基于内容结构化的小学数学教学设计

2024-10-22 00:00:00陈文彪
数学之友 2024年14期

摘 要:在新一轮的义务教育数学课程改革中,内容结构化的引入被视为一项关键的革新.通过将内容结构化的教学理念应用于小学数学的课堂,教师能有效整合孤立的知识点,为学生打造一个系统的数学知识结构.实际操作过程中,教师需依据学生学情和教学需求制定出科学而合理的教学方案,并精心策划教学步骤,以此提升小学数学的教学效果并加深学生对结构化教学的理解.本文详细阐述了基于内容结构化的小学数学原则和设计策略,并结合实例进行分析,旨在为教师设计教学提供参考.

关键词:内容结构化;小学数学;数学教学设计

当下小学数学教学实践中,内容结构化已然成为一个核心研究主题.根据《义务教育数学课程标准(2022年版)》的规定,教师应在教学过程中深入分析课程内容,帮助学生形成有助于其未来学术发展的、体现数学核心概念的结构化数学知识体系.这就需要教师从整体视角出发,基于学生现有的数学知识,设计和实施一个连贯的、系统的教学框架.本文结合笔者的教学实践,对此进行探讨.

1 内容结构化的核心要素

内容结构化的教学法侧重于整体性、科学性以及递进性,这些都是其核心属性.此方法能让学生深入掌握学科的基础理论,有效地迁移知识与技巧,并逐渐深化对关键理念的认识.内容结构化的教学不单是一种思维模式,它还要求教师从宏观和系统的视角审视教育大纲,识别核心概念,并从整体上构建知识的内部联系.[1]基于此,教师应围绕一个能覆盖全局的主题来设计教学内容,构建连贯的内容线索和结构,以此方式来整合和优化教学资源,克服传统教学中因课时限制而出现的片面性问题.与传统片面地强调某一知识点不同,内容结构化要求教师进行全面的内容分析和教学设计,这样才能将数学知识有效地转化为学生易于理解的形式.

2 基于内容结构化的小学数学教学原则

2.1 教学的主体性原则

在小学数学教学中,教育的中心是学生.教师在教学设计与执行中,必须落实以学生为中心的教育理念,坚持人本主义.这需要教师及时更新自己的教育观念,全面评价学生对基本知识的掌握程度,深入分析学生的学习需求、心理状况及认知特性.[2]在结构化教学的环境中,教师需以学生的视角来审查课程内容,并明确教学目标.关键在于,教育的主体性不是让教师严格教授课堂上的每一个知识点,而是通过教师的引导和启发,激发学生的探索欲并培养自主思考的能力fb57e6c80b93c078a8781da769f9b604.

2.2 教学结构化原则

小学数学的教育中,教师应遵守知识构建的核心理念,确保学生能彻底理解数学的基本方法、关键概念及相关难点,激励学生进行自我探索并实现对知识的深层次理解,增强学生对数学的整体把握.同时,教师需要确保教学目标与学生的学习目标能够精确衔接,保持明确的针对性和层次性.此外,在具体教学活动中,教师应根据数学知识的难易程度及学生的认知水平,制定详细的教学计划,确保每节课都有清晰的目标和明确的成效,实现教学内容的层级递进.在这一过程中,教师应采用渐进式教学法,按照由浅入深的原则,帮助学生逐步搭建数学知识结构.[3]

3 基于内容结构化的小学数学教学设计策略

3.1 小学数学内容结构化教学的设计方法

在进行小学数学的教学设计前,教师需要详细规划,以确保教学过程的高效性.在设计教学方案时应考虑一些细节,如对学生的学习需求、个人特点及学习环境进行全面分析.这种综合分析能帮助教师全面评估教学内容,确立具体的教学目标,并合理安排教学顺序.教师将根据确定的教学目标和内容选择合适的教学方法.完成教学后,教师需要根据学生的学习成果进行评估,这不仅有助于评价教学效果,还能指导教师根据评估结果调整教学策略,以便为学生制定更优的学习计划.

