數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)。它源于現(xiàn)實(shí)世界,是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的抽象和概括。作為傳播人類文明的工具和語(yǔ)言,數(shù)學(xué)在現(xiàn)代社會(huì)越來(lái)越重要。現(xiàn)代人工智能、大數(shù)據(jù)等的發(fā)展,使數(shù)學(xué)的研究領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)要求也越來(lái)越高。《義務(wù)教育小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”)提到數(shù)學(xué)教育承擔(dān)著落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)和實(shí)施素質(zhì)教育的功能,那小學(xué)數(shù)學(xué)課堂應(yīng)該怎樣改變?本文以人教版《數(shù)學(xué)》五年級(jí)下冊(cè)第1單元“觀察物體(三)”為例,展開(kāi)探討。
一、知識(shí)內(nèi)容分析
本單元屬于“圖形與幾何”的內(nèi)容。新課標(biāo)在“課程內(nèi)容”部分提出了“學(xué)生經(jīng)歷從實(shí)際物體抽象出幾何圖形的過(guò)程,認(rèn)識(shí)圖形的特征,感悟點(diǎn)、線、面、體的關(guān)系;積累觀察和思考的經(jīng)驗(yàn),逐步形成空間觀念”。這是小學(xué)階段對(duì)學(xué)生在“圖形與幾何”方面對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)的要求。整體看,新課標(biāo)將“圖形與幾何”的內(nèi)容整合成兩大主題:圖形的認(rèn)識(shí)與測(cè)量、圖形的位置與運(yùn)動(dòng)。在小學(xué)三個(gè)學(xué)段,知識(shí)之間相互關(guān)聯(lián),螺旋上升,逐段推進(jìn)。
“觀察物體(三)”這一單元屬于“圖形的認(rèn)識(shí)與測(cè)量”這一主題。在新課標(biāo)“課程內(nèi)容”部分的“圖形與幾何”中,兩個(gè)學(xué)段中都提到了“觀察物體”:第二學(xué)段——能根據(jù)具體事物、照片或直觀圖辨認(rèn)從不同角度觀察到的簡(jiǎn)單物體;第三學(xué)段——對(duì)于簡(jiǎn)單物體,能辨認(rèn)從不同方向(前面、側(cè)面、上面)的形狀圖。教材對(duì)此內(nèi)容在二年級(jí)上冊(cè)、四年級(jí)下冊(cè)和五年級(jí)下冊(cè)進(jìn)行了編排。根據(jù)教材的安排,本單元屬于第三學(xué)段的教學(xué)內(nèi)容。因此,它是在二年級(jí)和四年級(jí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)的,而“怎樣通過(guò)本單元落實(shí)學(xué)生的核心素養(yǎng)?”“本單元怎樣落實(shí)數(shù)學(xué)思想方法?”“怎樣在本單元落實(shí)好學(xué)科立德樹(shù)人的任務(wù)?”等問(wèn)題都是需要重點(diǎn)突破的。
在學(xué)習(xí)本單元內(nèi)容之前,學(xué)生已學(xué)習(xí)了從不同角度觀察實(shí)物、單個(gè)立體圖形和幾何組合體。在此基礎(chǔ)上,本單元將進(jìn)一步學(xué)習(xí)從一個(gè)或多個(gè)方向?qū)⒂^察到的圖形拼搭出相應(yīng)的幾何組合體,即根據(jù)平面圖形還原立體圖形,包括從給出的一個(gè)或三個(gè)方向觀察到的圖形拼搭出相應(yīng)的幾何組合體。
因此,學(xué)習(xí)本單元是使學(xué)生能根據(jù)從一個(gè)方向看到的平面圖形,經(jīng)過(guò)想象與推理,總結(jié)出這一組立體圖形有很多不同的擺法;能根據(jù)從上面、正面、左面觀察到的平面圖形還原立體圖形,進(jìn)一步體會(huì)從三個(gè)方向觀察基本就能確定立體圖形的形狀。這中間“讓學(xué)生理解根據(jù)從一個(gè)角度觀察到的平面圖形能拼擺出多種不同位置關(guān)系和形狀的立體圖形”是重點(diǎn)知識(shí);而難點(diǎn)是“能根據(jù)從三個(gè)角度觀察到的圖形經(jīng)過(guò)想象與推理,拼擺出這一組立體圖形的位置關(guān)系和形狀”。而突破此重難點(diǎn),通過(guò)動(dòng)手操作、推理想象、演繹、歸納就必不可少了。
二、數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng),新課標(biāo)中提到,小學(xué)階段,核心素養(yǎng)主要表現(xiàn)為數(shù)感、量感、符號(hào)意識(shí)、運(yùn)算能力、幾何直觀、空間觀念、推理意識(shí)、數(shù)據(jù)意識(shí)、模型意識(shí)、應(yīng)用意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)。本單元重點(diǎn)關(guān)注的核心素養(yǎng)是空間觀念和應(yīng)用意識(shí)。空間觀念主要是指對(duì)空間物體或圖形的形狀、大小及位置關(guān)系的認(rèn)識(shí)。具體來(lái)說(shuō),空間觀念是實(shí)物和圖形的關(guān)系,這是兩個(gè)方向。這就是說(shuō),根據(jù)實(shí)物來(lái)抽象出幾何圖形,這是一個(gè)方向,另外一個(gè)就是根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實(shí)際物體。
