可視化課堂教學(xué)的實踐與思考

吳寶寶　齊勝利

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，平板電腦作為教學(xué)工具走進了日常的課堂，較好地化解了學(xué)習(xí)過程中可視化、交互性缺失的痛點?，F(xiàn)以小學(xué)數(shù)學(xué)“探索圖形”教學(xué)實踐為例，談?wù)務(wù)n堂教學(xué)中借助平板電腦實施可視化學(xué)習(xí)的一些具體措施。

“探索圖形”是人教版五年級下冊的內(nèi)容，屬綜合與實踐領(lǐng)域，本課是基于學(xué)生掌握長方體和正方體的特征、表面積及體積計算公式等知識基礎(chǔ)上進行教學(xué)的。目的是引導(dǎo)學(xué)生在探索正方體表面涂色規(guī)律的過程中，培養(yǎng)學(xué)生空間想象力和推理能力。

借助平板電腦，讓數(shù)學(xué)思考“看得見”

（1）初次設(shè)計。教師用設(shè)問的方式，請學(xué)生回答“如果用同樣的小正方體拼成一個大正方體，至少需要幾個這樣的小正方體？”有的學(xué)生回答至少要8個，有的學(xué)生回答4個。接著教師讓學(xué)生想一想拼放的過程，有學(xué)生回答一行擺放兩個，擺放兩行，然后再疊加一層。教師接著啟發(fā)“如果拼一個更大一些的正方體呢？至少需要幾個小正方體？”有的學(xué)生說27個，一行擺放三個，擺放三行，疊加三層。

教學(xué)中每個孩子是否都能在頭腦中構(gòu)建出這樣的兩個正方體表象呢？事實上是困難的，有部分孩子就走入了誤區(qū)，認(rèn)為只需要四個完全相同的小正方體就能拼成稍大的正方體。鑒于學(xué)生的錯誤，第二次利用平板電腦教學(xué)時做了調(diào)整。

（2）二次磨課。根據(jù)第一次授課出現(xiàn)的問題，在第二次磨課中增加了質(zhì)疑的環(huán)節(jié)。教師啟發(fā)“剛剛的結(jié)論正確嗎？請借助平板電腦里的課件，拖拽小正方體拼拼看，是不是這樣的？還能不能更少？”

學(xué)生借助教師發(fā)送至平板電腦的課件進行可視化拖拽，將小正方體進行拼搭，驗證結(jié)論：至少要8個小正方體才能拼出一個大一些的正方體;再大一些的至少要27個。

（3）教學(xué)思考。在綜合與實踐活動的課堂教學(xué)中，常態(tài)狀況是教師操作、學(xué)生“圍觀”，或用課件演示的方式代替實際操作，看似直觀操作，學(xué)生只是“看客”，缺少了動手實踐的過程，缺失了探究經(jīng)驗的積累，弱化了學(xué)生主動獲取知識的能力，學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能未得到有效開發(fā)。

若借助平板電腦進行模擬操作，既能驗證學(xué)生的猜想，又能避免部分學(xué)生未加思索的應(yīng)和，也讓學(xué)生在操作的過程中感受到小正方體總個數(shù)的變化，以及棱長的變化，體會每條棱上小正方體個數(shù)與小正方體總個數(shù)的關(guān)系，讓整個思考過程可視化，從而幫助學(xué)生將抽象的知識形象化，有利于在大腦中形成立體圖形的表象，發(fā)展學(xué)生空間觀念。

借助平板電腦，讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)“摸得著”

（1）初次設(shè)計。教師出示由1000個小正方體拼成的大正方體。設(shè)問“如果我們給這個大正方體的表面涂上顏色，拼成大正方體的這些小正方體都涂了幾個面呢？”學(xué)生回答涂了3個面、涂了2個面、涂了1個面等等說法不一。對于“每種涂法各有多少個小正方體呢？”這樣的問題，學(xué)生遲疑。教師引導(dǎo)學(xué)生從個數(shù)少一些的正方體入手，去嘗試發(fā)現(xiàn)里面的規(guī)律。

（2）二次磨課。為了便于學(xué)生更直觀地操作、觀察、思考，在第二次磨課過程中，增加了在平板電腦上涂色的操作環(huán)節(jié)。

將涂色課件發(fā)送至學(xué)生平板電腦，學(xué)生操作課件，點擊大正方體的一個面涂色，旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)點擊涂色，直到涂完6個面，讓學(xué)生借助平板電腦親歷整個涂色的過程。讓學(xué)生邊涂色邊想小正方體每個面是否都涂的一樣。

（3）教學(xué)思考。拼成大正方體的這些小正方體表面涂色的情況是怎樣的呢？這確實需要學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮空間想象能力。此時，在教學(xué)中采用平板電腦的拖動功能，讓不可見的內(nèi)容看得見，讓模糊的圖像清晰了，讓學(xué)生的觀察與思考有了明確的聚集點。