3.2 小学数学的结构化教学策略选择

目前,在教育实践中,教师面对的是多样的教学方法和策略,精准地挑选出适合学生个体差异的方法是一项挑战.[4]教学策略既是连接学生学习过程的纽带,也是教师进行教学活动的重要资源.一个完整的教学计划通常囊括了教学的启动、知识的传递、信息的整理、教学步骤的安排以及教学成效的评估.在教学的各个环节,教师需要审慎地挑选最恰当的策略.例如,在课程的导入阶段,教师应寻找激发学生兴趣的点,并确保教学目标与学生的实际情况相契合;在知识传递环节,教师需要根据课程计划调整教学内容,并运用高效的学习策略;在信息整理阶段,教师应引导学生复习和巩固已学知识,并与新的概念融合;在规划教学步骤时,教师应按照科学的教学顺序进行规划;在教学效果评估环节,教师需要收集学生的反馈意见,进行学生学习成效的评估.

3.3 小学数学的结构化教学过程设计

教学过程可以分为七个关键步骤:建立教学情境、激发学习动机、组织教学内容、应用所学知识、学习评价、重复练习和总结课程.这些步骤紧密相连,形成一个整体,在建立教学情境时,主要考虑的是影响学生学习新知识的各种因素;激发学习动机的目的是促使学生积极探求和研究新知识;组织教学内容则涉及如何整合旧知识与新知识,构建系统的知识结构;应用所学知识阶段,学生将首次尝试运用新知识;在学习评价环节,教师会评估学生对新知识的掌握程度;重复练习环节则是通过反复练习帮助学生深化对知识的理解;总结课程旨在引导学生将所学知识应用于实际,实现知识的生活化.

4 基于内容结构化的小学数学教学设计过程

以下是针对“图形的高度与面积”主题的结构化教学设计.

4.1 教学目标设定

关于“图形的高度与面积”教学的核心在于培养学生的推理能力和对量的认知,特别关键的是提升学生的逻辑推理技能.面积作为衡量图形大小的一个基本特性,其计算通常以长方形面积的公式为基础,可推广至平行四边形、三角形及梯形等图形的面积算法.计算这些图形面积的关键是理解图形间的等积转换,其中图形的底边与高是关键联系点.在教学过程中,底和高的概念不仅仅是学生被动学习的对象,更是通过图形转换活动由学生主动探索和构建的.教学的设计分为以下三个阶段:首先,通过实际生活中的例子创设情境,引出问题;其次,探讨图形间的等积转换;最后,通过复习和反思来加深对概念的理解.这种方式将帮助构建一个从核心素养到具体任务的完整教学结构,逐步实现教学目标及其相关的学习活动.[5]

4.2 教学实施步骤

本节课的教学实施具体步骤如下.

首先,教师设定教学情境.以喜羊羊和懒羊羊分配草地为例,激发学生探讨面积的兴趣.其次,教师引导学生研究平行四边形与长方形之间的面积关系,并以小组合作的形式探讨如何通过等积转换将这两种图形联系起来.小组合作的具体步骤如下.

(1)每名学生分享自己对问题的初步看法和解决思路.

(2)小组组员共同探讨并对比不同的面积计算方法,如利用网格数面积和应用割补原理计算面积.

(3)组员之间需阐述并解释自己的思考过程及得出的结论,促进相互理解和知识的深化.

4.3 交流讨论

交流讨论主要围绕以下三个核心问题.

核心问题1探讨的是对于任意一个平行四边形,是否存在一个长方形,其面积与该平行四边形相等.这个问题涉及面积的转换和几何形状之间的关系.核心问题2进一步探讨了如何在平行四边形内构造一个面积相等的长方形,并且要求这种方法尽可能简单.核心问题3关注的是三种不同的方法,它们虽然目的相同,即将平行四边形转换为等面积的长方形,但在实施过程中各有特点.第一种方法的特点在于它通过几何变换,即添加或裁剪区域,来构造一个完整的等面积长方形.这种方法通常涉及将平行四边形分割成几个部分,然后重新组合这些部分,形成一个长方形.第二种方法的特点是它专注于平行四边形底边长度的调整.这种方法首先确定长方形的长度,这通常是通过保持平行四边形的底边不变或通过某种方式调整底边长度来实现的.其次,使用平行四边形的高作为长方形的宽度,这样就能确保长方形的面积与原平行四边形的面积相等.第三种方法则更为简洁,它只规定了长方形的一边,即高度与平行四边形的高度相同.对于另一边,它与平行四边形的底边保持一致.这种方法的关键在于通过保持高度不变,只调整底边,来构造出一个面积相等的长方形.