在本單元中,課前復(fù)習(xí)、例1、例2、例3、總結(jié)練習(xí)四個(gè)環(huán)節(jié),都滲透著對(duì)空間觀念的訓(xùn)練。這四個(gè)環(huán)節(jié)以一個(gè)循序漸進(jìn)的方式做一件事情:從平面圖形還原立體圖形。在這里既做到了訓(xùn)練學(xué)生的空間想象能力,又對(duì)學(xué)生空間觀念的建立起了啟發(fā)的作用。生活中,我們常做的是根據(jù)實(shí)際物體抽象出平面形狀,而根據(jù)平面圖形還原立體圖形要難且不常見(jiàn)。因此,在課堂上,就從學(xué)生小時(shí)候常玩的游戲入手,降低學(xué)生的認(rèn)知難度和高度。同時(shí)在例1、例2的學(xué)習(xí)過(guò)程中,時(shí)刻注重學(xué)生生活與數(shù)學(xué)圖形的聯(lián)系,借助實(shí)物進(jìn)行空間觀念的建立,使學(xué)生既做到了空間觀念的建立,又有根據(jù)地去想象。所以說(shuō),空間觀念的建立必須是有基礎(chǔ)的,不是想當(dāng)然的自由行為。
應(yīng)用意識(shí)實(shí)際在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中都貫穿始終。它主要是指有意識(shí)地利用數(shù)學(xué)的概念、原理等解釋現(xiàn)實(shí)世界的現(xiàn)象和規(guī)律,并解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。在本單元中,通過(guò)圖形的還原和重構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生逐步體會(huì)數(shù)學(xué)中“圖形與幾何”范疇內(nèi)圖形的變化和關(guān)系,體會(huì)到點(diǎn)、線、面、體的內(nèi)在聯(lián)系,最終應(yīng)用內(nèi)在聯(lián)系,深刻理解長(zhǎng)方體、正方體的結(jié)構(gòu),為后面的長(zhǎng)(正)方體認(rèn)識(shí)、表面積、體積等的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
三、數(shù)學(xué)思想方法分析
除了知識(shí),數(shù)學(xué)的基本思想更是貫穿在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中。而數(shù)學(xué)的基本思想主要有兩個(gè):一個(gè)是演繹,一個(gè)是歸納。演繹包含著推理、邏輯等思想;而歸納包含著對(duì)比、類比等思想。歸納思想需要通過(guò)演繹來(lái)證明是不是對(duì);而演繹思想又需要通過(guò)歸納來(lái)總結(jié)提升。除此以外,數(shù)形結(jié)合的思想、等量替換的思想等都是在數(shù)學(xué)課堂上對(duì)應(yīng)體現(xiàn)的。
在本單元中,重點(diǎn)滲透的思想是演繹、推理、歸納。通過(guò)演繹、推理,最終歸納、總結(jié)方法。這是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的方法和思想,也是任何學(xué)科學(xué)習(xí)的方法和思想,更是一種學(xué)習(xí)能力。
在本單元中,根據(jù)課前復(fù)習(xí),先從比較簡(jiǎn)單的入手,讓學(xué)生初步體會(huì)平面圖形還原立體圖形的過(guò)程。而到了例1,用4個(gè)正方體擺出1個(gè)從正面看是由3個(gè)正方形組成的長(zhǎng)方形,這里通過(guò)實(shí)際的擺、小組的討論、匯報(bào)總結(jié),體現(xiàn)出演繹、推理、歸納的過(guò)程。而例2,雖然難度有增加,但在前面有了例1研究方法的指引,學(xué)生可以進(jìn)行自主演繹、推理、歸納和總結(jié)。演繹、推理、歸納、總結(jié),充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)、有序、邏輯等內(nèi)在特征。也正是有了演繹、歸納,才體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)和簡(jiǎn)潔。
四、學(xué)科德育分析
學(xué)習(xí)過(guò)程就是數(shù)學(xué)知識(shí)積累、方法掌握、運(yùn)用內(nèi)化的過(guò)程,同時(shí)是數(shù)學(xué)思維品質(zhì)不斷培養(yǎng)強(qiáng)化的過(guò)程。所以本單元體現(xiàn)的學(xué)科德育任務(wù)是:學(xué)習(xí)是循序漸進(jìn)的過(guò)程,它要經(jīng)歷由易到難、由簡(jiǎn)入繁的一般途徑。通過(guò)課堂的設(shè)計(jì),使學(xué)生體會(huì)和認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)最大的捷徑就是:簡(jiǎn)單處入手——尋找規(guī)律——解決難題——總結(jié)方法。因此,當(dāng)在生活、學(xué)習(xí)中遇到困難,不應(yīng)畏難,也不應(yīng)繞道,而要理性地思考、分析,由簡(jiǎn)入繁慢慢解決,這樣很多事情也就在不自覺(jué)中解決了。
這個(gè)單元的教學(xué)給我們很多啟示:現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂不再是數(shù)學(xué)知識(shí)的累加,也不再是數(shù)學(xué)技能的反復(fù)訓(xùn)練,它更要有學(xué)科核心素養(yǎng)的指引、數(shù)學(xué)方法指導(dǎo)、學(xué)科德育任務(wù)的落實(shí)。它們不是單獨(dú)存在,也不是孤立無(wú)援,而是有機(jī)地融合在一起。知識(shí)、技能、思想、經(jīng)驗(yàn)充實(shí)在課堂的每一個(gè)細(xì)節(jié)中——這才是我們所要追求的數(shù)學(xué)和諧課堂。
(作者單位:山東省濟(jì)南市勝利大街小學(xué))