“大問題”教學模式下小學數學教學設計過程中“圖形與幾何”的知識,是小學數學中重要的一個學習內容,它涉及形狀、位置、方向、測量等方面的知識。幾何圖形的抽象性比較強,這就給許多學生的理解帶來了困難,因此“圖形與幾何”知識的學習一直都是師生共同努力的重點。在小學數學“圖形與幾何”教學中,教師如何應用“大問題”教學模式視域設計有效的教學策略,已經成為一個迫切的問題。
一、何為“大問題”教學模式
“大問題”教學模式是一種新的課堂教學模式,在這一模式下以發現、分析、解決問題為核心,以培養學生的問題分析和探究能力為關鍵,這一模式和傳統的教學模式不同,要求教師根據教學內容、學生情況、新課程標準等精心設計數學問題,通過趣味性、實踐性、調整性問題刺激學生大腦,讓學生思考、分析、探究,旨在培養學生的學習能力。在“大問題”教學模式下,教師可以引導學生自主學習、合作探究,找到問題的答案。教師在應用“大問題”學習方法時不僅需要培養學生的學習能力,還需要關注學生的表現、態度,根據學生對知識的獲取和理解情況,調整教學策略,實現教和學的深度結合,激發學生的學習興趣,充分利用學生的學習動機讓其主動構建知識體系。
二、“圖形與幾何”教學設計的解決方案
(一)創設問題情境,培養學生的數學思維
基于深度教學的小學數學“大問題”教學模式中的“大問題”的設置要精選并優化,圍繞“要學什么,怎么學,為何學”的明確思路拋出問題,確保提出的大問題能引發學生不斷提出新問題。將“大問題”作為課堂的教學主干,通過一個大問題延伸出許多小問題,用問題鏈逐漸推進教學深入,帶領學生探究知識,從中逐漸挖掘到“大問題”帶來的知識規律。為了實現上述目標,教師可以創設問題情境,通過多樣化的情境吸引學生的注意力,找準學生和問題之間的契合點,通過問題激發學生的探究欲望、滿足學生的好奇心,讓學生端正態度,以積極的心態加入學習活動中。比如,在教學一年級下冊“認識圖形”時,教師可創設以下情境。
片段一:雪地里來了一群小畫家,由正方體和長方體轉動身子,在雪地上會留下什么形狀的腳印,探究正方體和長方體的特征。
學生合作探究出正方體的每個面都是正方形,長方體的每個面都是長方形(特殊的有兩個面是正方形)的特征。在這里,教師充分關注學生已有的認知和經驗,從直觀的長方體、正方體中抽象出長方形、正方形,是對長方體、正方體的感性認識。這樣既溝通了立體圖形與平面圖形的聯系,又促進了學生對幾何圖形有一個整體認識。從整體上感知這些圖形的基本特征,發展學生的形象思維。“雪地里畫畫”的游戲,既符合低年級學生的認知特點,又體現了學習情境的導入性,能快速地把學生吸引到學習情境中。在游戲中,學生不僅提高了學習積極性,還做到了玩中學、玩中思、玩中悟。
片段二:圖形王國寶物丟失,根據現場留下的足跡找到真兇。
教師讓學生利用正方體的每個面都是正方形,長方體有的面是長方形,有的面是正方形,這些特征來抓住真兇,找回寶物。教師要讓學生分清“體”與“面”,它隱含了幾何中“面”構成“體”的關系,也鞏固了對立體圖形的認識,進一步認識立體圖形各個面的特征。
在這個部分,教師將引領學生進入一個全新的世界,那就是圖形的認知和測量。這是一個充滿挑戰和樂趣的領域,它將幫助學生建立對形狀和尺寸的基本理解,培養他們的邏輯思維和問題解決能力。
學生要了解如何識別不同的圖形。生活中充滿了各種各樣的形狀,如正方形、圓形、三角形等。通過學習,學生能準確地辨認這些圖形,并能在實際生活中靈活地運用它們。
