摘 要:数学概念是数学学科的基础内容,也是学生发展数学思维能力的支撑。传统的小学数学概念课堂存在浅层学习问题,如学生缺乏学习积极性、被动学习数学概念等。在这样的情况下,学生无法有效理解、掌握、运用数学概念,同时不利于发展批判性思维、创新思维能力等。为了弥补传统教学不足,教师应进行指向深度学习的小学数学概念教学策略研究,在研究过程中以学生为本,以数学概念为基础,沿着“概念引入—概念建立—概念巩固”的路径,应用适宜的策略,引导学生发挥自主性,逐步探究,理解、掌握、运用概念,实现深度学习目标,增强概念学习效果。鉴于此,文章将以概念教学路径为重点,详细论述指向深度学习的小学数学概念教学策略。
关键词:小学数学;深度学习;概念教学;教学策略
中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:2097-1737(2023)14-0049-03
引 言
深度学习是学生主动参与学习活动,建立已有经验与新知识联系,综合运用,解决问题,转化知识为能力,增强反思批判能力、问题解决能力、抽象概括能力等的学习过程[1]。深度学习的过程正是学生从知识学习到观念建构的过程。在此过程中,学生会在教师引导下进行多元表征,有效解决问题,扎实掌握基础知识,获取数学思想方法,积累活动经验,提升学科能力。众所周知,数学概念是数学学科的基础内容,是学科育人的载体。在学科育人背景下,教师要引导学生深度学习数学概念,借此获得多元发展。
一、概念引入,乐于学习概念
(一)利用问题,引入概念
思维是学生进行深度学习的支撑。有效的问题可以让学生产生思维积极性,主动探究。通过探究问题,学生可以初步地认知学习内容。对此,教师可以根据概念内容,设计、提出相关问题,引入概念,同时调动学生思维积极性。
例如,在“找质数”这节课上,教师直接发问:“每个数都有对应的因数。那么,每个数对应的因数有多少个?能否根据因数的数量对数进行分类?”在本节课之前,学生学习了因数的相关内容。在了解问题内容后,学生会产生思维积极性,自觉回忆因数内容,试着探寻问题答案。在探寻答案的过程中,不少学生遭遇问题,如无法分析出每个数对应的因数个数。面对如此问题,学生“越挫越勇”,探究欲高涨。于是,教师引出本节课的数学概念——质数,并和学生一起探究问题。学生则迁移已有数学认知——因数,跟随教师的“脚步”,探究质数。如此一来,学生既可以调动思维积极性,又可以发现知识关联点,进行深入探究。
(二)创设情境,引入概念
深度学习下的情境指向结合真实生活的学习情境[2]。有效的数学情境可以使学生产生熟悉感,自觉探究其中的数学内容。在体验情境时,学生会迁移已有认知,解决真实问题,提高学习兴趣。因此,教师可以根据数学概念内容,创设真实情境,引入概念。
例如,为创建绿色校园,我校建造了两个花坛(一个是长方形,一个是平行四边形,面积相同)。在体验校园生活时,学生与两个花坛进行了互动,了解形状,感知大小。立足学生的校园生活经历,教师在“探索活动:平行四边形的面积”这节课上,呈现学校的两个花坛的图片。熟悉的生活事物吸引了学生的目光。教师趁机提出问题:“比较一下,这两个花坛哪一个面积大?”在问题的作用下,学生迁移生活经验,给出不同的回答,如“一样大”“长方形的花坛大”“平行四边形的花坛大”。面对不同的回答,学生产生了探究兴趣,想要知道哪个花坛大。教师追问:“比较花坛大小,
