摘 要:“图形与几何”是义务教育阶段数学课程内容四大学习领域之一,承载着培养学生核心素养的重任。基于此,文章以“梯形的面积”教学过程为例,阐述了在“图形与几何”领域的教学中培养学生数学学科核心素养的策略,包括创设情境、搭建支架、动手操作、成果展示、随堂练习,以期为一线教师提供参考。
关键词:小学数学;图形与几何;核心素养
中图分类号:G427" " " " " " " " " " " " " " " " 文献标识码:A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章编号:2097-1737(2024)31-0005-03
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《课程标准》)提出“确立核心素养导向的课程目标”
这一课程理念,要求教师以学生发展为本,以核心素养为导向,帮助学生发展“四基”“四能”,形成正确的情感、态度和价值观,形成适应终身发展需要的核心素养。落实核心素养导向的课程目标离不开日常教学[1]。众所周知,“图形与几何”是义务教育阶段数学课程内容四大学习领域之一,教师理应在“图形与几何”领域的教学过程中培养学生的核心素养。
一、数学学科核心素养的内涵
《课程标准》指明了核心素养是学生为适应终身发展需要而形成的关键能力和必备品质。数学课程要培养的核心素养主要包括三个方面: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,其在小学阶段主要表现为数感、量感、符号意识、运算能力、几何直观、空间观念、推理意识、数据意识、模型意识、应用意识、创新意识[2]。
二、在“图形与几何”领域中培养学生核心素养的意义
在以往“图形与几何”领域的教学活动中,教师多采用单一的讲授法进行授课,学生只能被动接受并死记硬背教师给出的数学结论,很少有机会能主动思考,其学习主体地位也不能得到体现。而在“图形与几何”领域的教学过程中培养学生核心素养则可以有效避免这些弊端,让学生掌握“图形与几何”领域的学习主动权。
在“图形与几何”领域的教学过程中培养学生核心素养,最重要的是坚持以生为本。具体来说,在组织教学活动时,教师需要尊重学生学习主体性,运用多种教学方法和教学手段了解学情,并以维果斯基的“最近发展区”理论为基础,有针对性地组织教学实践活动,引导学生积极参与,丰富学生的学习体验。学生在体验学习实践活动的过程中能得到展示自我的机会,并亲历“图形与几何”相关规律的推导过程,对所学知识真正做到“知其然知其所以然”。不仅如此,
在亲身参与的过程中,学生的量感、几何直观、空间观念、推理意识等也会得到一定的发展。知识的累积、能力的增长能使学生增强对“图形与几何”领域的学习兴趣,促使他们主动投身于“图形与几何”领域的学习中。在主动学习的过程中,真正成为“图形与几何”课堂的主人。在这一过程中,教师应始终扮演组织者和引导者的角色,依据学生的实际学习情况给予及时、准确的教学指导,实现先学后教,以学定教。如此,“图形与几何”领域的教学质量就可以得到提高。
三、在“图形与几何”领域中培养学生核心素养的方法
基于在“图形与几何”领域中培养学生核心素养的意义,本文以“梯形的面积”教学内容为例,提出了教师在“图形与几何”领域中培养学生核心素养的方法。
(一)创设情境,提出问题
情境是学生进行有意义建构的依托,创设情境是“图形与几何”领域教学的起点。在“图形与几何”领域的课堂教学过程中,教师要根据具体的教学内容,利用直观的语言表达、实物、图片与视频等形式呈现学生熟悉的日常现象或生活景象,借此将学生带入情境中。同时,教师要提出具有思考价值的问题,驱动学生积极发挥数学思维,迁移已有认知,以分析、解决问题。至此,教师完成了课堂导入环节,学生自然而然地进入了课堂中,同时激发了学生的数学应用意识。
