謝光玲
摘要:為了“減負增效”全面提升小學生的數學素養,在教學實踐中,利用學生自主提出的問題,或者教師結合情境提煉而出的問題,不僅能激發學生主動學習的積極性,還能讓每一個學生透過淺表的、碎片化的知識點學習,走向對同類知識、關聯知識乃至但大單元結構的理解性學習,再利用這樣的結構去深入數學學科本質,真正實現數學素養的提升。
關鍵詞:小學數學;問題提出;思維結構
一、問題提出
圖形的周長、面積內容的編排從三年級延至六年級,時間跨度長,但這部分內容的問題解決最終都依賴轉化思想和空間想象的幫助。因此按照年級層級的順序,逐步幫助學生建立轉化思想和空間想象的思維結構,就是這個版塊內容教學的關鍵抓手。
為了解決以上困惑,揚長避短,以《組合圖形的面積》一課的教學實踐,用問題提出設疑激趣、讓學生經歷:打通新舊知識間的壁壘,學會剝離情境的外衣,探究問題解決的本質,反復思辨、普遍聯系,構建解決一切問題的觀念,形成抽象的思維結構,再結構化地養成穩定的適合自身發展的數學自覺。
二、課堂實踐
(一)教學目標
1.通過對組合圖形與基本圖形的異同的比較,利用二者的關聯進行空間想象和數學轉化,自主學會解決組合圖形面積的計算問題。
2.讓學生在組合圖形面積問題的解決中,構建主動尋求策略、進行轉化的意識,提升學生的問題解決能力。
3.通過問題解決,體會轉化思想的價值,感悟數學思維結構化的魅力。
(二)教學重點
讓學生主動利用割、補等轉化方法解決組合圖形的面積問題。
(三)教學難點
利用空間想象把組合圖形轉化成已學過的基本圖形。
(四)教學過程
1.找不同,提出問題——觸摸結構
師:仔細觀察圖形,你發現了什么?有什么疑問?
生:這個圖形和以前學過的圖形不一樣,它叫什么名字?
生:它像長方形的一部分,它是不是長方形被挖去了一塊?
生:我覺得它像兩個圖形拼在一起的,是不是叫拼組圖形?
師:你們都發現了這個圖形的關鍵所在,它跟以前學過的圖形確實不一樣,它叫組合圖形,你還發現了哪些新問題?
生:它的周長拉一拉就是大長方形的周長,面積變小了,是多少呢?
師:好問題,這節課我們就來研究組合圖形的面積。(板書課題)
設計意圖:去情境地直接問題提出,快速地讓學生把思維向內提取“象什么”,發現問題,順其自然把舊知新問用視覺上的“象”勾連到一起,為二者間的互相轉化生活基礎,無痕化地讓學生沉浸到空間想象和空間直觀之中,提高課堂效率,為解決本課的重點——組合圖形的面積孕伏開啟密碼。
師:它的面積還能像以前那樣用某個公式直接算出來嗎?
(稍作思考)
生:雖然不能直接算出來,但是我可以把它變成兩個長方形,就是從那里畫一條線隔開,就可以算了。
生:對,他說的方法可以求出圖形的面積,只要加起來就可以了。
師:好方法!此處應該有掌聲。你有一顆會運動思考的智慧大腦。
生:我覺得這個組合圖形跟大長方形有關系,它在大大的長方形里。
…….
2.探究新知,解決問題——搭建結構
(1)獨立嘗試,自主個性化建構
師:想法很多,為什么這樣想?把想法變成成果吧!請在作業紙上畫一畫。
(在作業紙上畫圖嘗試)
設計意圖:不急于問題解決,把圖形轉化與計算分開,讓學生有充足的時間勾連基本圖形與組合圖形問題解決的思維結構,去偽存真讓二者建立聯系,為思維的結構化提供了廣闊的生長空間。
(2)展示交流,合作社會化建構
師:這些方法有什么不同?
生:畫線的位置不一樣,有的在圖形的里面,有的在圖形的外面。
師:你很善于比較,請你把這兩種方法起個名字。
生:就叫割開和添補吧。(板書)
師:線的位置畫的不同,產生的結果一樣嗎?
生:不一樣,線畫在外面的,都多圍了一塊面積進去,還要去掉,線畫在圖形內部,是把圖形分開成幾個圖形的,只要加起來就可以求出面積了。
師:這么多的方法都能計算出面積嗎?請拿出作業紙,用多種方法想一想、試一試、算一算。
(3)多維思辨——垂直化建構
師:仔細觀察這些計算過程,你又發現了什么?
生:方法都不一樣,有的用加法、有的用減法。
師:用加法的有什么共同點?減法呢?
生:我發現了用分割法轉化的都用加法計算的,添補轉化的都是用減法計算的。
師:對比分類,發現規律,熱烈掌聲送給這位善于概括總結的同學。因為需要解決的是這個組合圖形的面積,因此當添補時要去空求差,分割時要合并求和。(板書)
(4)反思質疑,活化建構
師:對于用轉化的方法求組合圖形的面積,你覺得應該注意些什么?你有什么感受?
