小学数学图形与几何教学情境创设:可能与可为

2024-12-31 00:00:00许晓帆
基础教育研究 2024年10期
关键词:情境创设小学数学

【摘 要】情境创设有利于书本知识和学生直接经验的互动,有益于课程标准目标的达成,有助于学生空间观念的培养。在教学实践中,教师可通过创设问题化情境、生活化情境、操作化情境和游戏化情境,促使学生激发兴趣,增强学习体验,活化数学思维,提升学习效率。

【关键词】小学数学 图形与几何教学 情境创设

【中图分类号】G623.5 " 【文献标识码】A" 【文章编号】1002-3275(2024)10-57-04

小学数学图形与几何教学是《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称课程标准)设置的小学数学教学的四大板块之一,对小学生建立空间观念和培养几何直观方面有着独一无二的作用。在研究中发现,当前对图形与几何理论方面的研究较少,同时因为图形与几何本身的抽象性,以及小学生认知和思维水平有限,所以小学生学习此部分内容较为困难。情境创设作为有效的教学活动,可以在真实情境中将学生认知活动与情感活动结合起来,化抽象为具体,将情感引入课堂,使小学生更易学习,进而提高小学数学图形与几何教学的质量与效率。

一、小学数学图形与几何教学情境创设的概述

(一)情境创设的界定

李吉林是我国较早研究情境教学的学者,她先在语文学科中引入情境教学,随后拓展到数学学科。她将情境教学定义为充分利用形象,创设典型场景,激起学生的学习情绪,把认知活动与情感活动结合起来的一种教学模式。[1]将情境教育定义为顺应儿童天性,突出“真、美、情、思”四大元素,将儿童认知活动与情感活动结合起来,是一条全面提高儿童素质的有效途径。[2]以李吉林对情境教学和情境教育的定义为依据,本文将情境创设界定为以教学目标为导向,以学生为主体,创设将学生认知活动与情感活动相结合的教学实践活动,化抽象为具体,为学生带来审美愉悦,让情感进入课堂,发展学生的思维,启迪学生的智慧。

(二)小学数学图形与几何教学情境创设

图形与几何部分是小学数学四大板块之一,是小学数学体系的重要组成部分。学生在该领域中认识立体图形和平面图形、测量线段长度、计算图形的周长和面积及体积、确定点的位置,以及认识图形的平移和旋转、轴对称。对于该领域,课程标准明确提出,“图形与几何是义务教育阶段学生数学学习的重要领域,在小学阶段包括‘图形的认识与测量’和‘图形的位置与运动’两个主题。学段之间的内容相互关联,螺旋上升,逐段递进”。小学数学图形与几何教学情境创设是指在教学活动中,以小学数学图形与几何领域的内容为载体,将学生对图形与几何符号的认知与生活连接在一起,从抽象走向直观,帮助学生建构有效的图形与几何学习方式,激发学生的数学学习情感,发展学生的空间观念,启迪学生的数学智慧。

二、情境创设在小学数学图形与几何教学中的可能

在小学数学图形与几何教学中进行有效的情境创设,可以巩固学生的已有知识经验,调动学生的学习主动性,使学生更好地理解图形与几何板块的内容,同时拓宽学生的知识领域,培养学生空间观念等数学核心素养,从而达到数学学科的育人目的。情境创设在小学数学图形与几何教学中的可能体现在以下三个方面。

(一)有利于书本知识与学生直接经验互动

在课程改革背景下,基于不同的主张,王策三和钟启泉两位教授开启了关于知识观的讨论。王策三教授主张“教学认知论”,他认为教学“是由教师领导身心发展尚未成熟的学生,主要通过学习知识去间接认识世界,发展自身”[3],并且课程的本质是教学认识的客体,即知识[4]。可见,他坚持知识本位论,强调重视间接经验的学习。钟启泉教授主张“概念重建论”,他从知识习得出发,强调知识的经验基础、知识的建构过程和知识的协同本质[5],反对灌输式教学,强调学生对知识的主动建构。“教学认知论”重视书本知识的作用,“概念重建论”则以学习者经验为核心。两个观点对于学生学习书本知识与直接经验的互动关系各有侧重。现如今,教师大多认同教学中学生以学习间接经验为主,直接经验为基础,间接经验和直接经验相结合的规律。这需要教师从书本知识出发,把握书本知识和学生直接经验的关系,这对教师而言是一个挑战。在情境教学中,教师通过创设“有情之境”,有利于将学生的认知与情感融入教学,从书本知识出发,使书本知识与学生直接经验互动。

