“大问题”教学模式下小学数学教学设计过程中“图形与几何”的知识,是小学数学中重要的一个学习内容,它涉及形状、位置、方向、测量等方面的知识。几何图形的抽象性比较强,这就给许多学生的理解带来了困难,因此“图形与几何”知识的学习一直都是师生共同努力的重点。在小学数学“图形与几何”教学中,教师如何应用“大问题”教学模式视域设计有效的教学策略,已经成为一个迫切的问题。
一、何为“大问题”教学模式
“大问题”教学模式是一种新的课堂教学模式,在这一模式下以发现、分析、解决问题为核心,以培养学生的问题分析和探究能力为关键,这一模式和传统的教学模式不同,要求教师根据教学内容、学生情况、新课程标准等精心设计数学问题,通过趣味性、实践性、调整性问题刺激学生大脑,让学生思考、分析、探究,旨在培养学生的学习能力。在“大问题”教学模式下,教师可以引导学生自主学习、合作探究,找到问题的答案。教师在应用“大问题”学习方法时不仅需要培养学生的学习能力,还需要关注学生的表现、态度,根据学生对知识的获取和理解情况,调整教学策略,实现教和学的深度结合,激发学生的学习兴趣,充分利用学生的学习动机让其主动构建知识体系。
二、“图形与几何”教学设计的解决方案
(一)创设问题情境,培养学生的数学思维
基于深度教学的小学数学“大问题”教学模式中的“大问题”的设置要精选并优化,围绕“要学什么,怎么学,为何学”的明确思路抛出问题,确保提出的大问题能引发学生不断提出新问题。将“大问题”作为课堂的教学主干,通过一个大问题延伸出许多小问题,用问题链逐渐推进教学深入,带领学生探究知识,从中逐渐挖掘到“大问题”带来的知识规律。为了实现上述目标,教师可以创设问题情境,通过多样化的情境吸引学生的注意力,找准学生和问题之间的契合点,通过问题激发学生的探究欲望、满足学生的好奇心,让学生端正态度,以积极的心态加入学习活动中。比如,在教学一年级下册“认识图形”时,教师可创设以下情境。
片段一:雪地里来了一群小画家,由正方体和长方体转动身子,在雪地上会留下什么形状的脚印,探究正方体和长方体的特征。
学生合作探究出正方体的每个面都是正方形,长方体的每个面都是长方形(特殊的有两个面是正方形)的特征。在这里,教师充分关注学生已有的认知和经验,从直观的长方体、正方体中抽象出长方形、正方形,是对长方体、正方体的感性认识。这样既沟通了立体图形与平面图形的联系,又促进了学生对几何图形有一个整体认识。从整体上感知这些图形的基本特征,发展学生的形象思维。“雪地里画画”的游戏,既符合低年级学生的认知特点,又体现了学习情境的导入性,能快速地把学生吸引到学习情境中。在游戏中,学生不仅提高了学习积极性,还做到了玩中学、玩中思、玩中悟。
片段二:图形王国宝物丢失,根据现场留下的足迹找到真凶。
教师让学生利用正方体的每个面都是正方形,长方体有的面是长方形,有的面是正方形,这些特征来抓住真凶,找回宝物。教师要让学生分清“体”与“面”,它隐含了几何中“面”构成“体”的关系,也巩固了对立体图形的认识,进一步认识立体图形各个面的特征。
在这个部分,教师将引领学生进入一个全新的世界,那就是图形的认知和测量。这是一个充满挑战和乐趣的领域,它将帮助学生建立对形状和尺寸的基本理解,培养他们的逻辑思维和问题解决能力。
学生要了解如何识别不同的图形。生活中充满了各种各样的形状,如正方形、圆形、三角形等。通过学习,学生能准确地辨认这些图形,并能在实际生活中灵活地运用它们。
教师可以引导学生探索图形的测量。这是一个既有趣又有挑战性的部分,学生需要考虑形状、大小、角度等因素。学生学习使用标准的测量工具,如运用直尺和卷尺来测量图形的尺寸。学生还将学习如何使用图形进行计算,如计算周长、面积和体积等。这将帮助学生更好地理解现实生活中的问题,如,如何计算房间的面积、如何设计最佳的布局等。
在这个过程中,学生将有机会进行实践操作,通过亲手测量和计算,能更好地理解和掌握图形的认知和测量的技巧。同时,这个过程也能培养学生耐心、细致的性格,因为在测量图形时任何小错误都可能导致结果的偏差。
通过以上学习,学生不仅对图形和测量有了初步理解,还能应用这些知识解决现实生活中的问题。
(二)精心设计问题,激发学生兴趣