“我突然發現一個有趣的現象,我眼睛里雖然看見的是組合圖形,但看著看著就發現這些圖形變了,變成一個個我已經學過的圖形了,特別簡單,一下子就算出來了?!薄澳阏f的還不夠準確,變成規則圖形也不一定就能算出來面積?!薄爸灰且巹t的就可以用公式算,不過這個規則圖形要是我們已經學過的?!薄拔乙膊煌饽愕挠^點,我畫給你看,這個樣子你還能算出面積來嗎?”
(全班驚嘆)
“所以,還要在他想法的基礎上加個條件,數據夠用才可以?!保ㄉ吓_補充板書)
(全班鼓掌)
“我結合自己和別人的解法發現:用割的方法,面積都沒有變大,還在原圖形內所以都用加法;補的時候,原圖的面積變大了,所以要用減法?!?/p>
“確實,割的時候要合并求和,補的時候要去空求差,我老爸說的?!?/p>
“你說的是簡單的問題,還有的題會把兩種方法都用上,這時加法、減法都會用到?!?/p>
師:你能舉個例子,讓同學們看看嗎?
生板書:
師:這個問題特別好,請各自嘗試能否解答出來。
(生口答即可)
3.數形結合,延展提升——拓實結構
師:對于這個組合圖形,有人列出了這樣的算式,你知道是怎么轉化的嗎?
設計意圖:此題是教材中主情境問題,是一個有特殊解法、且是學生已經“會了”的,那么會到什么程度?反其道出示,讓學生由數想形,既能考察學生“會”的程度,讓學生由形算數再到有數想形,鍛煉、培養學生的空間想象能力,拓實、牢固思維結構。
(學生先思考,再做嘗試)
生1:我看見6×5.5就想到長方形的面積,于是我就想辦法把這個圖形轉化為長方形,但是式子中沒有加也沒有減,所有單一的割、補都不行的,那么就試試又割又補,再看著數據6,沒變,7和4要變成5.5,我就想到從多出來的那一塊豎著從中間割開,而割下來的寬正好是3,正好補到上面就可以了,我再驗證一下,確實是對的!
(全班掌聲)
生2:其實我想到的比他的復雜一點,想象成梯形,割下三角形再補上去,但是算式要變一下形,這道題好有意思哦。
……
4.反思創新——延展結構
師:在一個又一個的問題解決中,你最深的感受是什么?
生1:我感受到圖形在運動,規則、不規則可以互相轉化、復雜、簡單之間也能互相轉化。
生2:我最深的感受是思考問題要全面,有序。
師:有故事哦,請你說說為什么有此感受。
生2:第二個問題,我沒有想到還有那樣的解法,割、補可以分開用,也可以同時用,因為我沒有看到圖中數據的特殊,就沒想到同學們那種“美妙”的方法。太神奇了!
生3:我感受最深的是,學無止境。這節課我已經學過了,結果還是有這么多問題我沒有思考到,以后要更加虛心了。
教師布置作業:請你設計一個能用3.14×9計算的面積的組合圖形。
設計意圖:完全地由數想形,給學生無限空間想象空間,可以是線段圍城的組合圖形,可以是半徑為3的圓拆組的圖形,讓學生由解題者變成命題者,把組合圖形的問題解決的策略、方法等一系列的思維構建成一個體系,形成能舉一反三的數學能力和穩定的大結構。
三、研究結論
(一)自主提問,給學生自主觸摸單元結構的機會
問題是數學的心臟,能提出好問題,正是學生具備數學素養的重要表現。本節課,用“找不同,提問題”這一學生數學的小游戲,讓學生必須把新問題與舊知在反復對比中建立聯系,觸摸到隱藏在這個圖形背后組合圖形與基本圖形的聯系與區別,方可提出核心問題:這個圖形像什么、是什么、怎么解、為什么這樣解、還能怎么解,一系列問題的解決也就順勢讓學生主動地參與到建立思維結構-拓實思維結構-思維的結構化的過程之中,既調動了學生積極參與學習的主動性,又兼顧了每個學生可以有差異地解決問題、感知、體驗數學思想、方法的全過程,為數學素養的提升提供堅實的基礎。
(二)重視體驗,感悟單元思維結構化的應用價值
建立結構、搭建模型是數學問題解決常用的教學手段,但建立的“小結構”能否生長,持續助推數學核心素養的發展和提升,還需要重視體驗,還需要思維結構化的引領和牽動。課末,讓學生自主設計滿足算式的組合圖形,不僅要求學生擁有對算式的幾何直觀能力,還要掌握割、補轉化方法的精髓——什么圖形轉化成什么圖形。數形能夠自由行走,正是學生的空間想象和空間觀念素養發展和提升的直接體現,也是建立的思維結構在無限延申的重要標志。
參考文獻:
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[3]魏建賓.小學數學課堂中如何有效地滲透德育教育探究[J].文理導航(下旬),2021(09):35-36.
本文系安徽省電教館2020年規劃課題《智慧環境下集體備課單元教學的實踐研究》(課題編號:AH2020128)研究成果之一。