口同聲說:“能?!苯處熋鎺⑿Φ卣f:“一定能嗎?現在我們就來試一試?!比缓蠼處煶鍪玖藢W習活動要求:①合作探究,每擺一次,就記錄一次。②說一說,你是怎樣擺成三角形的?什么樣的圖形是三角形?
本案例中,學習材料的價值不在于材料本身,而在于小棒長度是精心設計的。小棒的根數不多,便于操作,利于探究,而且這幾個長度在學生圍三角形時各種情況都能出現。特別是5厘米、8厘米和13厘米,這三根起到了突破易錯點的作用,通過操作這樣的學具,學生明白了三角形三邊之間的關系。
豐富形式,多樣探究互補
探究常常是通過小組進行的協作性活動,但絕不是唯一形式。一般情況下,可以設計以下幾種形式:①個人獨立探究。當探究任務相對較為簡單,個人經過努力能獨立完成時,最好由個人單獨進行。在這個過程中學生個體根據自己的經驗,獨立探究、發現。②小組合作探究。在探究學習中,小組合作無疑是最常用的形式。當學習任務較為復雜,需要合作才能完成時,宜采用小組合作的形式,這有助于相互啟發和材料共享。小組合作探究能使學生集思廣益、思維互補、思路開闊,使學生獲得的概念更清晰、結論更準確。③班級集體研究。如果學生個人或小組探究很難解決問題或形成共同的觀點,可以由全班共同聚焦難題,共同展開探究,形成更大的合力,共同探究、解決問題。
例如:在教學《乘法的估算》時,教師先呈現了曹沖稱象的故事情境,并給出了分6次稱出的所有大石頭的質量(如下表):
對于估算方法,教師鼓勵學生通過獨立思考,探索估算的方法。學生通過獨立探究,出現了“大估法”“估法”“大小估法”“中估法”“四舍五入法”等不同的估算方法。隨后,教師又創設了一個更有思維力度的問題情境:350名同學要外出參觀,有7輛車,每輛車56個座位,估一估,夠不夠坐。
解決這個問題使用哪種方法更合適?教師鼓勵學生以小組合作的形式進行討論。學生通過合作探究,出現了兩種估算方法:方法一,把56個座位看成50個,50×7=350,實際每輛車有56個座位,所以肯定夠了。方法二,把56看成了60,60×7=420,所以夠用。
面對這兩種不同的意見,教師及時將探究活動轉向全班,引導全體學生共同展開探究。通過討論,同學們終于達成共識:雖然方法二更接近56×7的精確結果,但是方法一是合理的。在解決問題的過程中,學生學會了選擇合適的方法。
適度指導,促進探究發展
教師設計探究活動并不僅僅是拋出問題,還應注意在探究活動中要適時給予指導。教師要根據對學生的了解以及目標的需要,考慮學生進行探究時的角色定位。要對學生進行有針對性的指導,從而使探究能夠順利進行,向縱深發展。如在教學《圖形的密鋪》時,教師出示了幾幅圖:
師:猜一猜,上面哪些圖形可以密鋪?哪些圖形不能密鋪?
生:(憑借直覺)三角形、長方形、平行四邊形、正六邊形都能密鋪,圓不能密鋪。(學生對正五邊形和不規則四邊形能不能密鋪出現了分歧)
師:(為學生提供圖形)這些圖形到底能不能密鋪,請同學們利用手中的學具,動手拼一拼,看看你們有什么發現?
在拼擺過程中,學生欣喜地發現:看似規規矩矩的正五邊形在組合時有一點空缺,不能密鋪,而不規則的四邊形卻能密鋪?!巴瑢W們先別太高興,想一想,這是為什么呢?”見學生百思不得其解,教師出示課件進行演示、指導?!叭嬗^察圖形,你們有何啟發?”通過觀察與教師指導,學生發現:原來相交于一點的四個角恰好是四邊形的四個內角,而四邊形的內角和是360°,所以一定不會有空隙。教師善于洞察學生的探究進程,在探究活動推進的關鍵處進行指導,學生在驚嘆的同時,對這樣有意思的探究活動意猶未盡,思維活動被推向高潮。
探究性學習活動使小學數學教學煥發了活力,在這個過程中,學生學到的不僅是書本知識,更體驗到數學學習的過程和科學研究的策略、技能與方法,獲得了學習成功的快樂,增強了求知欲和自信心,身心得到全面發展。
(作者單位:福建省廈門市同安區西柯中心小學)