在“梯形的面积”的教学过程中,教师可以利用多媒体设备展示教材中的情境图(如图1)。情境图直观地展现了汽车这一日常生活中经常见到的事物,很容易吸引学生的注意力。在该情境图上方呈现的问题“车窗玻璃的形状是梯形,怎样计算它的面积?”会使学生将视线集中在汽车的玻璃上。基于此,教师可以提出问题:“关于梯形,你知道什么?”在问题的驱动下,学生们开启头脑风暴,在讨论中了解到不同的梯形知识,如“梯形有两组对边,上下一组平行,左右一组不平行”“夹在上下一组平行线之间的垂线段是梯形的高”等,并踊跃回答教师的问题。教师在赞赏学生的同时继续发问:“怎样计算梯形的面积呢?”对于这个问题,大部分学生并不熟悉,所以很容易调动起学生的探究兴趣。于是,大部分学生开始主动探究梯形的面积。
在整个教学过程中,学生能从熟悉的生活现象中提取出数学问题,有利于他们学会用数学的眼光观察现实世界。与此同时,学生会深刻感受到数学与生活之间的密切联系,体会到数学来源于生活服务于生活,这有利于增强其数学应用意识。
(二)搭建支架,以旧引新
解决数学问题的过程是学生灵活运用所学知识、方法等探究新知的过程。然而,大部分小学生的逻辑思维能力和知识整合能力不强,没办法建构系统的数学认知[3]。基于此,教师作为教学活动的引导者,要在尊重学情的基础上搭建支架,助力学生回顾所学,获取问题解决的思路,做好问题解决的前期准备工作。
在学习“梯形的面积”这部分内容之前,学生已经学习了“平行四边形的面积”与“三角形的面积”,并在学习过程中使用多种方法探究平行四边形和三角形的面积公式。实际上,梯形面积公式的探究过程和平行四边形、三角形有异曲同工之妙,都需要学生将未知图形转化为已知图形,再利用已知图形的面积公式推导出未知图形的面积公式。因此,教师可以鼓励学生回顾平行四边形面积和三角形面积的探究过程,并梳理、归纳出推导方法——转化法,搭建起范例支架。然后,教师以问题支架启发学生思考:“能否利用转化法推导出梯形的面积公式?如果能,可以将梯形转化为哪些已知图形?如何转化?”以问题为导向,应用旧知迁移,锻炼学生思维。
这样不仅可以使学生把握知识点之间的联系,建构完整的知识体系,还可以帮助学生梳理逻辑,夯实发展思维能力和数学学科核心素养的基础。
(三)动手操作,积极探究
小学生的思维以形象思维为主,能在与直观现象互动的过程中提取出数学知识,建立深刻的数学认知[4]。动手操作是学生发挥形象思维作用的直接方式,
且大部分小学生具有浓厚的动手操作兴趣,在生活中也积累了丰富的动手操作经验。因此,在实施“图形与几何”领域的教学活动时,教师要依据具体的课堂教学需要,精心组织动手操作活动,让学生进行自主、合作探究,亲历数学知识的形成过程。
在“梯形的面积”的教学过程中,教师在带领学生进行知识回顾后,可提出具体的动手操作任务——请大家拿出事先准备好的梯形学具,试着将其转化为学过的图形。为提高学生的学习成效,教师可同时提出问题:“在动手操作的过程中认真观察,你能否发现转化前后的图形之间有什么联系?”在任务和问题的驱动下,大部分学生都会有目的地参与动手操作活动。
教师要把握学生的动手操作时机,走到每个学生的身边,观察他们动手操作的过程,并有针对性地给予指导或提出疑问,以精准地了解学生实时的探究情况。如此,学生就可以顺利完成任务,解决相关问题。之后,教师再提出小组交流任务——请大家与小组成员共享彼此的操作成果,介绍转化方法以及转化前后图形之间的关系。在完成该任务的过程中,学生会观察他人的操作成果,倾听他人的讲述,由此发现对方存在的问题并进行集体讨论,从而查漏补缺。
在整个动手操作的过程中,大部分学生可以提高思维活力,发展思维能力,还可以在一定程度上发展几何直观能力,培养数学学科核心素养。
(四)成果展示,解决问题
