合纵连横,深究数学本体价值
——北师大版三下『图形与几何』两节课的深度学习

2022-12-27 02:33文|党
小学教学设计(数学) 2022年9期
关键词:轴对称面积建构

文|党 洁

数学本体价值的呼唤,是近年来的关注热点,随着学术界的百家争鸣,“数学课的主要任务是教数学”成为共识。对数学实质的聚焦,是小学数学深度学习课堂构建的核心,也只有立足于学科本质的教学才能真正意义上培养数学核心素养。北师大版三年级下册“图形与几何”部分涉及《图形的运动》和《面积》两个单元,择其中《轴对称(一)》《面积单位》两节课为例,从纵横两个维度深究数学本体价值,聚焦小学数学的深度学习。

一、纵向拉伸,数学思维的增长

数学教材是教数学的蓝本,并非全部。当认识到这一点时,在教学实践中基于教材又不拘泥于教材的理念得到彰显,比如单元整体学习、长程学习等。相较语文、英语,数学学习对思维层次和计算能力有一定的要求,教材因此将“数与代数”“图形与几何”“统计与概率”“数学好玩”四部分精心分层搭配,落地到各个年级,符合学生身心发展规律。这样一来,原本连续的、一体的知识串变成了知识点,学生点对点学习时回忆旧知、学习新知、铺垫未知的内在逻辑和思维方式培养需要教师的引导。跳脱单元层面,从小学数学知识全局来看,北师大版教材将“图形的运动”分为两段四次,三年级下册第二单元是学生第二次感知轴对称图形,是在二年级上册“图形的变化”初步体验基础上的一次进阶。同时,这一单元对轴对称图形的准确理解,将为五、六年级旋转、平移、轴对称几何作图打下坚实的基础。教师需要长程理解教材,更重要的是将理解融进教学设计、课堂操作,助力学生深度学习。

以往的教学基本上是沿用教材中“爱心、小鱼、喜字”等开篇引入,二年级上学期时通过剪一剪得到的“T 恤、王字、海星、枫叶、中字、十字”这些学习经验则成了记忆。实际上,教材编写是全局的、总体的,先前的学习资料就是“先行组织者”,可成为新知识的生长点。本课可以直接以“T 恤、王字……”开篇,二年级上学期时学生的学习痕迹保留在《学习单》上,此时翻看《学习单》,引导开启记忆链条,回忆“我当时是怎么剪的?”“剪一个轴对称图形有哪些步骤?”“要注意什么?”等等。这样的新知引入比较自然,贴合学情。紧接着,即可沿用“T恤、王字……”,也可使用教材提供的附页1 中图1(即爱心、小鱼图形)来完成折一折动手操作,学生充分体验图形的运动,直观感受“完全重合”“重叠”的含义,再进行“下定义”“判断”等精加工,将具体经验上升到数学概念。

同时,在最大限度发挥原有学习资料的“复习旧知”“对折素材”的作用时,也要注意辨析——二年级上学期学习时剪了的“王、十、中”三个轴对称图形,学生进行对折找对称轴时发现上下对折、左右对折都可以,即对称轴不止一条。这与三年级下册本单元原先的设计冲突了吗?本课教材择取爱心、小鱼、喜字、房子、字母A 这五个图形,隐性目的是这几个图形的“对称轴只有一条”,规避了其他可能性。实际教学中,习题的千变万化常常对这一点发起冲击,教师需要反复讲解。因此,此处的处理顺应学情即可,在不增加学生负担的前提下,适当的延伸是可行的、有效的。最后,运用《学习单》还可鼓励学生在对折之后,尝试画出图形的对称轴,这一开放性留白不仅为学生提供了思维发散的空间,也使得这一《学习单》成为五年级上册《轴对称再认识(一)》的学习素材,实现《学习单》的相互补充、循环利用。学生的深度学习离不开教师的引导,以《学习单》为抓手,因“生”制宜搭建思维台阶,帮助学生掌握数学知识脉络;同时,充分挖掘学习资料的价值,实现一题多思、多解、多用,巧妙变身《订正单》《学习单》等,引领学生学会学习。

二、横向延展,数学思想的拓宽

对数学知识本体价值的挖掘除了纵向维度的上下连接,还可以进行横向方面的充分拓展,以《面积单位》一课为例。这是一节传统而典型的概念课,教授范式大多是“讲授法”:教师开宗明义、学生机械记忆。类似“为什么需要面积单位?”“面积单位从哪儿来的”等问题的诱发少之又少,干瘪的下定义不仅不利于数学学习兴趣的培养,而且掩盖了数学史的文化价值及其教育功能。本课教学时可使用《学习单》呈现“面积单位由来”的文字资料,学生通过阅读了解到尼罗河流域是古埃及文明发源地,洪水冲走土地界限,为了准确纳税,专门测量土地面积的司绳责任重大。司绳们分头前往各地测量却引发了争吵,究竟是什么原因呢?——恰当创编两种大小各异的丈量面积的“方格”,激化思考、得出“大小不同,测量结果不同”的感悟,实现从数学史实到一线课堂的“搭桥”,自然走进课程,让学生体会统一面积单位的必要性。

从学习长度到学习面积单位,是学生抽象思维的跨越式发展,是一维空间向二维空间的转化,是空间形式“由线到面”认识上的一次飞跃。看似简单直接的概念课,其实饱含深度,需要帮助学生在头脑中建构清晰、深刻的面积单位表象。这个建构过程不是一蹴而就的,而是“建构——调整——再建构”螺旋式递进的过程。为能让学生经历面积单位表象由具体至抽象过程,对于“平方分米、平方厘米、平方米”的认识需要层层递进、逐个突破。教材由小到大顺序呈现三个面积单位,在多次教学实践中体会到教学成效不够理想。于是,尝试从平方分米入手。平方分米是常用的面积单位,易于操作、展示,以手掌作为参照物,贴合学生的“最近发展区”。通过猜、记、画、找、量等活动体验,帮助学生建构正确的面积单位表象。表象的经历从肤浅的猜一猜、记一记到深刻的画一画、量一量等过程,这一系列的活动让学生头脑中1 平方分米的表象得到不断的调整和明晰,从无到有、从粗糙到精致。对平方分米充分有效的深度学习,利于建构学习模式,接下来学习平方厘米和平方米才能真正实现由扶到放的教学策略,也有利于培养学生的自主学习能力。

课末再次点拨,回归面积单位的源头。“同学们,数学来源于生活。尼罗河的洪水泛滥带给人们灾难,勤劳智慧的古人却由此发现了面积的秘密。究竟司绳们是如何测量土地的呢?用的是什么面积单位?期待你认真翻阅书籍、借助互联网,找到答案。明天的数学课,由你们来分享。”建构主义认为,学生的建构不是教师传授的结果,而是通过亲身经历,通过与学习环境的交互作用来实现的。古埃及人使用绳子丈量土地,使用的基本面积单位是斯塔特,1 斯塔特=2735 平方米。1 斯塔特到底有多大呢?在如此追问中,学生带着对数学史的思考走出课堂。

小学数学的深度学习,需要纵向梳理,从数学知识整体性、全局性出发,将分学段、分单元的知识点前后衔接、串连成线,逐渐铺面,形成知识体系;需要横向延伸,发挥数学史的育人功能,体现生活与数学的本质关系。当数学本体价值在课堂得以展现时,学习才能真正具有深度、厚度和温度。

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