用游戏点亮小学数学课堂

2024-10-10 00:00赵懿臻
新课程·上旬 2024年23期

游戏对小学生来说并不陌生,他们在玩游戏的过程中能学到知识,能与同伴分享交流,获得成长,因此游戏能带给学生无尽的乐趣。同时,对于教师教学来说,游戏也能帮助教师点亮课堂,让课堂丰富多彩,充满乐趣与智慧。数学是一门逻辑性强且较为抽象的学科,采用游戏教学法构建小学数学高效课堂,可以将抽象的、逻辑复杂的数学知识变得简单、直观、趣味十足。基于此,本文从数学、学生、游戏三个方面出发,以人教版六年级上册“圆”的教学为例,对小学数学课堂上采用游戏化教学方式进行实践探索。

“圆”单元包括“圆的认识”“圆的周长”“圆的面积”和“扇形”四部分知识,通过对本章节知识的学习,学生掌握圆的基本特征、圆的周长计算、面积计算以及扇形图形的性质和特征等。通过这些内容的特点以及学生的课堂表现,我采用了丰富的数学游戏方式完成教学,以游戏为引子巧妙地将本章节的知识串联起来,形成单元整体化知识建构,促进学生对圆的相关知识的掌握与运用。

一、认识数学、学生与游戏三者的关系

(一)数学与游戏的关系

小学数学教材经过多次的改版,从改版之后的教材中我们发现了大量的具有游戏化元素的内容,无论是从数学概念的呈现方式以及相关例题的输出方式,都能或多或少地看到游戏的影子。如七巧板的拼图游戏在数学几何构图中的应用、掷硬币游戏在概率教学中的应用、讲故事游戏在数学概念中的应用、竞赛游戏在数学口算训练中的应用等,都让我们发现了游戏与数学知识的内在联系。

(二)学生与游戏的关系

小学生好玩,他们具有较强的求知欲、好奇心,而有趣的数学游戏刚好能激发学生的求知欲和好奇心,能与学生在视觉、听觉、触觉等感官体验建立联系,促使学生数学能力提升和数学思想意识的升华,促进学生全面发展。

二、游戏在“圆”教学中的应用实践

(一)从“画一画”游戏中认识圆

圆是小学数学几何知识的基础,在这节课中会学到圆的定义以及圆中涉及的元素,如半径、直径、圆心和相应的数学符号表示,并学会用圆规画出标准的圆。圆其实在学生生活中比较常见,如水杯口、电扇头、相机摄像头、碗口等,但是这些圆只是我们直观看上去的圆,有些并不属于数学概念中的圆,为了让学生了解圆的性质和概念,我组织了“画一画”的游戏活动,具体活动如下:

游戏过程:首先,准备好材料,圆碗、三角尺、圆规、椭圆花瓶。其次,指定一名学生上讲台自主选择其中的一个材料,在黑板上画出圆,并在画出图形的下面签上自己的名字。同样的方式再指定三名学生在黑板上画出圆形。最后,组织班级学生一起分析。

分析结果:一是黑板上画出的图形,接近圆;二是来到讲台上画圆的学生没有一个人选择椭圆花瓶去画;三是选择用圆规画圆的学生只有一个。

原因分析:六年级学生对圆这一几何图形已经有了基本的认识,他们能通过思考判断出哪些物品能画出圆,所以没有学生选择用椭圆花瓶来画圆。同时,从学生的知识认知层次和心理层面来看,六年级学生由于对圆规的使用不太熟悉,所以只有一个学生选择了用圆规画圆,大部分学生采用较为简单的物品描画方式画出了圆。而从数学的专业角度来讲,圆规画出来的圆才是最正规的圆,其他物品描画出来的圆是有一定误差的。

教师引领:教师先用教具圆规在黑板上画出圆,然后借助多媒体课件将圆规画圆的过程更为直观地展示出来。教师提出问题:“我在用圆规画圆的过程中,大家发现了什么?”经过学生讨论之后,有的学生说:“圆规的一端固定在平面上,会形成一个圆点。”有的学生说:“圆规的两条腿会形成一个三角角度,角度越大,画出来的圆越大。”还有的学生说:“圆规两腿之间的距离是这个圆的半径。”

教师点评:大家观察都非常细致、准确,并且能在自主学习的情况下认识圆。同时,大家上台参与“画一画”的游戏非常积极,也希望能带动那些不积极的学生也积极起来。

教师讲解:根据前面学生的分析,认识了圆的圆心和半径,在此基础上引出新知:用圆规画圆时,针尖所在的点叫作圆心,一般用字母O表示。连接圆心和圆上任意一点的线段叫作半径,一般用字母r表示,半径的长度就是圆规两个脚之间的距离,通过圆心并且两端都在圆上的线段叫作直径,一般用字母d表示。如图1所示。

