《认识平面图形》教学设计思考

◇黄秋保（江苏：南京市高淳区实验小学）

一、教学设计背景

近些年，人工智能、5G、自动驾驶、大数据时代等新兴的互联网词汇已成为人们生活、工作中时常出现的话题。飞速发展的科学技术给人们的日常生活带来了深刻的影响，并在日复一日的影响过程中改变着人们的思维方式。如何更好地融入大数据时代？关键在于培养计算思维。这是新时代人才必备能力之一。此前有人提出，计算思维的养成对学生更好地理解、习得并运用其他领域知识有很好的促进作用，有助于学生更从容地应对大数据时代下的各种挑战。一方面，计算思维可刺激学生在解决问题时，从新的思路出发探寻更好的办法；另一方面，尽早培养、尽早运用计算思维，有助于丰富学生解决问题的早期经验，为学生展开后期学习奠定坚实的基础。随着社会发展，越来越多的人意识到计算思维在大数据时代下的重要性，并纷纷提出在教育领域中实施计算思维培养计划。相比之下，小学阶段比中等、高等教育阶段更需要发展计算思维，学生越早养成计算思维，就能越早用新的思路与方法去解决各种生活和学习问题。

二、设计主题

本次案例尝试以计算思维构成要素为关键，结合小学数学常规教学环节，构建系统化教学。情境创设、新知传授、巩固练习和课堂小结是传统的数学课堂教学流程，本次教学案例基于这4个教学环节，遵循“以操作性和趣味性为导向进行教学过程设计”“以逻辑性为导向进行教学成果总结”的原则，同时结合“以情境激发兴趣”“用实践攻破难点”“按流程培养计算思维”的策略，基于融合思想，完成以培养计算思维为主题的教学设计。

三、课堂教学实录片段

（一）情境创设

师：今天是照相馆开业的日子，正方体、长方体、圆柱体和球都前来捧场。可店老板忙昏了头，不小心把它们的照片弄混了。

（展示课件，以情境创设的形式引出主要教学内容，拟人化的几何图形充分吸引了学生的注意力。）

师：快来帮帮店老板吧！借助学具袋里的立体图形。

（二）新知传授

学生以小组为单位，自行讨论后进行成果分享。

师：下面每个小组选一个代表来分享一下你们任务单完成情况吧！看看哪个小组的方法更简单，哪个小组正确率更高！

组1：我们组找的是圆柱，它的照片应该是7号和2号，圆柱上下两面是圆形。

师：很好！你们从俯视的角度观察了圆柱体的形状。还有补充意见吗？

组2：不对，应该是4，7，8，9号，如果圆柱立在桌子上，站远一点看就像一个长方形。

师：非常棒！你们尝试从更多不同的视角去观察物体。但我们要不要再仔细一点呢？

组3：我们认为4号和9号不是圆柱的照片，9号并不是长方形，通过比对我们发现，把圆柱体放在9号照片上，不是缺这里就是多那里。

然后，教师通过课件来展示圆柱体的纵截面——长方形，从而深化学生对平面图像来自立体图形的认知，并结合每个小组的讨论过程和成果分享，引导学生总结解决问题的流程与方法。

师：谁能告诉我，先做什么，后做什么？

（同时出示有框架、无文字的空白流程图）

生1：先随意选择一张照片，将其和图形一一比对，比对一致就会配对成功。

生2：可以随意选定一张照片，然后要对图形进行平面到立体的还原，思考有哪些图案。

师：你们都积极思考了，非常值得鼓励。下面就跟随老师的步伐，看看怎样以最简便高效的方式完成图形配对吧。

（一边与学生沟通交流，一边补充流程图。）

（三）巩固练习

教师以挑战游戏的方式，让学生同伴互助，一同完成自己的流程图设计并及时测试。每组随机选择一个平面图，由同伴进行猜测，看看几次才能够出来。教师在此过程中巡回指导，2人为1组，合作补充空白流程图，在限定时间内让学生来分享成果。当然，有的学生已经很好地掌握了流程图的使用方法，并快速完成了巩固练习挑战，也有部分学生根本没有绘制流程图。

（四）课堂小结

师：本堂课即将结束，你们认识了哪些平面图形呢？

生：长方形、圆形、正方形、平行四边形和三角形！

生：我会画流程图了！

师：那有什么你觉得不太明白的内容呢？

（继续追问，从中收集学生的疑问。）

生：我不会画流程图。

师：好的，那欢迎课后你们来找我或者身边的同学，学习画流程图。本堂课到此结束啦，下课。

四、教学效果分析

针对本次《认识平面图形》教学效果的分析，主要采用了课堂观察，通过课堂量表观察分析学生课堂表现。在条件允许的情况下，还可以结合访谈的方式，收集学生和听课教师这两个不同视角的教学感受与评价。

课堂观察教学效果结果分析：听课教师对上课教师和学生的行为进行观察记录，学生的学习状态表现为绝大部分学生认真听课且积极参与教学活动；学生的学习效果表现为少数小组没有完成练习挑战，无成果产出，大部分学生都能解决课堂问题并掌握平面图形的基础知识。教师的素质表现为具有良好的语言表达能力和组织能力；教师观念表现为注重学生计算思维培养，关注学生状态，努力引导学生参与小组交流学习；教师能力表现为教学内容处理恰当，关注到大部分学生的学习状态，积极带领并促进学生进行小组互助探究学习。

