故事教学法在小学数学教学中的应用策略

2024-04-10 11:50李峰
广西教育·A版 2024年2期
关键词:数学教师学生

李峰

摘 要:故事教学法是教育心理学研究成果在教学领域的应用。将故事教学法运用到小学数学教学中,能够激发学生的学习兴趣,有效提升学生的学习能力。在小学数学教学中运用故事教学法,可采取以下策略:一是创设故事情境,激发学习动机;二是巧用故事冲突,促进知识理解与应用;三是结合故事内涵,培养正确价值观;四是创新故事表达,引发探究热情;五是续编故事内容,发展逻辑思维;六是运用生活故事,发展解决问题能力。

关键词:小学数学;故事教学法;故事情境;故事冲突;故事内涵;故事续编;故事价值;故事表达

中图分类号:G62 文献标识码:A 文章编号:0450-9889(2024)04-0107-04

故事教学法是指教师在课堂中以故事为依托,结合对应的理论教学,促使学生提升学习效率的一种教学方法[1],它是教育心理学研究成果在教学领域的应用。小学数学作为一门相对抽象的课程,常常让小学生感到枯燥和难以理解。实践证明,小学数学教师通过讲述生动有趣的数学故事,可以很好地吸引小学生的注意力,使他们更加乐于参与数学课堂中的自主、合作、探究式学习。当然,这样的数学故事必须自带数学问题,其故事情节和角色设置必须贴近学生的生活经验,故事中的角色应该能够让学生产生情感共鸣,便于学生更好地理解数学问题,故事情节的展开应该可以引导学生的数学思考,以利于培养学生的逻辑思维和问题解决能力,从而使学生在故事中习得数学知识,灵活运用所学数学基础知识、基本技能解决问题。数学是一门需要逻辑思维和推理能力的学科,因此,很有必要探索故事教学法在小学数学教学中的应用策略。

一、运用故事情境,激发学习动机

故事情境可以帮助学生重塑学习目标,使学生更加明确学习的重要性和现实意义,从而有效激发学生的学习动机。教师将学习内容融入故事情境,经过情境渲染引发学生的情感共鸣,可以培养学生对数学的好奇心和求知欲,使他们逐渐了解数学的价值,欣赏数学之美,提高学习数学的兴趣,建立学好数学的信心,进而养成良好的数学学习习惯[2]11。倾听是学生获取知识、学会学习的主要方法之一,倾听能力的培养需要从小抓起。低年级的学生对听故事尤其感兴趣,他们能在倾听中获得知识,同时体会到学习的乐趣。

例如,执教人教版数学一年级上册“11~20各数的认识”一课时,教师结合课件讲述《古人计数》的小故事,引发学生的兴趣和思考,再结合提问交流,让学生感受到可以用1个大石头代表10个小石头,从而初步体会“以1当10”的由来[3],为后面学习理解十进制打下基础。

再如,关于“统计与概率”领域的学习内容,不同学段的课程目标和教材内容虽各有不同,但学生在经历了各学段的数据收集、整理、分析与表达的学习过程以后,仍然对这一领域的学习内容缺乏学习动机。多数学生抱着能看懂统计图表、能答出简单的统计问题就行的态度去学习,而对统计知识与技能背后蕴含的思想方法不感兴趣,因而没有产生深刻的认识。为了帮助学生突破这个学习困境,教师可以在新课导入环节给学生讲述一个用小学统计方法解决大国军事难题的故事:“第二次世界大战末期,美国开始对德国实施大规模的战略轰炸,每天从军事基地飞出去大量轰炸机,返回时却架架满目疮痍,还有不少轰炸机被德军的战斗机击落而无法返回。对此,美军高级将领感到非常难过。而要降低损失,美军需要将轰炸机的铝制外壳换成更加坚硬的钢材外壳,但是钢材外壳会严重影响轰炸机的飞行速度和载弹量。为了解决这个难题,美军请来了数学家亚伯拉罕·沃尔德。沃尔德安排人将轰炸机上的弹孔位置统计好,经过统计后发现,能安全返航的飞机,座舱和尾翼部位都没有弹孔。这说明,如果这两个部位被击中,飞机就无法安全返航。其实这也不难想象——如果座舱位置被击中,飞行员受伤或死亡,当然无法操控飞机返航;如果尾翼位置被击中,飞机的平衡及飞行方向将不受控制,也无法安全返航。所以,只要将这两个部位换成子弹难以穿透的钢板,就能解决轰炸机的安全问题,而无须将轰炸机的外壳全部换成钢板。”教师在导入环节穿插上面的数学故事,不仅能有效激发学生的学习兴趣,让学生体会到统计知识的广泛应用,还可以让学生深刻感悟到数学思想方法的价值,从而感悟到数学的神奇力量。

