徐沙沙
摘 要:创设符合学生认知规律和心理特征的游戏化学习情境,能够更有利于学生正面和积极地体验数学学习过程和乐趣。文章以苏科版七年级上册“线段、射线、直线”一课为例,从“观察平面图形,自主探索符号表示”“借助共线游戏,灵活掌握基本事实”及“体验握手游戏,巧妙培养应用能力”三大方面开展了教学实践与分析,并基于“找共线伙伴游戏”和“握手游戏”学习情境提出了两点思考。
关键词:游戏化学习情境;教学实践;互动课堂;核心素养
2018年4月,经济合作与发展组织(Organization for Economic Co-operation and Development,简称OECD)发布了一份最新研究报告——《教师作为学习环境的设计者:创新教学法的重要性》,报告中明确指出:“……游戏化教学已成为目前教育工作者普遍关注的六大创新教学实践之一,且正在全球范围内方兴未艾,并将会深刻地改变未来的教育走向……”这就要求一线教师的教学不能完全按照传统数学课堂教学模式,只关注知识的讲授和习题的练习,更重要的是能够创设出符合学生认知规律和心理特征的游戏化学习情境,从而更有利于学生正面和积极地体验数学学习的过程和乐趣。因此,笔者在进行苏科版七年级上册“线段、射线、直线”授课实践时,特意设计了两个游戏化学习情境,现将本节课的教学实录和分析整理成文,与各位同行共同研讨。
一、教学实录与分析
(一)观察平面图形,自主探索符号表示
线段、射线、直线的符号表示是本节课教学内容的重点,笔者精心设计了以下三个学习环节:①引导学生亲自寻找身边的线段(如筷子)、射线(如太阳光线)、直线(如地平线);②启发学生回顾在小学阶段学过的线段、射线、直线的基本特征;③提示学生自学线段、射线、直线的符号表示方法并合作完成填空检测。通过上述三个渐进式的学习环节,使学生从被动地接受知识变为主动探索,从而实现对“线段、射线、直线”几何图形特征的意义建构。
师:请各位同学欣赏幻灯片上的一组图片,开启我们今天的第一个数学活动环节。
(1)看一看。
① 中国餐具:筷子。
② 初升太阳:太阳光线、地平线。
师:筷子是我们日常生活中常用的饮食工具,也是我们中华民族的传统文化标志之一;太陽初升出地平线,给人们带来了光明和希望。从上述两幅图片中,同学们可以发现能看作线段、射线、直线的例子吗?
生:筷子可看作是线段,太阳光线可看作是射线,地平线可看作是直线。
师:回答得很好,今天我们就来一起进一步探究线段、射线、直线的有关内容。
实践分析:在我们的日常生活中,有许许多多的例子可以看作是线段、射线、直线。笔者通过选取中国餐具筷子引入线段,意在弘扬中华民族传统文化;选取初升太阳引入射线和直线,意在借用朝阳的希望之意激发出学生振奋、向上的数学学习热情。
(2)议一议。
师:同学们,如果从端点的数目、可延伸性及是否可度量三个方面入手,线段、射线、直线三者各具有怎样的特征呢?
学生回答三者特征。
(3)想一想。
师:请同学们自主学习课本P147第一段“线段、射线、直线的表示方法”,并小组合作完成下列填空:
师:检测结果显示,同学们确实是有一定的自学能力的。为什么射线不可以用一个小写字母来表示呢?
生:因为射线是向一方无限延伸的,仅用一个小写字母无法表示出射线的延伸方向。
实践分析:先让学生回顾在小学阶段已经认识的线段、射线、直线的有关特征,再通过递进性的问题串来引导学生学习线段、射线、直线的符号表示。如此设计,能够有效地激发学生的学习积极性,促使学生成为学习的主体,并逐步学会学习,这符合教育部《义务教育数学课程标准》(2011年版)实施建议中的要求。
(二)借助共线游戏,灵活掌握基本事实
学习者要想达到对知识所反映事物的本质属性以及该事物与其他事物之间联系的深刻认识,不应该仅仅聆听教师关于这种知识的介绍和讲解。因此,在基本事实“两点确定一条直线”的教学环节中,笔者设计了“找共线伙伴游戏”的情境。“找共线伙伴游戏”整个情境由三个问题串有机构成并逐层推进。在该教学环节中,学生在灵活互逆的游戏化学习情境中不断地发现问题和解决问题,进而学习基本事实“两点确定一条直线”的相关知识。
(1)议一议:小兔子选路径。
小兔子想从A地到B地:① 如图1,从A地到B地有3条路,走哪条路较近?② 从A地到B地能否修一条最短的路?如果能,你认为这条路应该怎样修?