成果展示既是学生展示自我的途径,又是教师了解学情的途径,更是师生携手解决问题的途径。在“图形与几何”领域具体的教学过程中,学生通过体验系列探究活动,已经建构了一定的认知,产生了强烈的自我展示的欲望。基于此,教师要依据学生的特点,
搭建成果展示舞台,并给予学生指导,助力学生解决问题。
在“梯形的面积”的教学过程中,教师可以在规定的探究时间结束后,随机选择一名学生代表,鼓励其化身为“小老师”,登台演示将梯形转化为已知图形的过程,并讲解梯形和转化后图形之间的联系。同时,
教师可以鼓励其他学生认真观看、倾听,发现“小老师”存在的问题后,指出并提出解决建议。与此同时,其他学生还要对比自己的探究成果,发现自身存在的问题,并主动改正。而后,教师可以鼓励学生回顾转化后图形的面积公式,并依据自己所发现的关系来推导梯形的面积公式。学生成功推导出梯形的面积公式后,教师可鼓励其向所有学生展示自己的推导过程。之后,教师总结梯形的面积公式及其推导方法,助力学生掌握转化法。
实践表明,学生通过不断地体验成果展示活动,可以查漏补缺,更好地掌握所学数学知识、提升数学思维能力。同时,学生还可以学会用数学的语言表达现实世界。此外,这一过程还能锻炼学生的空间想象能力,培养学生的空间观念。
(五)随堂练习,学以致用
在“图形与几何”领域的课堂教学中培养学生核心素养的目的之一是让学生解决生活中的数学问题[5]。通过解决生活中的数学问题,学生不仅可以加深对所学数学知识的认知,还可以增强应用意识和问题解决能力,有利于学生主动地走进现实生活中,积极地发现生活中的数学元素。因此,在“图形与几何”领域具体的教学过程中,教师要在关注学情的基础上,及时地结合教学内容和现实生活,设计生活化的随堂练习题,助力学生获得进一步发展。
在“梯形的面积”的教学过程中,教师可以在学生掌握梯形的面积公式后,利用多媒体设备再次展示图1的情境图。不同的是,此次展示的情境图标注出了汽车车窗上底、下底和高的长度,这样可以引导学生提取数据,进而计算车窗的面积。在学生计算完成后,教师可以挑选一名学困生作答,借此了解全体学生的知识掌握情况。在确定全体学生都已经掌握了梯形的面积公式后,教师可以设计一些生活化的练习题,如:“一块梯形种植园地,上底是6 m,下底是上底的1.5倍,高是上底的一半。请问,该种植园地的面积是多少。”
教师要给予学生充足的练习时间,在练习时间结束后,教师可组织练习讲评活动,依据问题难度挑选相应水平的学生作答,了解其知识掌握与应用的情况,
帮助学生查漏补缺。大部分学生通过体验随堂练习活动,能够提高应用意识和问题解决能力,一举两得。
四、结束语
总而言之,培养学生的核心素养是“图形与几何”
领域教学不可缺少的一部分,小学数学教师要在《课程标准》的引领下形成良好的育人意识,并以此为指导,以“图形与几何”领域的课堂为依托,以具体的教学内容为依据,彰显育人智慧,使用合适的教学方法组织教学活动,让学生在亲身体验的过程中发展数学学科核心素养。
参考文献
黄伟.小学数学“图形与几何”领域教学中发展学生核心素养的路径[J].小学教学参考,2023(29):81-83.
兰雪平.基于核心素养优化小学数学“图形与几何”教学探讨[J].成才之路,2023(7):121-124.
周萃萃.核心素养下小学数学《图形与几何》教学探究[J].读写算,2022(33):132-134.
陈松.论小学数学教学中学生核心素养发展之道:以“图形与几何”为例[J].数学大世界,2022(9):95-97.
章珊珊.基于学生发展核心素养的小学数学“图形与几何”教学设计研究[D].福州:福建师范大学,2022.
基金项目:本文系2023年度漳州市基础教育课程教学研究课题“基于核心素养下的小学数学图形与几何教学实践研究”(课题编号:ZJKTY23098)的阶段成果。
作者简介:陈艺晖(1977.5-),女,福建漳州人,
任教于福建省龙溪师范学校附属小学龙文分校,一级教师,本科学历,漳州市学科带头人。