教師可以引導學生探索圖形的測量。這是一個既有趣又有挑戰性的部分,學生需要考慮形狀、大小、角度等因素。學生學習使用標準的測量工具,如運用直尺和卷尺來測量圖形的尺寸。學生還將學習如何使用圖形進行計算,如計算周長、面積和體積等。這將幫助學生更好地理解現實生活中的問題,如,如何計算房間的面積、如何設計最佳的布局等。
在這個過程中,學生將有機會進行實踐操作,通過親手測量和計算,能更好地理解和掌握圖形的認知和測量的技巧。同時,這個過程也能培養學生耐心、細致的性格,因為在測量圖形時任何小錯誤都可能導致結果的偏差。
通過以上學習,學生不僅對圖形和測量有了初步理解,還能應用這些知識解決現實生活中的問題。
(二)精心設計問題,激發學生興趣
當前小學數學教學中問題驅動法是一種非常有效的方法,符合數學學科規律,可以推動教學活動有效進行,激發學生的學習興趣,調動學生積極參與到課堂問題的探討中,營造良好的課堂氛圍。為了發揮問題驅動法的優勢,教師要根據新課程標準、教學內容、學生基本情況、教學經驗、學生實際生活等方面精心設計問題,確保問題可以滿足學生的好奇心,激發學生的求知欲,讓學生產生共鳴,從而積極參與到問題分析、思考、解決中來。教師在設計問題時要從學生的認知規律、思維特點出發,遵循由淺入深、由易到難、層層深入的原則,設計啟發性、探究性、層次性的問題,讓各層次的學生都可以在自身的認知范圍內探討和思考、解決問題,促進不同層次學生的發展。另外,教師在設計驅動性問題時要注重難度,實現層層遞進,遵循因材施教、個性化指導的原則,避免過難,從而影響學生對數學學習的興趣。
小學生年齡較小,對周圍的一切事物都充滿著好奇心和新鮮感,對這個世界充滿了探索的欲望。教師應充分利用小學生的這一特點,在具體的教學過程中,為小學生創造輕松的課堂環境,讓學生自主尋求自己想要了解的問題答案,也可以在一定程度上增強學生的學習熱情。在小學數學“圖形與幾何”教學中,小學生在日常生活中就了解了很多不同的圖形和幾何形狀,因此,在教學開始之前他們已經具備了一定的基礎。
比如,在學習“梯形的面積”時,教師可以在課堂開始之前讓學生想象自己是一位工程師去測量梯形形狀的面積,此時學生還不知道如何去尋求梯形的面積,但是可以通過以往學過的三角形面積來思考和探索,不斷尋求梯形的面積公式,這樣可以讓學生對幾何教學內容有更深層次的掌握和理解。教師還可以讓學生大膽猜測,這對學生的后續學習也是極為重要的,可以在一定程度上培養學生的幾何空間感。
為了激發學生對數學的興趣,教師可以通過游戲和實踐活動來教授“圖形和幾何”知識。這些豐富多彩的教學方式不僅能讓學生在輕松、愉快的氛圍中學習數學知識,還能讓他們在參與過程中深刻理解圖形和幾何的性質和特點。
教師可以組織學生進行拼圖游戲。拼圖是學生喜歡的游戲之一,拼圖游戲不僅能鍛煉學生的觀察力和手眼協調能力,還能讓他們通過不斷嘗試和探索,逐漸理解圖形的形狀、大小和對稱性等。在游戲中,教師可以設計不同難度的拼圖,讓學生逐漸挑戰自己的能力,從而激發他們對數學的興趣。
除了拼圖游戲,教師還可以組織實地考察活動,讓學生觀察現實生活中的各種形狀,如建筑物、植物等,并學習如何測量它們的尺寸。實地考察不僅能讓學生走出教室、接觸大自然,還能讓他們在實際操作中學習數學知識。通過觀察和測量,學生可以更直觀地理解圖形和幾何的概念,從而加深他們對數學知識的理解和掌握。
在實地考察過程中,教師還可以設置一些有趣的數學問題,讓學生在解決問題的過程中不斷探索和學習。例如,這個建筑物的形狀是什么?它是由哪些基本圖形組成的?這些圖形有什么特點?通過這些問題,學生可以思考和探索現實生活中的數學問題,從而激發他們對數學的好奇心和求知欲。