(二)有益于课程目标的达成

教学情境的创设有助于小学数学课程目标的达成。课程目标立足学生核心素养发展,体现小学数学课程育人价值。课程标准指出,学生的核心素养主要包括“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”三个方面。而教学情境的创设,可以帮助学生在实际的情境中自主发现和提出数学问题并进行数学探究、在现实的情境中探究数学规律、在科学的情境中进行数学表达,从而帮助学生达到“三会”的目标。

除此之外,课程标准中课程总目标第二条要求学生能“体会数学知识之间、数学与其他学科之间、数学与生活之间的联系,在探索真实情境所蕴含的关系中,发现问题和提出问题,运用数学和其他学科的知识与方法分析问题和解决问题”。这充分体现了教学情境创设的重要性。

(三)有助于学生空间观念的培养

数学内容具有抽象性,其中图形与几何领域的内容这一特点尤为明显。该领域内容要求学生对抽象的图形进行认识与测量,体会图形运动的过程,并逐步形成空间观念、几何直观、推理意识等核心素养。课程标准提出,“空间观念是对空间物体或图形的形状、大小及位置关系的认识。空间观念有助于理解现实生活中空间物体的形态与结构,是形成空间想象力的经验基础”。空间观念是小学生必备的核心素养,但是小学生的抽象逻辑思维仍在发展中,一些数学内容又远离学生的生活,因此他们学习图形与几何领域内容具有一定难度。有的小学生较难把实际物体和对应的几何图形联系起来,对物体的空间方位及其相互之间的位置关系的想象表达,以及图形的运动轨迹和变化规律的感知描述都略显困难。对此,情境创设是一个行之有效的方法。小学生的思维以形象思维为主,教师通过创设栩栩如生的情境,化抽象为具体,充分引导学生想象。情境创设为学生搭建形象思维和逻辑思维的桥梁,使学生可以在最近发展区内进行思考和探究,进而不断提高学生的空间想象力。

三、情境创设在小学数学图形与几何教学中的可为

把情境创设运用于小学数学图形与几何的教学过程中尤为重要。通过收集相关资料和开展教学观察,发现问题化情境、生活化情境、操作化情境和游戏化情境的操作方式简单,教师易于掌握,小学生接纳程度高,并且在当前小学数学课堂中被广泛使用。因此,从以上四个情境出发,对情境创设在小学数学图形与几何教学中的可为进行探索。

(一)创设问题化情境,激发学生兴趣

问题化情境是由问题和情境共同构成的,以问题为核心,能激发学生的学习兴趣。小学生集中和控制注意力的能力较弱,创设问题化情境可以让学生的注意力集中于课堂教学内容。教师在创设问题时,要注意从小学生的角度出发,了解小学生的现有认知水平,并根据其认知水平精心设计问题情境,从而调动学生的探究欲、主动性、积极性,培养其学习数学的兴趣。

例如在学习“圆的面积”时,教师创设一个牛吃草的问题情境:牛拴在草地上吃草,牛能吃到的草地范围大小和什么有关系?这样的问题较为生动,可以激发学生的学习兴趣。在学生思考的基础上,教师可以启发学生:栓牛的木桩可以视作圆心,绳长视为半径,牛吃到的草地面积就是圆的面积。这样一来,教师通过创设问题情境把求圆的面积自然引入课堂中,并且问题化情境给予学生广阔的平台,让其在求解验证和建立模型中自由探索,培养创造性思维,提高思维的活跃度。

(二)创设生活化情境,增强学习体验

生活化情境是从学生的实际生活中选取素材,以学生生活为核心的教学情境。小学生因思维能力有限,对新知识难以理解。教师通过创设贴合小学生年龄特征的生活素材来构建教学情境,将抽象的数学知识与学生的现实生活联系在一起,拉近学生与课堂的距离,使学生更容易融入课堂。另外,将理论联系实践,有助于学生应用数学知识解决现实生活问题,锻炼学生的数学应用能力,提升学生的数学学科素养。对于图形与几何领域的教学,教师要依据教材,结合自身经验,捕捉合适的生活素材,将数学知识与生活经验联系起来,充分发挥生活化情境的价值。

例如在学习“平移和旋转”时,从学生的空间认识发展来看,如何让学生感悟平移和旋转这类动态的图形变化方式,是教学的难点。对此教师可以创设关于游乐园项目的生活化情境。首先,利用多媒体展示各种游乐项目,有地面小火车、旋转木马、波浪飞椅等,让学生将这些项目与平移和旋转对应起来,并类比生活中的平移和旋转,初步了解平移和旋转。其次,教师用动作和语言来引导学生,帮助学生区别两个图形变化方式的不同之处。最后,教师创设生活化的应用问题,让学生感受平移和旋转在生活中的应用。在关于游乐园项目的情境中,学生不仅在感知和类比中认识了平移和旋转,实现生活实践数学化,而且在解决生活化问题中实现了数学概念实践化。这个过程有助于发展学生的空间观念,让学生深切体会数学与日常生活的紧密联系。