当前小学数学教学中问题驱动法是一种非常有效的方法,符合数学学科规律,可以推动教学活动有效进行,激发学生的学习兴趣,调动学生积极参与到课堂问题的探讨中,营造良好的课堂氛围。为了发挥问题驱动法的优势,教师要根据新课程标准、教学内容、学生基本情况、教学经验、学生实际生活等方面精心设计问题,确保问题可以满足学生的好奇心,激发学生的求知欲,让学生产生共鸣,从而积极参与到问题分析、思考、解决中来。教师在设计问题时要从学生的认知规律、思维特点出发,遵循由浅入深、由易到难、层层深入的原则,设计启发性、探究性、层次性的问题,让各层次的学生都可以在自身的认知范围内探讨和思考、解决问题,促进不同层次学生的发展。另外,教师在设计驱动性问题时要注重难度,实现层层递进,遵循因材施教、个性化指导的原则,避免过难,从而影响学生对数学学习的兴趣。
小学生年龄较小,对周围的一切事物都充满着好奇心和新鲜感,对这个世界充满了探索的欲望。教师应充分利用小学生的这一特点,在具体的教学过程中,为小学生创造轻松的课堂环境,让学生自主寻求自己想要了解的问题答案,也可以在一定程度上增强学生的学习热情。在小学数学“图形与几何”教学中,小学生在日常生活中就了解了很多不同的图形和几何形状,因此,在教学开始之前他们已经具备了一定的基础。
比如,在学习“梯形的面积”时,教师可以在课堂开始之前让学生想象自己是一位工程师去测量梯形形状的面积,此时学生还不知道如何去寻求梯形的面积,但是可以通过以往学过的三角形面积来思考和探索,不断寻求梯形的面积公式,这样可以让学生对几何教学内容有更深层次的掌握和理解。教师还可以让学生大胆猜测,这对学生的后续学习也是极为重要的,可以在一定程度上培养学生的几何空间感。
为了激发学生对数学的兴趣,教师可以通过游戏和实践活动来教授“图形和几何”知识。这些丰富多彩的教学方式不仅能让学生在轻松、愉快的氛围中学习数学知识,还能让他们在参与过程中深刻理解图形和几何的性质和特点。
教师可以组织学生进行拼图游戏。拼图是学生喜欢的游戏之一,拼图游戏不仅能锻炼学生的观察力和手眼协调能力,还能让他们通过不断尝试和探索,逐渐理解图形的形状、大小和对称性等。在游戏中,教师可以设计不同难度的拼图,让学生逐渐挑战自己的能力,从而激发他们对数学的兴趣。
除了拼图游戏,教师还可以组织实地考察活动,让学生观察现实生活中的各种形状,如建筑物、植物等,并学习如何测量它们的尺寸。实地考察不仅能让学生走出教室、接触大自然,还能让他们在实际操作中学习数学知识。通过观察和测量,学生可以更直观地理解图形和几何的概念,从而加深他们对数学知识的理解和掌握。
在实地考察过程中,教师还可以设置一些有趣的数学问题,让学生在解决问题的过程中不断探索和学习。例如,这个建筑物的形状是什么?它是由哪些基本图形组成的?这些图形有什么特点?通过这些问题,学生可以思考和探索现实生活中的数学问题,从而激发他们对数学的好奇心和求知欲。
(三)借助多媒体技术,进行趣味教学
教师采用多媒体技术教学,可以有效提高学生对数学学习的积极性和热情,使学生的学习变得更有效率,从“图形和几何”的相关内容教学上来看,使用多媒体技术可以将“图形和几何”的知识内容进行直观地展示和分解,可以让学生更好地掌握相关知识内容,还能在一定程度上提升学生的空间思维能力。
例如,在学习“长方体和正方体的表面积”时,教师可以展示一个长方体和一个正方体的模型,问学生:“这两个图形分别是什么?你们在生活中见过哪些物品是长方体或正方体的?”学生回答后,教师引入课题。随后,教师展示PPT,呈现一个装修房子的情境:“假设你家要装修,需要给长方体形状的房间贴壁纸,那么你需要知道房间的表面积,从而计算需要贴多少壁纸。同样地,如果你要给一个正方体形状的鱼缸贴瓷砖,你也需要知道鱼缸的表面积。”通过这样的情境,学生可以明白学习“长方体和正方体的表面积”的重要性。
在此过程中,如果教师只是单纯地应用多媒体技术,那么将会使教学效果失去一定的趣味性,也不能突出学生的主体特征。因此,教师在讲解过程中可以让学生到黑板上操作课件,然后再对相关知识进行讲解。这样可以让学生充分体验到操作的趣味,使其主动投入教师的教学讲解中。
教师还可以使用多媒体技术开展有关的网络游戏活动,激发学生对数学的兴趣,促使学生主动感受数学的趣味性以及魅力。
比如,在讲解“角”一课时,教师要让学生明确辨别角,可以利用多媒体技术依照教学内容设计从屏幕上方落下的“角”和“非角”这类游戏,然后让学生点击,如果学生点击准确就表示学习过关。这样的游戏活动学生是非常喜欢的,在数学课堂上运用该方式能有效吸引学生的注意力,调动学生学习的积极性与主动性。总而言之,教师在日常教学过程中应多运用多媒体技术来教学,但也要根据学生的具体状况,全面考虑学生的思维能力以及性格特征,这样才能更高效地教学。