4.4 总结发现

通过上述的交流讨论,学生发现平行四边形内被指定为高的边,在长方形中对应的是宽度,与之相对的边则是长方形的长度.

4.5 探究三角形与平行四边形的面积关系

(1)考虑两个三角形与平行四边形之间的面积关系.三角形是一种基本的多边形,由三条边和三个角组成,平行四边形具有两对平行的边.当两个完全相同的三角形被拼合在一起时,它们可以形成一个平行四边形.这种拼合不仅在视觉上形成了一个更大的图形,而且在数学上也建立了三角形和平行四边形之间的面积关系.

(2)讨论为何要确定三角形的高和底.这些三角形的底边和高正是构成平行四边形的相应尺寸.一旦测出了这个平行四边形的底边和高,便可以轻松计算出它的面积.首先,三角形的底边和高是计算其面积的0SP+pY5yRFiHAU37qXdI1Q==基础.三角形的面积公式为面积=1/2×底边×高.这个公式简洁地表明了底边和高的重要性,因为它们直接影响到面积的计算结果.其次,当两个相同的三角形拼合成一个平行四边形时,三角形的底边和高就成了构成平行四边形的相应尺寸.平行四边形的面积可以通过其底边和高的乘积来计算,即面积=底边×高.因此,如果知道了一个三角形的底边和高,就可以轻松地计算出由两个这样的三角形组成的平行四边形的面积.

(3)研究如何测定三角形的底边和高.三角形的底边和高是确定其面积的关键参数.底边是三角形中任意一条边,高是从这条底边垂直到对面顶点的线段.测定三角形的底边相对简单,通常可以直接通过测量工具来获取其长度.然而,确定高可能需要一些几何知识和技巧,特别是当三角形不是直角三角形时.对此,学生可通过将两个一模一样的三角形拼合,构建出一个平行四边形,这种方法有助于测量三角形的底边和高.

4.6 梯形与平行四边形的面积关系研究

梯形和平行四边形是两种常见的多边形,它们之间的面积联系非常紧密.梯形是一个四边形,其中一对相对边是平行的,平行四边形则是两对相对边都是平行的.梯形的面积可以通过其两平行边的长度和它们之间的距离,即梯形的高来计算.平行四边形的面积则可以通过其任意一边的长度乘以该边到对边的垂直距离来计算.在研究两者的面积联系时,教师可以通过将梯形转换为平行四边形来进行比较.这种转换不仅帮助学生理解两种形状面积的等价性,还能揭示它们在几何变换中的关系.

梯形的高实际上是与底边垂直的线段的长,它与由梯形转化而成的平行四边形的高一致.一旦确定了这个平行四边形的高和底边,我们就可以计算出它的面积,进而间接得知梯形的面积.值得注意的是,梯形两侧的边并不等同于梯形的高,因为它们既不是转换后的平行四边形的高,也不是经过变形得到的长方形的边长.

5 结语

小学数学教学设计应基于内容结构化,围绕核心主题进行内容的重新组织与整合,进而转化为具体的教学实践.教师在掌握结构化教学设计上仍需逐步深入,不只涉及数学的逻辑本质,还应涵盖学生的认知发展,以及他们探索学习主题的历程.在具体的教学实践中,教师需要根据实际情况灵活调整教学策略,并不断优化教学方法.

参考文献

[1]韩佳珞.核心素养下的小学数学结构化教学[J].文理导航(中旬),2024(1):37-39.

[2]张艳萍,段孝宇.以结构化教学为核心的小学数学课堂教学研究——以“认识多位数”单元为例[J].理科爱好者,2023(5):206-208.

[3]刘晓婷.教学中如何体现内容结构化?[J].教学月刊小学版(数学),2023(9):1.

[4]吴春燕.小学数学结构化教学设计实务[J].天津教育,2023(24):25-27.

[5]张平,潘禹辰.基于内容结构化的小学数学教学设计——以“图形的高与面积”为例[J].教学月刊小学版(数学),2023(Z2):53-57.