二、巧用故事冲突,促进知识理解与应用

故事冲突可以引发学生的数学思考,促进学生积极探索故事中所蕴含的学习内容。通常情况下,数学故事中的冲突情节会给学生带来疑惑,促使他们主动寻求排解疑惑的有效方法。学生在处理认知冲突的过程中,需要运用已有的知识、方法和活动经验,进行数学推理和判断,从而提升对知识的理解和应用能力。

例如,执教人教版数学五年级下册“怎样通知最快”,教师结合经典故事《棋盘格放麦粒》向学生介绍了几何倍增学的由来,并进行了图示板书(如图1)。当学生自上而下观察时,感受到的是数值的快速增长与变化,教师却说,自己从这幅图中看到了另外一个秘密:“通过自下而上的反向观察与分析,老师可以肯定,我班同学如果一起玩‘石头剪子布,一局定胜负的游戏,必定有1名同学可以连赢5个人。”教师逆向思维的引导,顺利引发了学生的认知冲突,学生运用所学知识认真推理后终于发现:32名同学每两人一组进行比赛,第一轮过后,有16人获胜;再安排这16人每两人一组进行比赛,第二轮过后,有8人获胜;其后,以此类推,第五轮过后,终有1人获胜,该同学完成了连胜5人的奇迹。该教学环节,教师巧妙制造故事冲突,运用逆向思维的方法,让学生通过观察、分析,克服思维的片面性,抓住事物的内在规律和本质特征,促进知识的理解与应用,从而顺利发展了学生的数学思维。

三、结合故事内涵,培养正确价值观

数学故事中往往蕴含着一些价值观念和人生哲理,对培养学生良好的品德和塑造积极的人生态度具有重要意义。教师在教学过程中,结合故事内涵,引导学生感悟模型应用,可以帮助学生理解抽象的价值观念,形成正确的价值观。

仍以“怎样通知最快”为例。教师在学生理解了32名学生比赛必定有1名学生可以连赢5人的知识本质、建立了相关的数学模型以后,可以抛出一个“短信诈骗案”数学故事,引导学生展开分析探究:“一天晚上,小明的爸爸突然接到一个陌生人发来的手机短信。陌生人自称有股票交易的内幕消息,并且信誓旦旦地说,GL这支股票的价格明天一定会上涨。小明爸爸认为这是恶作剧,便没有理会。第二天,GL这支股票的价格居然真的上涨了。小明爸爸想,这可能是陌生人胡乱蒙对的。谁知到了晚上,陌生人又发来短信,说GL这支股票的价格明天还会上涨。此时,小明爸爸不由得有些好奇了。第三天,GL这支股票的价格竟然真的又涨上去了。到了晚上,陌生人再次发来短信,提醒小明爸爸,如果手上有GL这支股票,明天一早赶紧卖掉,因为这支股票的价格明天会下跌。小明爸爸对此将信将疑。第四天,GL这支股票的价格真的狂跌。其后两天,GL这支股票价格的涨跌均印证了该陌生人提前一天透露的信息。正当小明爸爸完全相信陌生人,准备到股票市场大赚一笔时,陌生人却发来短信,告诉他免费套餐已过,如需后续内幕消息,请将一万元转入以下银行账户……”故事讲到这,教师提出了如下问题:“你觉得陌生人真的有内幕消息吗?”“如果没有内幕消息,为何陌生人5次都说对了股票价格的涨跌呢?”教师的两个问题犹如两枚深水炸弹,引发了全班学生的热烈讨论。通过分析故事情节和人物,学生慢慢学会了从不同角度思考问题,既拓宽了学生逻辑思维和创造性思维的训练场域,又提高了学生“会用数学的眼光观察现实世界”“会用数学的思维思考现实世界”“会用数学的语言表达现实世界”的“三会”核心素养[2]5-6,从而使学生感悟到了数学模型应用的魅力,培养了正确的世界观、人生观、价值觀。