(三)借助多媒體技術,進行趣味教學
教師采用多媒體技術教學,可以有效提高學生對數學學習的積極性和熱情,使學生的學習變得更有效率,從“圖形和幾何”的相關內容教學上來看,使用多媒體技術可以將“圖形和幾何”的知識內容進行直觀地展示和分解,可以讓學生更好地掌握相關知識內容,還能在一定程度上提升學生的空間思維能力。
例如,在學習“長方體和正方體的表面積”時,教師可以展示一個長方體和一個正方體的模型,問學生:“這兩個圖形分別是什么?你們在生活中見過哪些物品是長方體或正方體的?”學生回答后,教師引入課題。隨后,教師展示PPT,呈現一個裝修房子的情境:“假設你家要裝修,需要給長方體形狀的房間貼壁紙,那么你需要知道房間的表面積,從而計算需要貼多少壁紙。同樣地,如果你要給一個正方體形狀的魚缸貼瓷磚,你也需要知道魚缸的表面積。”通過這樣的情境,學生可以明白學習“長方體和正方體的表面積”的重要性。
在此過程中,如果教師只是單純地應用多媒體技術,那么將會使教學效果失去一定的趣味性,也不能突出學生的主體特征。因此,教師在講解過程中可以讓學生到黑板上操作課件,然后再對相關知識進行講解。這樣可以讓學生充分體驗到操作的趣味,使其主動投入教師的教學講解中。
教師還可以使用多媒體技術開展有關的網絡游戲活動,激發學生對數學的興趣,促使學生主動感受數學的趣味性以及魅力。
比如,在講解“角”一課時,教師要讓學生明確辨別角,可以利用多媒體技術依照教學內容設計從屏幕上方落下的“角”和“非角”這類游戲,然后讓學生點擊,如果學生點擊準確就表示學習過關。這樣的游戲活動學生是非常喜歡的,在數學課堂上運用該方式能有效吸引學生的注意力,調動學生學習的積極性與主動性。總而言之,教師在日常教學過程中應多運用多媒體技術來教學,但也要根據學生的具體狀況,全面考慮學生的思維能力以及性格特征,這樣才能更高效地教學。
(四)高效動手操作,傳遞趣味教學
在小學的“圖形和幾何”領域中,教師開展趣味性教學的同時要保證學生可以實行高效的動手操作,只有這樣才能讓學生充分體驗到數學的趣味性。在小學數學教學過程中,教師的動手操作能力不是很理想,達不到預期的效果,導致學生對動手操作的學習方式沒有準確的認知,不能明確它的學習價值,學習效率也比較低,從而無法體驗到數學的趣味和魅力。為了改善這一現象,教師在開展動手操作活動時應給予學生足夠的操作時間,這樣才能讓學生更好地進行操作體驗,從而感受到數學的趣味性。
比如,在教學“長方體與正方體”時,教師可以讓學生結合微課自學這一章節的內容,然后在課堂上進行分組,讓學生以小組的形式進行動手操作活動。教師可以給每組都分配一個材料盒,其中包含正方體和長方體以及相應的工具等。
教師可以根據模型演示,引導學生應用公式計算出長方體和正方體的表面積,并讓學生列舉一些日常生活中的例子,鞏固其所學知識。學生在操作過程中要逐步掌握理論知識,教師可以設立誤區考驗學生的學習成果,幫助學生進行知識的延伸。在這一過程中,教師應仔細觀察,注重學生的創造性操作,事后對學生的操作進行反思和整理。
(五)提倡實踐探索,構建數學知識
蘇霍姆林斯基曾指出:“兒童的智慧在他的手指尖上。”學生通過觀察、操作、變換、猜測、直觀思考、類比、歸納等手段,親自實踐、共同探討、合作解決問題。如在教學二年級下冊“認識長方形、正方形”時,教師設計了以下環節。
片段一:通過操作引發猜想。
師:請同學們閉上眼睛,想一想長方形的模樣。如果老師給你們一些小棒,你們能用小棒擺出長方形嗎?