五、教学设计思考

（一）以计算思维培养为导向的小学数学教学优势

1.促进学生开展有意义的数学学习

本次教学案例的实施，既能培养学生的计算思维，又能激发学生兴趣并带领学生展开有意义的学习。对于帮助立体图形找出对应照片这一情境，学生必须一一配对每个立体图形每一面和每一张照片，这对于学生养成细心的学习态度和认真梳理的好习惯有很大的促进作用。将自主探索和小组合作两种模式结合起来，可激发学生的求知欲和合作意识，有助于提升其解决问题的能力。另外，让学生深刻体悟平面图形的由来，是立体图形某个面的转化这一发现，能促进并带领学生进行有意义的数学探索。

2.同步开展计算思维培养不影响数学教学

本次教学案例属于典型的不插电教学与数学教学的有效融合，不用考虑课时规划与场地的限制因素。同时，“按流程培养计算思维”这一教学策略的提出，在巩固练习和课堂小结这两个环节增设了流程补充内容，而这对于学生而言，有助于让其进一步厘清思路，从而更有条理、有层次、系统性地思考与解决问题，有利于学生计算思维的培养。

3.强化了学生学习数学知识的应用性

与生活有着密切关联的数学知识，很容易在日常生活中找到有关平面图形的例子，随处可见的不规则物品某个面就是一个平面图形，掌握平面图形相关知识可帮助学生更好地理解生活现象。学习小学数学知识的目的，不仅是完成试题，而是从实践应用层面考虑，体现数学知识的应用性。计算思维导向下的数学学习要在及时发生生活问题的前提下，以回归生活的方式用知识去解决问题，强化应用意识。

本次教学案例基于大问题的驱动展开，最关键的就是教学情境的创设。从生活视角出发选择实例，并加以趣味情境的创设，激发并增强了学生的求知欲和合作意识，有效化解了问题分析过程中产生的乏味、枯燥感。流程图对于学生整理解决问题思路有很大帮助，同时还将问题分析方法迁移到具体生活现象中，强化了学生学习的应用性。

（二）以计算思维培养为导向的小学数学教学不足

1.过大的课容量不利于教师把握课堂节奏

案例中的课容量相比常规教学偏大，学生要在学习原本知识点的同时，掌握流程图的使用方法。在固定的授课时间内，对学生而言，无法保证充分理解和吸收，对教师而言，需要具备极强的课堂节奏把控能力。初次接触流程图对部分学生而言，缺乏适应过程，所以巩固练习环节没有结果产出。

2.备课量增加导致教师备课时间延长

以培养计算思维导向的小学数学教学，在备课环节需要教师投入更多的精力与时间。基于计算思维培养重新设计课时，要在把握各阶段学生现有的爱好与知识经验基础上，进行合理的情境创设；思考如何让流程图自然地引出来，并让其独有的魅力与辅助理解功能发挥出来；促进学生计算思维养成；等等。这都需要教师花费更多的精力去研究，大大地延长了备课时间。

3.课堂开放性强，增加了教学引导难度

合作小组交流讨论、动手实操等环节的设计，大大增强了课堂的开放性，同时也意味着教学引导难度的增加。自控力较差的学生，容易陷入自由散漫的学习状态，教师要面临更强的课堂纪律管控挑战和更高的启发式引导教学要求。在本次教学案例实践的合作小组交流讨论环节中，就有学生擅自离开小组去做与学习无关的事情，说明课堂纪律管理有待加强。

六、优化教学的意见

（一）多多参考相关案例，减轻备课压力

在教学设计阶段，教师可从已有的计算思维培养教学案例中，挑选合适的案例作为参考，以便快速准确地把握教学重难点、有序引出教学内容、完成情境创设、设置梯度式难度练习，尽量减轻备课压力。不过，要注意教学目标的设定要立足学生实际情况。遵守“取长补短”和“落地融合”原则，灵活调整、设计教学环节和内容。

（二）课前预习流程图，奠定计算思维培养基础

掌握流程图的基本用法对学生而言，需要吸收、消化理解的时间，考虑到课堂教学时间有限，那么建议提前一天通过布置预习任务的方式，让学生对流程图的内容和使用方法进行熟悉，以便在课堂上顺利进入补充流程图的教学环节，培养学生计算思维。不过，流程图的使用并不代表学生只能在相关规定下绘制，要避免机械式学习，关键在于让学生运用学习方法去厘清思考问题的思路，即便是简单的文字与箭头组合也可以。

（三）提前安排小组分配，推动有意义的数学学习

同伴互助的学习方式可一定程度地避免学生注意力不集中的问题出现，教师要对小组成员进行合理分配与安排，最大化地发挥同伴互助的功能。教师个人的精力是有限的，在引导全班学生学习思维和解答疑惑的教学压力下，积极利用小组合作、同伴互助的方式，让学生基于主观能动性参与到教学活动中去，从中学习更多的技能与知识，进行有意义的数学学习。对教师而言，这也是更好把控课堂节奏的有效方法。

（四）教学前后数据测试，检验计算思维培养效果

为了对学生计算思维培养效果进行有效监测，可尝试在教学前后分两次对学生进行数据测试，客观地了解学生计算思维发展情况。不过，要仔细斟酌测试题的内容设计，把控好难易程度，要以促进学生可持续发展为目的，选择性设计已经过实践且有效的测试题。