指向整体建构的小学数学“问题驱动”策略

2024-07-01 00:00:00葛磊吴兴坤
江西教育B 2024年6期
关键词:平行四边形面积数学

《义务教育数学课程标准(2022 年版)》(以下简称“新课标”)指出,教学要实现整体性、一致性与阶段性,教师要引导学生在真实的情境中发现问题和提出问题,利用观察、猜测、实验等方法分析问题和解决问题。因此,在教学中,将教学任务设置为具有关联性、系统性和层次性的数学问题,不仅能以问题推进学习活动,而且有助于整合具有内在联系的内容,整体把握知识,形成清晰认知。在整体关联视角下的数学教学中,一方面,教师要引导学生通过观察、思考、探究、迁移等数学活动,解决实际问题;另一方面,教师要聚焦知识整合,关注层次性和系统性,做到关联性与探究性并重,避免出现内容零散化、思维浅表化、形式单一化的现象,使问题的中心、序列、层次、系统等各要素有机协同,实现对知识的深层理解。

一、引入型问题:运用“问题—情境”策略

以具有情境性、生活性和趣味性的问题引入新课,能激活学生的背景知识,吸引学生进入学习状态,将学生带入“最近发展区”。引入型问题的设计要有效聚焦数学学习中的核心概念和问题,要能引导学生通过算式、数量关系等描述生活现象,分析其背后的数学本质,完成对知识体系的构建。

例如,教学“比的意义”时,教师要以学生熟悉的场景为载体,联系已有知识提出问题,让学生在体验中逐步概括概念的本质属性。

设置真实任务情境:张老师喜欢摄影,国庆节期间,他带着儿子出去旅游,为儿子拍了很多照片,这是其中的一张照片A。张老师用电脑画图软件编辑照片A,他依次得到了另外四张照片B、C、D、E(大屏幕出示)。

出示问题:观察一下,哪些照片和原照片A比较像,哪些不怎么像?学生经过观察,发表了看法,照片B、D与原照片A比较像;照片C被压扁了,不像;照片E被拉长了,也不像,教师引导学生从度量的角度感受“比”产生的必要性——“猜一猜‘像不像’与长方形的长与宽有什么关系”“通过算一算,你有哪些发现”。

将“比”源于度量的本质蕴含在具有数学味的情境中,学生感受到比来源于生活,“像不像”的问题借助比的度量属性得到了数学化阐释。

二、诊断型问题:运用“质疑—思辨”策略

诊断型问题的设计,旨在暴露学生真实的学习状态,让学生在出错、析错、纠错的过程中,反思学习过程,提升思维水平和自我反思能力。诊断型问题以帮助学生扫清学习障碍为目标,有利于实现知识建模,加深对所学知识的理解。

因为数学知识的抽象性和认知的局限性,学生可能对所学知识存在一些模糊认识,为此,教师要有意识地针对易混、易错点提出问题。例如,周长和面积是学生容易混淆的概念,教师可以提出如下问题:周长一样的图形,面积一样吗?面积一样的图形,周长一样吗?面积大的图形,周长一定长吗?周长短一些的图形,面积一定小吗?引发学生深度思考。

好的数学问题针对性强,能揭示知识的重难点,呼应教学目标。在课堂教学中,教师要在学生“心求通而未得”之处设置问题,让课堂诊断真实有效。例如,在教学“小数的意义”时,教师可以用“问题串”组织教学:关于小数,你已经知道了什么?还想知道什么?通过自学课本,你又知道了什么?还有什么不太明白的地方?这样的问题,有助于引导学生聚焦新旧知识的连接点、分化点、生长点,让学生展开质疑、思辨。

三、探究型问题:运用“建构—归纳”策略

在数学学习活动中,问题的产生和解决是探究活动推进的关键因素之一。探究型问题旨在帮助学生厘清问题层次中的“为什么”,引导学生挖掘知识背后的内在联系,通过归纳、总结建构新的知识体系。探究型问题的设计,要基于对知识的逻辑分析,尊重儿童认知规律,建立新概念和旧知识的联系,丰富建构经验。

例如,教学“平行四边形的面积”时,教师可以创设“铺草坪”的教学情境,围绕三个层层递进的问题展开教学。

问题1:怎样求这块空地的面积?说一说、写一写你的想法和理由。

问题2:怎样求平行四边形的面积?写一写你的猜想并验证。

问题3:可以把平行四边形的面积与长方形的面积进行转化吗?