四、創新故事表达,引发探究热情

一个观点或想法可以融入故事进行有效表达,同理,一个数学原理或定律亦可融入故事进行创新表达,让学生对所要表达的内容产生浓厚的探究热情。当学生对某个学习主题产生兴趣时,他们更愿意主动去了解和探究该主题内容,从而进行深入的研究性学习。

例如,教师执教人教版数学六年级上册“圆”的单元复习课时,结合课件演示,讲述了“赢取十万英镑”的故事,向学生揭示圆的知识的丰富内涵,点燃学生持续探究圆的奥秘的浓厚兴趣:“几百年前,英国海边的一座小城因为有一处天然良港,而往来船只频繁,贸易昌盛。美中不足的是,在港口不远处,有一大片暗礁(如图2)。遇到大雾天气或是到了夜晚,常有船只因看不清水下情况而触礁,轻则船体破损,重则船毁人亡。为此,小城的行政长官发布告示,发动所有市民想办法解决这个安全隐患,只要提出的解决方案切实可行,就奖赏十万英镑。于是,水下埋炸药炸礁石、派人举火把坐船夜巡等各种奇思妙想纷纷被提出,但这些方案都因执行难度大、效度低而最终没有被采纳。直到有一天,一名数学爱好者受到圆桌聚餐(如图3)的启发,最终拿到了奖赏。那么,这名数学爱好者是怎么获得启发的呢?原来,当时这名数学爱好者坐在A位置,甲、乙两人面对面坐着争论一个问题。这名数学爱好者时而转头看向甲,时而转头望向乙。他无意中发现,自己脑袋每次转动都好像旋转了90°。于是他分别坐到B位置和C位置,通过反复观察与测量,验证了自己的猜测。于是,他有了一个大胆的想法:把水下暗礁看作半桌饭菜(如图4),只要在甲、乙两个位置修建灯塔,夜晚点亮灯塔火堆,海上船员观测自己与两座灯塔形成的夹角,夹角小于90°,则说明船只未驶入暗礁区;夹角等于90°,则说明船只行驶在暗礁区边缘,要小心驶离该区域。”教师创新故事表达,充分激发了学生深入探究学习的热情,加深了他们对知识的理解和记忆,促进了他们对知识的应用与创新。

五、续编故事内容,发展逻辑思维

好的数学故事应该是开放性的,可以让学生通过续编故事扩展故事的内涵和意义,拓宽学生的思维空间,发展学生的创造力和想象力。教师设计续编故事时,不仅应注意情节的连贯性,还应考虑角色的行为动机和故事的整体框架,从而切实发展学生的逻辑思维。

