朱美華
當下,許多學校自主開發了“益智玩具”校本課程,種類繁多,比如魔方、魔尺、魔球、七巧板、傷腦筋、九連環、華容道、數獨等。這些益智校本課程對于發展學生數學思維,積淀學生數學活動經驗,提升學生數學思想以及發展學生數學“核心素養”等都具有重要的意義和價值。本文就以本校的“七巧板”的課程開發與教學設計為例,談一談益智玩具在積淀學生數學活動經驗方面的作用,以期引發更多的實踐探索。
一、運用“七巧板”,讓學生獲得操作性活動經驗
七巧板是一種智力拼板游戲,由七塊板組成,其中有五塊等腰直角三角形(兩塊小型三角形、一塊中型三角形和兩塊大型三角形)、一塊正方形和一塊平行四邊形。七巧板是一種以動手操作為主的活動,因而能讓學生獲得操作性活動經驗。學生在拼七巧板圖形的過程中,既動手又動腦,學做共生、思行一體、玩創融合,能拼出創新化的圖案。
七巧板的操作是一種跨學科操作,兼具數學學科、科學學科特質。根據美國教育家布魯納的觀點:“人的思維是從直觀動作向具體形象再向抽象邏輯方向發展的。”低中年級學段的學生對動手操作非常感興趣。為此,教師可循序漸進,從簡單到復雜,兼顧學生的創意,引導學生動手操作,發展學生操作性活動經驗。從拼一個圖形到拼兩個圖形再到拼一組圖形,從讓學生填圖到讓學生看圖再到默圖、創圖,學生創意迭出。尤其是在創圖階段,學生不僅拼出了圖形,還拼出了一些動物、漢字以及日常生活用品等。當學生對七巧板熟練后,學生不僅僅自己操作,而且自發地在小組內進行合作,由此擴大了學生的創造空間,學生猶如一個個創客,拼成了諸如“跳舞的女孩”“機器人”“海獅頂球”“三魚戲水”等構思巧妙、形象逼真、富有創意的作品。在七巧板的操作過程中,教師要充分發揮學生的主體作用,適度介入,根據學生的拼擺情況,巧妙點撥,助推學生的創意發展。在這個過程中,教師要讓學生的拼擺從無序走向有序,讓學生深刻體會到“用的塊數越多,拼法也越多”,從而真切地感受、體驗到七巧板拼圖的靈活性、多樣性。
二、運用“七巧板”,讓學生獲得思維性活動經驗
七巧板不僅對發展學生操作性活動經驗具有重要作用,而且對于發展學生的思維性活動經驗同樣具有不可估量的價值。從根本上講,學生在拼擺七巧板的過程中,一定負載著靈動的思維。比如轉化思維,當學生從拼擺好的一個圖形,通過移動其中的一個或幾個板子,形成另一個圖形;比如還原思維,當學生拼擺后進行改動,而當改動不成功時,學生就會自覺地還原;比如優化思維,學生總是試圖用最少的拼版擺成其他學生已經擺好的圖形,等等。正是通過不斷的“擺”“合”,不斷地“分”“拆”,學生的思維活動經驗獲得發展。
學生拼擺七巧板,不純粹是動手操作,其中蘊含著學生的靈動思維和想象,學生拼擺七巧板是一種具身認知,是“手-腦-心”共同參與的活動。以“逆向思維”的七巧板操作為例,當筆者向學生提供了一幅圖后,學生就會主動地將圖形進行分解,然后從“局部”到“整體”,逐步拼擺出預設圖形。在學生拼擺過程中,教師還可以滲透圖形密鋪、圖形面積計算、分數認識、角度計算、比的知識乃至于高年級的分數乘除法等知識。如此,充分發掘七巧板的思維發展功能,拓展七巧板的數學化運用。在教學過程中,教師要引導學生積極主動觀察、發現、交流,引導學生積極想象、質疑、驗證,讓學生的操作不斷進階,讓學生不斷超越自我,啟迪學生的創新。
三、運用“七巧板”,讓學生獲得交流性活動經驗
七巧板的操作活動帶有濃烈的主觀色彩,凝聚著學生對七巧板操作的認識和感悟。在學生操作七巧板過程中,教師要引導學生進行交流、展示,讓學生的經驗得到分享。“獨學而無友,則孤陋而寡聞。”作為教師,不僅要引導學生在組內交流,更要引導學生在組間積極交流。比如可以讓學生以“組”為單位,進行七巧板的拼搭比拼;可以組織“七巧板”拼搭交流會,讓學生將拼搭的七巧板圖形用手機等拍攝下來。通過交流,增進學生拼搭七巧板的信心,讓學生拼搭的作品得到展示。
七巧板拼圖集科技與藝術于一體,拼搭七巧板不僅有助于提升學生的數學素養、科學素養,還有利于發展學生的藝術素養。在學生拼搭七巧板的過程中,教師要引發學生想象,鼓勵學生創新。在創作過程中,學生彼此之間既相互競爭又相互交流,充分發揮團隊的相互協作精神。在七巧板的課程開發與教學實踐中,筆者以“七巧板”為基礎,還拓展實施了“四巧板”“九巧板”“傷腦筋十三塊”“十四巧板”等益智課程。在課程實踐中,學生積極探索,勇于合作,積極爭當“最強大腦”。課程開發不僅豐富了課程品類,更積淀了學生數學活動經驗,發展了學生綜合素養。