实际上是在比较什么?”学生迁移数学认知,纷纷提到“面积”。教师给予赞赏,并发问:“怎样计算长方形和平行四边形的面积?”在已有数学认知的支撑下,全体学生说出长方形的面积公式,但没人能说出平行四边形的面积公式。在如此情况下,学生迫切地想知道平行四边形的面积公式。于是,教师和学生一起探究平行四边形的面积公式。学生在教师的引导下,化身为问题解决的主体,继续迁移已有认知,使用不同方法解決问题,增强学习效果。
二、概念建立,深入探究概念
(一)动手操作,建立概念认知
学生在了解数学特征后,会进行归纳,由此总结出数学概念。动手操作是学生透过数学现象,发现数学特征的过程[3]。对此,在进行数学概念教学时,教师可以引导学生动手操作,让他们获得发现、归纳数学特征的机会,借此建立概念认知。
例如,在“面的旋转”这节课上,教师以圆柱的特征、圆锥的特征为重点,组织动手操作活动。以圆柱的特征为例,教师向学生提出任务:“和小组成员合作,看一看、摸一摸,试着总结圆柱的特征”。在此任务的作用下,学生进行模型表征,或看或摸,直观地发现圆柱的不同特征,就此与小组成员进行交流,总结出圆柱的特征,如“圆柱有两个底面和一个曲面”,“圆柱上下的两个底面一样大”。
立足学生的发现,教师初次概述圆柱的底面和侧面概念。之后,教师围绕圆柱的底面和侧面,继续组织操作活动。如教师要求学生沿着圆柱的上下底面与侧面的连接处进行剪切,观察得到的图形。学生边操作边观察,有所发现,如“圆柱的侧面是一个长方形”“圆柱的侧面长和上底、下底面的周长一样”等。立足于此,教师为各个小组成员粗细、高低不同的圆柱模型,引导他们观察。此时,教师提出问题:“圆柱的粗细和什么有关系?圆柱的高矮和什么有关系?”学生带着问题进行观察,细心对比,直观地发现影响圆柱粗细、高矮的因素,踊跃作答。如有学生提道:“上下底面的大小决定圆柱的粗细,侧面高决定圆柱的高矮”。基于此,教师鼓励学生动手操作,用不同大小的纸张卷成圆柱,不断调整“大小”,由此验证结果。经过一番操作,学生肯定了“上下底面的大小决定圆柱的粗细,侧面高决定圆柱的高矮”。立足于此,教师介绍圆柱的高。之后,教师按照如上方式引导学生操作,探究圆柱高的特征。
在这样不断操作的过程中,学生进行直观表征,切实发挥了形象思维作用,从直观的数学现象中抽象出数学特征,一步步归纳出数学概念,建立深刻认知。学生因此获取了数学学习方法——数形结合,同时锻炼了操作能力、抽象能力、思维能力等。
(二)正反对比,认知概念本质
对比是学生深入探究,发现知识点本质的重要方式。在进行对比时,学生会发挥批判思维作用,同时迁移已有认知,通过分析、总结,发现本质特征,掌握概念本质。掌握知识本质是深度学习的特征之一。众所周知,正反例是学生进行对比的“对象”。所以,在数学概念课堂上,教师可以立足学生的概念认知情况,及时呈现正反例,引导学生对比。
例如,在“认识底和高”这节课上,学生体验诸多活动,逐步了解了三角形的高。立足学生的认知情况,教师先在交互式电子白板上呈现正反例子,如图1所示。
接着,教师引导学生判断图中的三角形的高是否正确。学生纷纷迁移课堂认知,联想三角形高的特征,做出判断。不少学生不知道第三个三角形(第二行左一)中的高是否正确。面对此情况,教师鼓励学生进行小组交流。有组员彰显自身优点,做出正确判断,并认真说明,如“三角形的高是从一个顶点出发,向对边做的垂线。第三个三角形中的垂线,没有从顶点出发。”经过如此对比,学生把握关键信息——顶点、对边、垂线,认知三角形高的本质特征。之后,教师按照如上方式,呈现其他正反例子,如图2所示。
教师鼓励学生判断CD是否是三角形ABC的高。在进行判断时,学生联想关键信息,给出肯定答案。基于此,教师引导学生概述三角形的高。学生提到“从三角形一个顶点向它的对边(或对边所在的直线)作垂线,顶点和垂足间的线段叫作高”。同时,学生重点介绍“顶点”“对边或对边所在直线”“垂线”“线段”等。