學(xué)生通過可視化的拖動，明確涂色小正方體共四類，即三面涂色的、兩面涂色的、一面涂色的、沒有涂色的。同時，學(xué)生在操作過程中也能初步感知各類小正方體處在大正方體的什么位置。

借助平板電腦，讓數(shù)學(xué)現(xiàn)象“說得清”

（1）初次設(shè)計。教師給每個組都準(zhǔn)備了3個分別由8個小正方體、27個小正方體及64個小正方體拼成的大正方體，小組合作研究?；顒右螅喝绻o這三個大正方體的表面涂上紅色，看一看，各類小正方體都在大正方體的什么位置？數(shù)一數(shù)，每類小正方體各有多少個？將研究結(jié)果記錄在書上的表格中。觀察表中數(shù)據(jù)，嘗試發(fā)現(xiàn)規(guī)律。組內(nèi)交流，梳理數(shù)據(jù)。

在分享的過程中，大部分學(xué)生無法清楚表述自己的思考過程，就算借助課件一再地演示、講解，交流的效果還是不盡人意，因為他們?nèi)笔Я藙邮謱嵺`的過程。

（2）二次磨課。在磨課過程中，為了解決學(xué)生實踐操作經(jīng)歷缺失的問題，教學(xué)中增加了讓學(xué)生借助平板互動操作環(huán)節(jié)。教師設(shè)問“請大家觀察三個面都涂色的小正方體是怎么分布的，你有什么發(fā)現(xiàn)？”有學(xué)生立刻回答3面涂色的都在頂點上，所以是8個，并點擊平板電腦上正方體的8個頂點。教師接著啟發(fā)“你們同意嗎？如果每條棱上是5個小正方體？三面涂色的有幾個？每條棱上是10個呢？”學(xué)生經(jīng)過教師的啟發(fā)和觀察，很快得出結(jié)論，正方體不論多大，永遠(yuǎn)只有8個頂點，所以三個面都涂色的小正方體有8個。接下來學(xué)生開始探究兩面涂色的小正方體、一面涂色的小正方體和沒有涂色的小正方體又有什么分布規(guī)律，如圖所示。特別是對于沒涂色的小正方體的計算，除了用“總塊數(shù)—三面涂色的—二面涂色的—一面涂色的=沒有涂色的”方法計算，還得出通過剝離外層發(fā)現(xiàn)，沒有涂色的剛好組成一個正方體，而且這個正方體每條棱上小正方體的個數(shù)都比原正方體每條棱上小正方體的個數(shù)少2個，也就是2×2×2=8（個）。

（3）教學(xué)思考。學(xué)生借助平板電腦對各類涂色小正方體進行點擊與拖拽，直觀而清晰地展現(xiàn)了各類涂色小正方體的特征。在實踐過程中，學(xué)生的自主性增強了、課堂參與度高了。學(xué)生的思維清晰了、表達也清楚了。

為了提升操作活動的質(zhì)量，教學(xué)時，教師需依據(jù)學(xué)生的反饋，及時歸納與梳理，結(jié)合課件演示及學(xué)生的自主操作，讓學(xué)生直觀感知每一類小正方體的移動過程，通過剝離、分類、整理、統(tǒng)計等活動，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)分類計數(shù)中的規(guī)律。

借助平板電腦，讓數(shù)學(xué)練習(xí)“練得準(zhǔn)”

第一次授課，要求學(xué)生將課中探究二階、三階、四階涂色情況填寫在書上，結(jié)果錯誤率高，涂改嚴(yán)重，很不美觀。二次磨課時，我便提前制成表格發(fā)送至學(xué)生平板電腦。教學(xué)中的課堂前測、課中練習(xí)、課后拓展都是使用平板電腦中的電子書包進行的，方便教師及時了解學(xué)生學(xué)情，實現(xiàn)學(xué)習(xí)信息及時的反饋與分享，極大地提高了課堂教學(xué)的交互性。適時采取跟進措施，幫助有困難的學(xué)生。

在前測與課堂教學(xué)過程中，除了可以直觀了解到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，還能根據(jù)學(xué)生練習(xí)的大數(shù)據(jù)，設(shè)計針對性的練習(xí)，讓每一個學(xué)生都能練得準(zhǔn)。習(xí)題分基礎(chǔ)題、拓展題、提高題等，讓學(xué)生根據(jù)自己的能力選擇習(xí)題，從一定程度上解決了優(yōu)秀學(xué)生“吃不飽”，一般學(xué)生“吃不了”的現(xiàn)象。同時，在習(xí)題編制的過程中突出因材施教，讓每個學(xué)生都能有所提高。

在“探索圖形”這一課中，借用實物和平板電腦，讓學(xué)生經(jīng)歷有過程、有方法、有思考的可視化學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生獲得真實、具體、深刻的體驗與數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗，初步掌握正方體的涂色規(guī)律，促進兒童空間想象力和推理能力的發(fā)展，讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)向下生根，向上生長。

作者單位：安徽黃山市屯溪龍山實驗小學(xué)? ?安徽黃山市黃山區(qū)教研室