问题1的设计旨在引导学生依据已有的经验,将空地的图形抽象成一个需要计算的平行四边形。对于问题2,学生的猜想主要有两种:一是用邻边相乘,二是用底和高相乘。有的学生将图形放在方格纸上,通过数方格,以及与邻边相等的长方形进行比较,发现计算平行四边形面积不能用邻边相乘。教师适时利用面积大约18格的平行四边形来引导学生观察,学生发现:18=6×3,它的面积与底和高有关。对于问题3,学生经历了沿高剪拼的操作活动,用割补法将平行四边形剪拼成长方形,教师适时引导学生观察思考:长方形的面积与原平行四边形的面积有什么关系?学生观察长方形的长和宽与平行四边形底和高的关系,推导出了平行四边形的面积=底×高。

这三个问题连接各个教学板块,环环相扣,促使学生借助操作活动架起由具体到抽象的桥梁,学生逐渐理解了长方形与平行四边形的转化过程。与此同时,计算同一个平行四边形的面积,会出现底和高数据不同但面积相等的情况,学生探究后发现:平行四边形的面积=底×对应的高,从而完善了平行四边形面积公式的探究过程。

四、迁移型问题:运用“整合—应用”策略

从知识的理解到应用,还需要经历转化过程。“新课标”指出,教师要有意识地利用数学的概念、原理和方法解释现实世界中的现象与规律,解决现实世界中的问题。因此,迁移型问题的提出,可以检验学生对知识的理解程度,促进知识间的转化和迁移。迁移型问题的设计,要着眼于不同问题之间的联系,找到问题的共性和本质,进而将所学知识进行整合,帮助学生在应用中形成完整而系统的知识体系。

教学“圆柱和圆锥单元复习课”时,教师出示一根圆柱形木头的图片,提出问题:一根圆柱形木头,能引发你哪些数学思考?你能根据圆柱的相关知识,提出哪些数学问题?

教师要把提问的主动权还给学生,激发学生的学习热情。学生利用所学知识,提出了如下几类问题。1.与面积有关的问题:给圆木刷油漆,求涂漆面积是求圆柱的什么?给圆木刷油漆有几种情况?想一想表面积除了与刷有关,还与什么有关?新的表面是怎么产生的?2.与加工有关的问题:怎样才能削成一个最大的圆锥?如果挖成一个木桶,你能提出不同的数学问题吗?计算木桶的容积和体积有什么区别?木桶的内壁有厚度,求容积要注意什么?如果把这根圆木看作一块圆柱形钢铁,还可以怎么加工?

以发现问题、提出问题、分析问题、解决问题为主线,学生在观察、思考、操作、猜测、交流中暴露真实的思维状况,从而实现知识的整合、应用以及对知识的融会贯通。

学生完成对知识的自主建构后,学习活动并未结束,教师要引导学生运用学过的知识和方法解决实际问题,养成理论联系实际的习惯,发展应用能力。创设迁移型问题,旨在帮助学生进行知识的迁移与应用,同时也回答了学生关于“学习新知识有什么用”的问题。

五、总结型问题:运用“梳理—延伸”策略

掌握知识很重要,方法提炼、总结更为重要。设计总结型问题,目的在于让学生对所学内容进行梳理和回顾,促进新旧知识的沟通与联系,有助于学生自我完善知识结构体系。

例如,“认识千米”的课堂小结环节。

师:今天我们认识了长度单位家族里的新成员“千米”,以前还学过哪些长度单位?谁来说一说?

生:分米、厘米、毫米。

师:我们知道1厘米=10毫米,你有什么发现?

生:毫米、厘米、分米、米相邻两个单位之间进率是10,米到千米的进率是1000。

生:我觉得千米后面应该还有万米,甚至更大的长度单位。

生:那毫米前面应该还有比毫米更小的长度单位。

教师通过总结型问题,引导学生将学过的长度单位按照一定顺序进行整理,串联成长度单位链条,留出想象空间,拓展认知结构。

再如,教学“异分母分数的加减法”时,教师可以提出如下问题串:计算整数的加减法,为什么要末位对齐?计算小数的加减法,把小数点对齐有什么好处?同分母分数的加减法,为什么分子可以直接相加减?异分母分数的加减法,为什么分子不能直接相加减?通分的作用是什么?学生在对比与沟通中,加深了对计数单位的核心地位的理解,也加深了对运算一致性的理解。

综上所述,在数学教学中,教师要以一系列指向数学知识、方法、思想的问题为线索,引领学生带着问题主动思考、深入挖掘,把握知识之间的内在联系,实现对认知框架的有效构建,促进数学核心素养的养成。

(作者单位:江苏省高邮市天山小学 江苏省高邮市高新区学校)

本文系江苏省教育科学“十三五”规划2018年度乡村教师专项课题“指向核心素养的农村小学‘仁智课堂’建设研究”(课题编号:XC-b/2018/03)的阶段性研究成果。

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