金云霞
摘 要:智慧课堂教学模式是对传统教学模式的变革,因其教学手段多样,使师生互动更加便捷,课堂教学更加智能、高效。新时代的教师需要充分利用信息技术的便利性,开放思维,创新课堂。文章对智慧课堂环境下“圆柱的表面积”的创新教学进行简要分析。
关键词:智慧课堂;信息技术;开放思维;创新课堂
在互联网与人们生活联系越来越紧密的今天,智慧课堂成为未来教育发展的大趋势。随着信息技术与课堂教学的深度融合,传统教学模式下的教学设计已经不能适应学生能力发展的需求,教师在实际教学中要做好智慧课堂的创新教学设计,以满足学生的学习与发展需求。下面,笔者结合苏教版《义务教育教科书·数学》六年级下册“圆柱的表面积”一课的教学为例,谈谈自己的实践与思考。
一、传统教学模式下只有预设而不见生成
圆柱的表面积计算的推导是小学数学教学中的难点之一,我们在实际教学中经常见到以下教学模式:教师先出示圆柱的直观图,简单复习圆柱侧面积的相关知识,然后让学生在方格纸上画出圆柱的表面展开图。大部分学生根据教师的引导都能画出圆柱的表面展开图,一个长方形和两个大小相同的圆。在此基础上,教师引导学生讨论“圆柱的表面积指的是什么?”“怎样计算圆柱的表面积?”从而得出圆柱的表面积计算方式:圆柱的表面积 = 2个底面积 + 1个侧面积。课堂上对问题的讨论至此画上句号。在传统教学模式中,教学手段单一,课堂容量有限,教师局限于自己的教学设计,提出的问题过窄。在学生“画出圆柱的表面展开图”得到期望中的答案时,教师便立即对学生加以表扬和肯定,机械地得出结论,没有给予学生充足的思考时间,阻碍了学生思维独立性和创造性的培养与发展。
二、智慧课堂中的灵动生成,多种方法解决问题
随着智慧课堂走进校园,教学手段变得丰富多彩,课堂教学更加高效。这就需要教师的精心设计与引导,借助多媒体资源提供的先进教学手段,优化教学模式,重构教学流程,充分调动学生学习的主动性,扩大知识的外延,拓宽课堂的深度和广度,让学生真正参与到探究中,学习数学知识,提升数学能力。因此,就“圆柱的表面积”的计算推导,笔者提出开放性问题,鼓励学生大胆猜想,引导学生主动探究。
笔者提出问题:圆可以转化为长方形计算面积,那么圆柱可以转化为哪种图形计算表面积呢?学生猜想并尝试在平板上绘图。笔者这里的引导没有局限于“圆柱的表面展开图”,而是运用开放性思维,引导学生将圆柱这一陌生的图形转化为学生以往学习过的图形,这是转化策略的再次强化,三角形、平行四边形、梯形和圆等面积公式的推导,都曾经使用过转化策略。特别是在圆的面积推导的基础上,学生会大胆想象,转化为自己熟知的图形,并解决问题。在开放性思维的引领下,学生生成如下三种转化。
转化1:大约有三分之一的学生将圆柱体转化为两个相等的圆和一个长方形(如图1),学生转化的依据是立体图形所有面的面积之和就是它的表面积,从而得出圆柱体的表面积 = 2个底面积 + 1个侧面积,得出S = 2πr2 + πdh。
转化2:在圆的面积推导中,先将圆平均切分,再拼成长方形,从而得出圆的面积公式。在此基础上,学生很容易得出将圆柱转化为长方体的猜想,课堂上笔者通过多媒体的动态演示,分别展示把圆柱平均分成16份、32份和64份后拼成长方体的过程,可见平分的份数越多就越接近长方体。笔者引导学生观察把圆柱体转化为长方体的动态示意图(如图2),并鼓励学生讨论:圆柱体转化为长方体后发生了哪些改变,哪些没有变?学生会发现,转化后形状变了,体积没变,表面积增加了。