教師引導學生說出自己擺出的長方形:對邊相等,四個角都是直角。
師:學習數學就要像同學們這樣敢于發現,但沒有經過驗證這只是猜想(板書:猜想)。
教師在引導學生認識長方形的特征前,先設計用小棒擺長方形的操作活動,這樣設計主要有以下意圖:一是引導學生從已有經驗及表象出發,選擇同樣長的兩根小棒作為對邊,四個角擺成直角來創造一個長方形。二是出示各小組擺成的不同大小的長方形,引導學生觀察、比較,學會從邊與角兩方面找到它們的相同點,概括出長方形的特征,從而提高學生的觀察、比較、概括等能力。三是對學生概括出的特征,教師不予評論,作為接下來組織學生進行驗證的依據。
片段二:運用驗證內化特征。
師:是不是所有的長方形都有這樣的特征呢?接下來就讓我們一起來驗證吧。(板書:驗證)
師:請同學們拿出準備好的長方形,以小組為單位,從邊和角兩方面驗證我們的猜測。
學生以小組為單位動手量一量、折一折,教師巡視。在這一過程中,教師沒有只停留在“觀察”環節上,而是通過小組合作進行驗證。教師在整個教學過程中引導學生手腦結合,借助實物量一量、折一折,實現了從觀察到猜測,再到驗證,有序思考,幫助學生積累了活動經驗。
片段三:合作交流歸納特征。
師:你們是怎樣驗證的,得到了怎樣的結論?
生1:我把長方形對折,兩邊正好重合,所以長方形的兩組對邊分別相等。
生2:我用三角尺的直角比一比,發現長方形的四個角都是直角。
師:還有其他方法能驗證長方形的對邊相等嗎?
生3:我們是用直尺量的,發現長方形的兩組對邊分別相等。
師:同學們真會想辦法,通過量、折、比,驗證了長方形邊和角的特征,得出了結論。
在驗證長方形的特征環節中,教師引導學生利用直尺和三角板等常用學具,通過量、折、比的方法,探索長方形的特征。這樣設計,一是引導學生積累認識圖形特征的具體方法,為接下來認識正方形的特征以及今后認識其他平面圖形的特征提供經驗支持;二是滲透認識事物的科學方法,有了猜想,還需要有驗證的過程,才能確認結論。
教師引導學生“自主探索找特征—動手操作驗特征—合作交流說特征”的學習方式,此方式對促進學生空間觀念的發展具有重要意義,給學生提供了充分的從事數學活動和交流的機會,促使學生主動探索構建數學知識。
“圖形與幾何”是義務教育階段的重要內容,對學生空間觀念、邏輯思維能力和核心素養的培養具有重要意義。傳統的教學模式往往以單一知識點為中心,缺乏整體性、螺旋性和實踐性,難以幫助學生構建完整的知識體系,提升綜合運用知識的能力。“大問題”教學模式下的設計探究,可以激發學生的學習興趣,滿足學生的好奇心,讓學生積極主動地探討、思考,解決實際問題。因此,教師要精心設計問題、創設問題情境、引導學生合作探究,有效培養學生的思維能力、實踐能力及探究能力,從而提高課堂教學效果。
(作者單位:貴州省桐梓縣花秋鎮中心學校)
編輯:趙文靜