实践告诉我们一个基本事实:
两点之间的距离:
师:请在图中画出这条最短的路。你能得到什么结论?请与小组内同学交流。
生:第②条路较近。连接A、B两点之间的线段就是最短的路。
师:很好,上面的数学实践让我们明白“两点之间线段最短”这样一个基本事实。
实践分析:通过设计“小兔子选路径”问题情境,学生观察、操作、探究出“两点之间线段最短”这一事实。问题①是借助学生的生活经验初步感知这个性质,问题②是通过学生的观察、操作、思考、交流发现这个性质。
(2)试一试:如图2,已知点A、B。
① 过点A可以画几条直线?
② 过A、B两点可以画几条直线?
师:你得到什么结论?请与小组内同学交流。
生:过点A可以画无数条直线;因为两点确定一条直线,因此过A、B两点只可以画一条直线。
师:“确定”一词的含义是“有且只有”,“有”是指存在;“只有”是指唯一。请同学们完成学习单P3“画一画”部分。
(3)画一画:如图3,已知点A、B、C。
①画线段BC(连接BC),画直线AB、AC;
②在线段BC上取一点D,画射线AD。
师:大家的图形画得很漂亮,那么我们就來放松一下,进入“找共线伙伴游戏”环节。
实践分析:本活动分为2个层次。第1层次,引导学生通过观察、操作和合作交流,探究和发现“两点确定一条直线”的基本事实;第2层次,根据基本事实进行画图。在教学时,教师要引导学生读懂几何语言并画出相应的图形,实现文字语言向图形语言的转化。
(三)设计游戏化学习情境:指定学生起立,找共线伙伴游戏
师:老师首先邀请数学课代表起立,下面请认为自己和数学课代表在一条直线上的同学起立。请问大家质疑后,最终为什么是全班同学都得起立呢?
生:因为经过一点有无数条直线啊!
师:学以致用,非常精彩,掌声鼓励。老师再随意请两位同学先起立,请认为自己和这两位同学在一条直线上的同学起立。
一位学生起立,另一位学生将其拉坐下。
师:老师采访你一下,为什么你要将这位同学拉坐下呢?
生:因为两点确定一条直线,他并不在这两点确定的直线上。
师:应变能力很强,此处应该有掌声。
师:老师还想请三位同学先起立,再让其他同学判断一下自己是否和他们在一条直线上。老师可以随意邀请先起立的三位同学吗?
生:不可以,老师。您先邀请的三位同学应该在同一条直线上。因为两点确定一条直线,如果第三个点不在这条直线上,经过其中任意两点画一条直线,可以画出三条直线。
实践分析:学生在游戏化学习情境中进一步加深了对基本事实“两点确定一条直线”的理解与认识。与此同时,在师生协作学习的过程中,教师随时观察,记录学生的表现并及时给予正面的引导性评价,从而实现整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构。
(四)体验握手游戏,巧妙培养应用能力
由于现实事物往往具有复杂性,而问题又常常具有多面性,因此笔者在学生完成依序数线段“做一做”活动后,又设计了“类比延伸”握手游戏活动,实现“依序数线段”方法从特殊到一般的推理,发展学生的逻辑推理学科核心素养。握手游戏属于真实的生活情境,根据人们的站立位置不同,可能出现按序握手的情况,也可能出现不按序握手的情况,进而形成有序向无序的变式迁移。教师再次追问学生按序握手和不按序握手之间的区别和联系,学生通过协作学习、质疑、思辨,达到对学习内容的全貌理解与认识上的飞跃,实现了数学知识的内化和数学思维的外化。
(1)做一做:数线段。
师:请大家看黑板,如图4所示,点B、C在线段AD上。
① 图中以A为一个端点的线段有几条?是哪几条?以B为一个端点的线段呢?