笔者进一步引导学生探究表面积增加了哪一部分,学生通过观察动态切割、拼接的过程,发现长方体左右两个面是转化过程中多出来的面,长方体上下底面等于圆柱体的上下底面,长方体的前后两个面之和等于圆柱体的侧面,因此得出圆柱的表面积为长方体的上、下、前、后四个面之和,长方体的长为πr、宽为r、高为h,从而得出公式S = 2πr2 + 2πrh。
转化3:也有部分学生做出大胆猜想,既然圆柱的侧面可以沿高剪开形成长方形,上、下底面的圆也可以转化为长方形,那么是否可以将圆柱体表面积转化为一个完整的长方形呢?这样根据“长方形的面积 = 长 × 宽”的旧知识,圆柱的表面积也就等于长 × 宽,显得非常简单。由于“圆的周长等于侧面展开的长方形的长”这一猜想是成立的,课堂上的课件动态演示将圆柱体上、下底面平均分成16份、32份和64份的过程,切分的份数越多就越接近于长方形。笔者引导学生观察把圆柱体表面积转化为长方形的动态示意图(如图3),可见长方形的长即是圆形底面周长πd,长方形的宽为h + r,由于长方形的面积 = 长 × 宽,从而推导出圆柱体表面积[S=πdh+r=2πrh+r=2πr2+][2πrh。]
三、实践与思考
课堂上处处闪现着学生智慧的光芒,充满探究的热情和被认可的喜悦,笔者在开放性思维的引领下设计问题,使每名学生都有充足的时间进行独立、自主思考,在已有知识和经验的基础上巧妙迁移转化,使学生的空间想象力和思考探究能力都得到有效提升。整节课将长方形面积、圆的面积、长方体表面积、圆柱侧面积相互关联,让学生对图形本身的特点及其相互联系形成更深入的理解,在对比联系中总结提升,从而归纳出圆柱体表面积的多种推导方式,有助于发展学生的空间观念,提升推理能力。
在智慧课堂上,多媒体资源为课堂教学提供了大量的文本、图形、动画和声音,使教师不再局限于一支粉笔的尴尬,也使学生敢于猜想并能顺畅地表达自己的想法,及时使想法得到验证,收获成功的喜悦。教与学融为一体,营造了愉悦的学习氛围,学生从中感受到了学习的乐趣,并主动去探究新知识,将知识内化为能力。多媒体教学场景的运用,开发了学生的思维空间,拓展了学生的思维方式,突破了学习中时间和空间的限制,提升了学生运用已学知识解决实际问题的能力,同时也拓展了课堂的深度和广度。
那么,教师应该如何做好智慧课堂的创新教学设计呢?课前,教师要分析学生学情,推送预习内容。教师只有充分了解学生的认知水平,才能做到学生有问必答,师生互动才能更加和谐。课堂中,主要是互动、研讨性教学,教师要有开放性思维,设置开放且具有生发性的问题,引导学生大胆猜想,并通过多媒体及时、准确地表达自己的想法,在积极验证的过程中,生成知识并内化为数学能力,让课堂教学变得更加高效。课后是课堂的延伸,教师要充分利用信息技术平台,对学生进行个性化辅导,可以采用在线提问、作业视频来督促学生完成作业,提高学习效果。
智慧课堂的核心是打造智能、高效的课堂。身处教育变革的大潮中,教师必须及时更新教学模式,固守于旧的教学模式是对高科技资源的浪费,也是对学生创新意识和探究能力的无视,只能培养学生的应试能力,而不是有探究精神的独立学习个体。这就要求每位教师都能紧跟教育改革的步伐,利用信息技术手段优化课堂,创新教学模式。
参考文献:
[1]曹海娟. 多元建构,让思维渐次深入:“圆柱解决问题”教学实践与思考[J]. 小学数学教师,2018(1).
[2]李俊欽. 初中数学智慧课堂构建与实践的几点思考[J]. 中国教育技术装备,2017(3).