课堂练习:自己动手用圆规画出大小不同的圆,并沿着线剪下来,大家再折一折,看看有什么发现。

游戏总结:“画一画”的游戏组织过程虽然简单、便捷,但是给学生带来的启发很深刻。整个游戏活动,学生都能积极参与,主动探索,较轻松地认识了圆,充分发挥了游戏促进数学知识简单呈现的优势,同时也发挥了游戏激发学生主动探索的作用。

(二)借助“量一量”游戏探索圆的周长

关于周长,在小学三年级就已经学过了周长的概念,并学习了长方形和正方形的周长计算,在此基础上学习圆的周长,这代表了学生开始接触曲线图形,是学生以后学习圆柱、圆锥的基础,所以这节课的知识具有承上启下的作用。但是传统的理论知识教学较枯燥、乏味,无法调动学生学习的兴趣,所以在教学这节课时我组织了“量一量”的游戏活动,作为课堂教学的导入课内容,具体游戏设计如下。

游戏过程:首先,准备教具:大圆碗、圆形扇子、圆形钟表、圆形水杯。其次,用软尺分别量一量每个物品形成圆面的直径,再量一量这一物品的圆周长。最后,以小组的方式制作记录表,并把量好的数据填写到数据表中,并计算出周长与直径的比值,如表1所示。

分析结果:由于不同的学生在读尺数值上会有偏差,所以在量出的同一物品的周长和直径会有误差,但是通过计算周长和直径的比值之后,我们发现“圆的周长总是它的直径的3倍多一些,并且这个数值接近于3.14”。

教师点评:大家量得非常认真,能看出大家合作效率很高,希望在以后的学习活动中继续保持。

教师引领:讲故事:早在2000多年前,中国就有了《周髀算经》这一数学著作,那时候就有了“周三径一”之说,也就是圆的周长约是它的直径的三倍。后来我国著名的数学家、天文学家祖冲之计算出了圆周率的区间为3.1415926到3.1415927,他成为第一个将圆周率的值精确到小数点后7位的第一人。这一数学成就比其他国家早了大约一千年。现在人们用计算机算出来的圆周率,小数点后面的数位已经超过了万亿位。结合讲故事的课堂游戏带领学生认识圆周率的发展历史,激发学生学习数学的兴趣。

教师指导:我们认识了圆周率,而圆周率=周长÷直径,由此可以得出圆的周长=圆周率×直径,如果圆的周长用C表示、圆周率用π表示,那么就会有C=πd或C=2πr。我们再来“量一量”。

游戏总结:“量一量”的游戏活动让学生通过自己动手操作得到相应的数据后,再通过计算习得圆的周长计算规律。整个游戏活动,以学生为主体,重在发展学生的合作分析与探究能力。同时通过讲故事的游戏方式带领学生了解圆周率,吸引学生的兴趣。最后再以“量一量”的游戏强化巩固与练习。这样游戏贯穿始终,丰富了课堂教学活动,提高了教学效率。

(三)用“变一变”游戏探寻圆的面积

在教学中我们还会用“变魔术”的方式组织游戏教学,魔术能混淆学生的视觉,让学生判断错误。而在本节课采用“变一变”的游戏方式,借助多媒体视频让学生对圆的面积形成正确解法,提升学生的思维认知。

游戏过程:首先教师提前准备好多媒体课件,播放一个圆通过一层层地拨开之后形成三角形的过程,把圆形变成了三角形。其次,让学生自己操作计算机的暂停与播放,感受圆形逐渐变成三角形的过程。最后,通过变成的三角形面积求解圆形的面积。如下图变化展示(见图3)。

分析结果:圆形通过一层层地拨开变形之后,变成了一个三角形,我们还发现圆形的半径是三角形的高,圆形的周长是三角形的底边。

学生探究:三角形的面积=(底×高)÷2,所以可以推断出圆的面积=周长×半径÷2,同时,因为周长=2π×半径,由此可以推算出圆的面积=πr2。

教师点评:大家推理能力很强,也准确,看来同学们已经了解了圆的面积是怎样得来的。

教师引领:讲故事:刘徽是我国魏晋时期的数学家,他在《九章算术》方天章“圆田术”注中提出把“割圆术”作为计算圆的周长、面积以及圆周率的基础。刘徽从圆内接正六边形开始,将变数逐次加倍,得到的圆内接正多边形就逐渐逼近于圆,“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失奕。”用讲故事的游戏方式探寻圆的面积的秘密,进一步肯定学生的分析和探究结果。

教师指导:我们知道了圆的面积为S=πr2,那么我们再玩一个套环的游戏。由三名学生手牵手围成一个圆,另六名学生围成一个大圆,将这三名学生围在里面,形成这样的一个圆环,如图4,请说一说白色圆环部分的面积怎样求得。