② 图中以A、B、C、D四点中的两点为端点的线段有几条?是哪几条?请与同学交流。
生:① 以点A为端点的线段有3条,分别是线段AB、线段AC、线段AD;以点B为端点的线段也有三条,分别是线段BA、线段BC、线段BD。
② 图中以A、B、C、D四点中的两点为端点的线段有6条,它们是:线段AB、线段AC、线段AD、线段BC、线段BD、线段CD。
师:现在同学们已经能从较复杂的图形中分解出基本图形,那么我们来类比拓展一下,请大家来看幻灯片上出示的问题。
(2)类比延伸:握手游戏。
教室里有4位同学,如果每位同学都要和其他的每一个人握一次手,
那么这4位同学,一共握手_______次;
若是5位同学,一共握手_______次;
若是10位同学,一共握手_______次;
若是n位同学,一共握手_______次。
师:老师要在现场邀请四位同学呈“一”字形站开,参加依序握手游戏。
生:(齐声数)1次,2次,3次……6次。
师:老师再来采访一下第三位主动握手的同学,你为什么不再和前两位同学主动握手呢?
生:因为每位同学都要和其他的每一个人握一次手,我主动和他们握手与他们之前主动和我握手就是重复握手,所以不用再和他们握手了。
师:言之有理,接下来老师需要再次邀请四位同学不按序握手。
生:(齐声数)1次,2次,3次……12次。
师:12次?怎么握了那么多次手呢?小组交流讨论一下,等会儿请小组代表发言。
生:在不按序握手游戏中,每位同学都和其他的三位同学各握一次手,共3次。像这样的同学有4个人,所以共有3乘以4等于12次握手。但依题意,甲和乙握手与乙和甲握手只能算作一次握手,所以12除以2还是等于6次。
师:非常棒,请大家分别完成后面三道填空题。
师:请同学们解释一下,最后一题为什么填n(n-1)/2?
生:理由是n位同学握手,要求每位同学都要和其他的每一个人握一次手,那么总次数为:
(n-1)+(n-2)+…+3+2+1=n(n-1)/2。
师:n(n-1)/2还可以怎么解释呢?
生:n位同学握手,要求每位同学都和其他的同学只握一次手,那么每一位同学都要握(n-1)次手,像这样的同学共有n位,共有n(n-1)次握手。因为A和B握手与B和A握手只能算作一次握手,所以总握手次数还是n(n-1)/2次。
实践分析:笔者设计“做一做”数线段活动的目的在于培养学生的读图能力,在教学时需要强调“线段的两个端点中,只要有一个端点不同,就是不同的线段”,依序数线段的方法将成为学生探究握手游戏的背景性经验。接下来,笔者创设“类比延伸”握手游戏活动,这并非是为了巩固知识技能而进行的简单重复训练,而是为了避免抽象地巩固知识方法的一般运用,于是将其与具体游戏化学习情境结合起来,实现学习者对知识方法的多角度、深层次理解。从上述内容可以发现,这种设计理念与布鲁纳关于训练多样性的思想是一致的,并且是这种思想的深化。
二、“找共线伙伴游戏”和“握手游戏”学习情境的两点思考
(1)将学习情境游戏化是为了强化“合作参与”的目的性,指向“合作参与”核心素养的养成。例如,本次授课实践中设计的“找共线伙伴游戏”第一个环节就是“老师首先邀请数学课代表起立,再请认为自己和数学课代表在一条直线上的同学起立”。学生质疑后,全班同学都起立了,全员参与了这个游戏化学习情境,在参与中进一步感悟到“经过一点可以画出无数条直线”。
(2)目前游戲化学习情境在课堂教学中的实施效果还有待进一步提升,其主要原因是游戏化学习情境的适度性和有效性难以把握、教师与学生的沟通仍存在不足等,这正是我们后续要研究的主要内容。
例如,我们尝试过仅设计按序握手游戏,可是课堂氛围并不活跃。因为学生刚刚按序数过线段,这只是学生的“舒适区”。因此,我们在有目的地进行问卷调查和广泛地开展学生座谈后,在本次授课实践中的“握手游戏”环节设计了“按序握手”和“不按序握手”活动,引发了学生的认知冲突。“不按序握手”游戏中得出的握手总次数刚好是“按序握手”游戏中得出的握手总次数的2倍。这在授课现场引发了学生积极的思考和激烈的争论,质疑后才得出一致的结论,因为这才是学生的“最近发展区”。由此,我们认为,初中数学教师在课堂教学过程中,应注意结合时代特点以及学生学习的具体特征开展相关游戏化学习情境教学活动,构建开放式互动课堂。
参考文献:
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