(三)创设操作化情境,活化数学思维

操作化情境是为探究和解决问题而创设的以动手操作、自主探究为核心的教学情境,学生在情境中充分调动自己的各种感官。在小学数学图形与几何领域内容的学习中,小学生不容易理解抽象的图形,教师可以通过创设操作化情境让学生在动手操作、求解运用中了解相关数学知识的来龙去脉,从而更直观地学习数学知识,更透彻地理解数学知识,活化数学思维。需要注意的是,在创设情境时,教师还需要合理把控难度,过程中时刻关注学生的安全。

例如在学习“角的度量”时,教学难点为计量工具量角器的使用。有的教师会直接讲授量角器的量角方法,但是此方式不利于学生理解量角器的构造原理,在使用时往往容易出现错误。对此,教师可以引导学生回顾科学家创造量角器的历程,和学生一起动手操作。先把一个大半圆平均分成18大份,再把每一大份平均分成10小份,这每一小份就是1度。引导学生类比测量长度1厘米、1分米、1米,理解度量角的基本单位为1度。学生动手指出2个1度、3个1度,以及更多个1度,在探究中发现所有角都有共同的顶点和一条边,教师由此引出中心和零刻度线的概念,此时量角的方法也就呼之欲出了。

在这个过程中,每个学生都创造出了一个只有一圈刻度的简易量角器,教师再呈现一个与简易量角器的角的开口方向相反的角,学生就会自然而然地想再增添一圈刻度和零刻度线。至此,学生作为“数学家”“创造”出了量角器。在这个操作化情境中,学生完成了对数学知识的探究,理解了量角器的构造,能够正确使用量角器。操作过程既使学生的动手能力提升,又使学生更进一步地感悟度量的意义,逐步形成量感和推理意识。另外,从数学历史发展的角度出发,学生重新经历科学家创造量角器之旅,在亲身构建量角器的过程中,能够探索知识的本源,感悟数学工具的简洁有序之美和人类的智慧。

(四)创设游戏化情境,提升学习效率

游戏化情境是由游戏和情境共同构成的。小学数学图形与几何知识较为抽象,教师如果照本宣科地讲授,会让小学生觉得数学课堂枯燥乏味,从而打击他们的学习积极性,致使学习效率低下。对此,教师可以通过巧妙创设游戏化的情境,引导学生积极地进行游戏互动,帮助学生尽快融入课堂学习。教师在教学过程中要设计合理的游戏,充分考虑数学知识的融入,并且关注班级里的每一个学生,尽量调动全员积极性,还要提高自己的游戏组织和课堂管理能力,确保游戏正常进行。

例如在学习“用数对确定位置”时,一般先表示列,再表示行,部分学生会对数对中两个数的左右顺序记忆不清。对此,教师可创设“报数对起立”的游戏化情境来加深学生对这一知识点的记忆,提高学生的学习效率。教师先报数对,让同一列的学生都站起来,学生观察发现这种情况下,数对左边的数字相同。接着教师让学生在游戏中寻找让同一行的学生都站起来的数对。通过创设游戏化情境,把学生置身于趣味性十足的游戏中探究、发现、学习数对知识,既调动了学生学习数学的兴趣,使其全身心投入课堂学习,又帮助他们练习巩固关于数对的知识,从而提高学生自主解决问题能力和逻辑思维能力,增强学生的空间观念和应用意识。

【参考文献】

[1]李吉林.李吉林与青年教师系列谈 小学语文情境教学[M].南京:江苏教育出版社,1996:2.

[2]李吉林.情境教育的独特优势及其建构[J].教育研究,2009,30(3):52-59.

[3]王策三.教学认识论[M].北京:北京师范大学出版社,2002:3.

[4]王策三.认真对待“轻视知识”的教育思潮:再评由“应试教育”向素质教育转轨提法的讨论[J].北京大学教育评论,2004(3):5-23.

[5]钟启泉.概念重建与我国课程创新:与《认真对待“轻视知识”的教育思潮》作者商榷[J].北京大学教育评论,2005(1):48-57.

许晓帆 / 湖北师范大学教育科学学院,从事小学教育(数学方向)研究(黄石 435000)

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