由此可见,经过一次次对比,学生反复迁移数学认知,作出判断,由此把握数学概念的本质特征,掌握数学概念本质。同时,学生因此拓展学习深度,锻炼数学运用能力、批判思维能力、归纳总结能力等。
三、概念巩固,加深概念理解
(一)梳理学习过程
梳理学习过程其实是学生形成知识网络的过程。在此过程中,学生会把握知识点间的联系,获取数学思想方法,建立深刻认知。思维导图是学生梳理学习过程的“工具”。在数学概念课堂上,教师可以引导学生制作思维导图,梳理概念学习过程。
例如,在“圆的面积”这节课上,教师鼓励学生动手操作,经历圆的面积探究过程。学生因此掌握了圆的面积公式,体会了转化法、极限思想。基于此,教师在概念巩固阶段,提出任务:“请大家回顾圆面积公式的探究过程,制作思维导图,展现具体的探究过程及相关的方法、结论。”
在了解任务内容后,学生开动脑筋,回顾课堂学习过程,在脑海中描绘转化圆的场景,由此制作思维导图。大部分学生认真描绘转化圆为近似长方形的这一过程。同时,学生总结极限思想和转化法。在完成思维导图后,学生主动和小组成员共享作品,互相评价。有组员描述推导圆的面积公式的过程及其中蕴含的思想方法。经过一番梳理,大部分学生查漏补缺,不仅掌握了数学概念,还获取了数学思想方法,有利于做到知其然知其所以然,加深理解。同时,学生因此锻炼了逻辑思维能力、归纳总结能力。
(二)解决数学问题
在进行数学概念教學时,教师可以根据学生概念学习情况,尤其是学生学习差异,设计难度不同的练习题,引导学生解决问题。学生会依据学情,自选练习题,灵活应用数学概念解决问题,加深理解。
例如,在学生学习“长方体的表面积”后,教师围绕概念内容,分层设计随堂练习。
基础巩固性练习:
这是一个长方体魔术箱(如图3),请问:
它的上下每个面的长是( ),宽是( ),面积是( )。
它的前后每个面的长是( ),宽是( ),面积是( )。
它的左右每个面的长是( ),宽是( ),面积是( )。
如果用一块布恰好可以裹住这个魔术箱。这块布有( )平方厘米。
能力提高性练习:
某游泳馆的游泳池长50 m,宽25 m,深2.2 m。如果为其底部和四壁贴上瓷砖,请问贴瓷砖的面积是多少?如果每块瓷砖是长为0.5 m的正方形。贴满游泳池需要多少块瓷砖?
拓展延伸性练习:
明明用长为2.4 m的铁丝围出一个长方体灯笼框架(接头处不计)。在框架外糊一层纸(上面不糊)。请问需要使用多少平方厘米的纸?
在解答练习题时,学生积极思维,分析问题,联想课堂所学,解决问题。教师则依据学生问题解决情况,有针对性地给予指导。学生通过体验练习活动,查漏补缺,加深了对数学概念的理解,同时积累了数学应用经验,锻炼了数学运算能力,切实提高了课堂学习质量。
结 语
总而言之,学生深度学习数学概念,可以在理解、掌握、运用概念的同时,发展数学学科核心素养。基于此,在进行小学数学概念教学时,教师可以以学生深度学习为重点,沿着概念引入、概念建立、概念巩固这一路径,结合具体的概念内容,应用适宜的策略,如问题引入概念、情境引入概念、动手操作、正反对比、梳理总结、课堂练习等,让学生产生概念学习兴趣,积极探究,由浅入深地掌握概念本质,同时发展数学学科核心素养,切实增强学习效果。
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作者简介:黄振文(1973.3-),男,福建邵武人,
任教于福建省邵武市通泰中心小学,一级教师,本科学历,邵武市中小学骨干教师。