(四)高效动手操作,传递趣味教学
在小学的“图形和几何”领域中,教师开展趣味性教学的同时要保证学生可以实行高效的动手操作,只有这样才能让学生充分体验到数学的趣味性。在小学数学教学过程中,教师的动手操作能力不是很理想,达不到预期的效果,导致学生对动手操作的学习方式没有准确的认知,不能明确它的学习价值,学习效率也比较低,从而无法体验到数学的趣味和魅力。为了改善这一现象,教师在开展动手操作活动时应给予学生足够的操作时间,这样才能让学生更好地进行操作体验,从而感受到数学的趣味性。
比如,在教学“长方体与正方体”时,教师可以让学生结合微课自学这一章节的内容,然后在课堂上进行分组,让学生以小组的形式进行动手操作活动。教师可以给每组都分配一个材料盒,其中包含正方体和长方体以及相应的工具等。
教师可以根据模型演示,引导学生应用公式计算出长方体和正方体的表面积,并让学生列举一些日常生活中的例子,巩固其所学知识。学生在操作过程中要逐步掌握理论知识,教师可以设立误区考验学生的学习成果,帮助学生进行知识的延伸。在这一过程中,教师应仔细观察,注重学生的创造性操作,事后对学生的操作进行反思和整理。
(五)提倡实践探索,构建数学知识
苏霍姆林斯基曾指出:“儿童的智慧在他的手指尖上。”学生通过观察、操作、变换、猜测、直观思考、类比、归纳等手段,亲自实践、共同探讨、合作解决问题。如在教学二年级下册“认识长方形、正方形”时,教师设计了以下环节。
片段一:通过操作引发猜想。
师:请同学们闭上眼睛,想一想长方形的模样。如果老师给你们一些小棒,你们能用小棒摆出长方形吗?
教师引导学生说出自己摆出的长方形:对边相等,四个角都是直角。
师:学习数学就要像同学们这样敢于发现,但没有经过验证这只是猜想(板书:猜想)。
教师在引导学生认识长方形的特征前,先设计用小棒摆长方形的操作活动,这样设计主要有以下意图:一是引导学生从已有经验及表象出发,选择同样长的两根小棒作为对边,四个角摆成直角来创造一个长方形。二是出示各小组摆成的不同大小的长方形,引导学生观察、比较,学会从边与角两方面找到它们的相同点,概括出长方形的特征,从而提高学生的观察、比较、概括等能力。三是对学生概括出的特征,教师不予评论,作为接下来组织学生进行验证的依据。
片段二:运用验证内化特征。
师:是不是所有的长方形都有这样的特征呢?接下来就让我们一起来验证吧。(板书:验证)
师:请同学们拿出准备好的长方形,以小组为单位,从边和角两方面验证我们的猜测。
学生以小组为单位动手量一量、折一折,教师巡视。在这一过程中,教师没有只停留在“观察”环节上,而是通过小组合作进行验证。教师在整个教学过程中引导学生手脑结合,借助实物量一量、折一折,实现了从观察到猜测,再到验证,有序思考,帮助学生积累了活动经验。
片段三:合作交流归纳特征。
师:你们是怎样验证的,得到了怎样的结论?
生1:我把长方形对折,两边正好重合,所以长方形的两组对边分别相等。
生2:我用三角尺的直角比一比,发现长方形的四个角都是直角。
师:还有其他方法能验证长方形的对边相等吗?
生3:我们是用直尺量的,发现长方形的两组对边分别相等。
师:同学们真会想办法,通过量、折、比,验证了长方形边和角的特征,得出了结论。
在验证长方形的特征环节中,教师引导学生利用直尺和三角板等常用学具,通过量、折、比的方法,探索长方形的特征。这样设计,一是引导学生积累认识图形特征的具体方法,为接下来认识正方形的特征以及今后认识其他平面图形的特征提供经验支持;二是渗透认识事物的科学方法,有了猜想,还需要有验证的过程,才能确认结论。
教师引导学生“自主探索找特征—动手操作验特征—合作交流说特征”的学习方式,此方式对促进学生空间观念的发展具有重要意义,给学生提供了充分的从事数学活动和交流的机会,促使学生主动探索构建数学知识。
“图形与几何”是义务教育阶段的重要内容,对学生空间观念、逻辑思维能力和核心素养的培养具有重要意义。传统的教学模式往往以单一知识点为中心,缺乏整体性、螺旋性和实践性,难以帮助学生构建完整的知识体系,提升综合运用知识的能力。“大问题”教学模式下的设计探究,可以激发学生的学习兴趣,满足学生的好奇心,让学生积极主动地探讨、思考,解决实际问题。因此,教师要精心设计问题、创设问题情境、引导学生合作探究,有效培养学生的思维能力、实践能力及探究能力,从而提高课堂教学效果。
(作者单位:贵州省桐梓县花秋镇中心学校)
编辑:赵文静