游戏总结:“变一变”的数学游戏,将学生带进了多媒体视频模式中,让学生通过观察圆形变成三角形的视频,理解圆形面积公式的求解,这相比教师直接传授起到的效果更好。“变一变”数学游戏让学生领悟到了几何数学的无限奥秘,激发了学生探究数学的主观能动性,加之有关圆的数学故事和变式练习,进一步巩固了学生对面积公式的掌握和应用。

(四)组织“比一比”游戏了解扇形

扇形属于圆的演变图形,所以在圆这一章节中加入了扇形的学习。虽然这节课并不是本章节的学习重点,但也需要学生熟练掌握基础知识,特别是了解什么是扇形,认识扇形中的弧、圆心角,理解扇形的大小与圆心角和半径有关,这些信息会在解决圆的面积相关问题时遇到,需要学生加以注意。为了强化学生对这节课知识的关注,我组织“比一比”的游戏竞赛,让学生深入学习本节课知识。

游戏过程:首先,提前布置预习任务,任务为让学生找一找身边用到的扇形物品,并拍好照片制成图册。其次,在课堂上展示学生做好的图册,并通过多媒体在大屏幕上展示。最后,比一比,通过投票的方式,让学生看看谁准备的图册最好,并作为本节课教具。

游戏分析:布置预习任务是为了让学生养成课前预习的习惯,预习任务采用学生动手制作图册的方式进行,而不是简单的预习课本,这样的预习效果更好。虽然只是准备简单的图册,学生却需要在课下查阅资料、多方面筛选,甚至还会用到手机拼图工具,图册做得怎样能判断出学生对这一学习任务的态度。在检测学生课后材料准备时采用竞赛“比一比”的游戏方式,学生的好胜心会被调动起来,想争得第一名而积极参与游戏活动,这是竞赛类游戏的优势所在。

问题引导:在搜集图册的过程,我们发现了扇形图形的一般规律,即扇形是圆的一部分,所以也有圆心、半径。同时我还发现,有的学生直接把圆规作为一个扇形图形,因为圆规张开两只脚之后形成了一个新的图形,可以看作是扇形,这说明这位学生理解了什么是扇形;还有的学生找到了折扇、扇贝、扇形藻类等这些带有扇字的物体,这也与扇形的字相契合。那扇形到底和圆形有什么关系呢?下面我们来进一步探索。

教师引领:我们知道扇形是圆的一部分,那么我们看看能不能用圆规画出扇形。以随机点名的方式叫三位同学到讲台上,分别用教具圆规画出扇形,看看他们是怎样画的。

教师点评:三位同学画得很准确,看来大家已经领悟了扇形的内涵。

教师指导:我们用圆的知识来分析一下扇形,在一个圆上有A、B两点,这两点之间的部分叫作弧,读作“弧AB”。一条弧和经过这条弧两端的两条半径所围成的图形叫作扇形。如图5所示。

学生分析:结合图片中的信息进行分析,了解∠AOB的大小决定了扇形的面积大小,这个角叫作圆心角。如果画一个半圆弧扇形,那么圆心角就是180°,如果画圆的■圆弧的扇形图,圆心角应为90°。如图6所示。

游戏总结:本节课组织的“比一比”游戏活动,除了学生之间的竞赛比一比之外,还会形成学生对不同扇形的图形进行比较,在活跃课堂氛围的同时还可以深化知识内涵,促进学生逻辑性的发展。

三、总结与反思

(一)总结

通过本单元游戏化教学的组织和设计,我认为小学数学游戏化教学需要遵循以下原则。

1.以学生为主体,教师为主导的原则。游戏是为学生服务的课堂活动,有关本章节的游戏设计与组织需要教师结合学生对有关圆的知识认知基础,通过多种手段了解学生知识掌握情况,并根据学生的兴趣爱好组织教学游戏活动,充分发挥教师的主导作用,最大限度地发挥游戏辅助教学的作用。

2.实施监督,积极反馈的原则。在小学数学游戏化课堂构建过程中,教师不仅要随时监督学生遵守游戏规则以及具体表现,还要能对学生参与游戏的具体表现及时反馈,做得好的地方给予鼓励,需要提高和进步的地方及时提出。

3.“三适”的原则。即适度、适时、适当,在教学过程中什么时候组织游戏、选用哪种游戏方式、怎样组织游戏等,都需要教师深思熟虑,综合考量,这样才能真正让游戏点亮数学课堂。

(二)反思

在短短的45分钟的课堂内,组织游戏化教学应协调好教师、学生、教材三者之间的内在关系,发挥数学游戏的导入、辅助、激趣、转化等功能。“圆”这一章节用游戏贯穿始终,游戏活动简短,时间控制恰当,产生的效果明显,但在用游戏架构圆的相关知识过程中衔接欠缺,需要后续教学加以改善和优化。

(作者单位:广州市番禺区北片教育指导中心)

编辑:曾彦慧