例如,教师执教人教版数学五年级下册“两数之和的奇偶性”,在学生认识两数之和奇偶性的必然性基础上,可以引导学生将“奇数=奇数+偶数”运用于新的故事情境:“周末,少年宫举办‘十人团队智力闯关比赛。小明与9个好友组成的‘梦之队经过努力,终于进入了比赛的最后一关。主裁判宣布了最后一关的6条闯关要求。第一,由裁判员用隐蔽手法给每个队员额头处贴上硬币大小的红色贴纸或者蓝色贴纸;第二,贴好贴纸的10名队员围成一圈,除了看不到自己额头贴纸的颜色,对其他队友的情况一目了然;第三,主裁判依次询问队员,要求每个队员猜测自己额头贴纸的颜色;第四,规定队员相互间不能提示,如果发现眨眼睛、对口型等作弊行为,则取消团队成绩;第五,猜中贴纸颜色最多的团队,为本次比赛第一名;第六,给每个团队商议十分钟,十分钟之后比赛开始。”故事讲到这,教师提出了下面的问题:“你觉得小明团队最多能有几人猜中呢?你有什么好办法提高他们的命中率?”教师将这道思考题以续编故事的形式,作为当天唯一的数学作业布置给学生。全班学生兴奋异常、跃跃欲试。学生续编的故事中,不乏引用列举法、图示法辅以说明个人观点的,其中尤以“第1个人有一半机会猜中自己颜色,第2至第10个人都可以根据第1个人的发言,结合个人观察推理出自己贴纸的颜色”这一结论最令全班信服(如图5)。

六、运用生活故事,发展解决问题能力

故事中的数学问题和解决方法往往具有启发性,能够激活学生的思维和创造力。学生通过参与故事情节中的数学推理与解决问题的过程,可以培养对数学的积极情感和正确价值观,发展创造性思维和解决实际问题的能力。

例如,教师执教苏教版数学六年级下册“大树有多高”一课时,组织学生到室外开展测量各种目标物影子长度的实践活动,探索并掌握影子长度与目标物实际高度之间的比例关系。而该校操场旁边恰好有两根电线杆,电线杆上的电线正好跨过中间的大树。对此,学生中有两种不同的声音:一种认为学习测量大树有多高真有用;另一种认为不是人人要架电线杆,学习测量大树有多高用处不大。为了发展学生质疑问难的批判性思维,形成实事求是的科学态度,教师分享了自己“买房省钱小妙招”的故事:“为了改善居住环境,老师决定置换新房,要求是不买底层、顶层和靠近路边的房子,且房子朝南的阳台整个冬天不被其他楼栋遮挡阳光。经过筛选,老师发现B栋20层楼的中间单元较为合适(如图6)。但是,从第2层至第19层,每高一个楼层,房子售价也相应提高。为了让朝南的阳台整个冬天不被C楼栋遮挡阳光,同时买到性价比最高的房子,老师应该买第几层的房子呢?”问题抛出后,很快引发了学生的积极思考和热烈讨论。通过讨论分析,大家意识到,要解决这个问题,除了需要测算当前C楼栋影子长度,还要考虑冬天太阳在南回归线斜照的角度以及C楼栋与B楼栋的间距等很多因素。显然,这已经不再是单纯的数学问题,而是一个跨学科的综合性问题。

总之,在教学活动中,适情适景的数学故事不仅能够启发学生的数学思考,而且能够把情感态度价值观与独立思考、探究质疑、合作交流等素养进行有机的结合,让学生在掌握数学基础知识、基本技能的同时,感悟数学学科本质和基本思想,学会数学观察、数学思考和数学表达,形成和发展数学核心素养。将故事教学法引入小学数学课堂,不仅可以提高学生的学习兴趣,提升学生学习探究的专注程度,而且可以激活学生的数学思维,发展学生的数学核心素养,推动数学教学品质的提升。相比其他学科教师而言,数学教师的故事开发与利用能力在教师专业发展中是比较容易被忽视的。为此,数学教师应善于使用故事教学法,并在使用过程中把握好故事中所蕴含的数学学科本质,坚持正确的教学理念,运用有效的教学手段,切实促进学生数学核心素养的发展。

参考文献

[1]佘美满.基于故事教学的小学语文高效课堂的构建策略探究[J].考试周刊,2021(76):40-42.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[3]倪芳,吴正宪.“11~20各数的认识”教学实录与评析[J].小学数学教育,2016(增刊1):15-17.

注:本文系南宁市教育科学“品质课堂”建设专项课题“故事教学法视域下小学数学品质课堂构建的实践研究”(2022PZKT073)的阶段研究成果。

(责编 白聪敏)

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