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基于数学本质,设计学生学习路径

2020-09-12曹燕

数学教学通讯·小学版 2020年8期
关键词:学习路径数学本质数学思考

曹燕

摘  要:数学学习是数学知识的建构过程。在教学中,教师的教是为学生的学而服务的。教师应引导学生主动学习、深度学习。如何引导学生更好地学习,教师应从数学这门学科的本质出发,设计对学生学习有利的路径,让学生经历数学学习的过程,使学生的学习具有高效率,思考更深入,知识应用更灵活。

关键词:数学本质;学习路径;数学思考;数学素养

《义务教育数学课程标准(2011年修订版)》指出:教师要发挥主导作用,处理好讲授与学生自主学习的关系,引导学生独立思考、主动探索、合作交流,使学生理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法,获得基本的数学活动经验。

数学学习是数学知识的建构过程。在教学中,教师的教是为学生的学而服务的。教师应引导学生主动学习、深度学习。如何引导学生更好地学习,教师应从数学这门学科的本质出发,设计对学生学习有利的路径,让学生经历数学学习的过程,使学生的学习具有高效率,思考更深入,知识应用更灵活。

一、基于数学本质,以知识建构设计学习路径

建构主义理论指出:学习是学习者基于原有的认知经验生成意义,建构理解的过程。依据建构主义理论,教师应从学生已有的认知经验出发,设计知识“建构化”的流程,创设最适合学生数学学习路径。教师应充分了解学生的已有认知经验,针对性地开展教学研究,让学生的数学思考走向深度,促进学生的数学理解。

例如,教学苏教版小学数学三年级下册“含有小括号的两步混合运算”时,教师就是通过先了解学生已有的两步混合运算的认知基础,设计有层次的教学活动,引导学生经历知识的建构过程,让学生的学习有“径”可循。

(1)设计只含有同一级运算两道复习题。

出示两道习题,引导学生回忆同一级运算的运算顺序。

出示:56-8+12,42÷6×4。

明确指出:56-8+12和42÷6×4都要按从左往右的顺序进行计算。

(2)设计混合运算的两道复习题。

出示两道习题,引导学生回忆混合运算的运算顺序。

出示:6+4×3,72-6×7。

教师引导学生通过具体的计算实例,进一步明确两步混合运算中必须要遵循的基本运算顺序,为含有小括号的两步混合运算做好铺垫。

(3)创设具体的情境,探究含有小括号的两步混合运算。

出示:一個书包20元,一本笔记本5元,求购买一个书包后,还可以买几本笔记本?

引导学生思考:要求还可以买几本笔记本,先要求出什么?

学生尝试列式解答:50-20÷5。

纠错:这样的式子有没有问题?先求50元买一个书包后,还剩多少元?就是求50减20的差,前面列出的式子,是先算20除以5的商,思路不对,怎么办?

引出:加括号改变运算顺序,突出有括号的,先算括号里的运算。

在教学中,教师设计了括号作用的学习路径,突出小括号的作用,引发认知上的冲突,让学生体验括号改变运算顺序的重大作用,为学生建构知识提供了发展空间。

二、基于数学本质,以主动学习设计学习路径

数学知识的学习,更多地需要学生积极主动地学习。学生积极主动的学习,依赖于学生对于学习内容的兴趣,能不能投入精力,进行持久的学习。在学习的过程中,能否进行学习的自我调节、控制和反思。在数学教学中,教师应从培养学生的学习能力的角度出发,基于数学知识的本质,设计让学生主动学习的学习路径。

如苏教版小学数学四年级下册“平行四边形的认识”教学中,教师就是从发展学生的主动学习的能力的角度出发,进行合理设计学习路径,引导学生对平行四边形的基本特征展开探究学习的。

在课前,教师已充分了解学生对平行四边形的已有认知,进行相关复习,唤醒学生对于平行四边形知识的回忆。在二年级时,学生已经认识了平行四边形,能够从直观上识别一个图形是不是平行四边形,也能通过拼、剪、围出平行四边形,但对平行四边形的基本特片并没有清晰的认识。因此,教师就是从关注学生的经验出发,从学生直观的认识发展到抽象的思考。

(1)用4根小棒围长方形,唤醒回忆。

师指出:研究一个平面图形时,通常从边和角的特征来研究。

(2)用4根小棒围平行四边形,主动学习。

师:刚才围成长方形的4根小棒,还能围成什么样的图形?(平行四边形)

师:平行四边形有哪些特征呢?我们可以从哪些方面展开研究?

让学生在方格纸上画平行四边形,研究平行四边形的特征。

师追问:那说明平行四边形的上下的对边是互相平行?左右的对边也是互相平行?

量一量平行四边形,4条边的长度,你发现了什么?

……

从学生已有的生活经验出发,引导学生从不同的角度丰富对平行四边形的认知,注重启发学生思考和进行简单的推理,让学生对平行四边形的特征的认识由模糊走向清晰。

三、基于数学本质,以知识应用设计学习路径

古语云“学以致用”,就是突出知识要应用于实际才有价值。在数学教学中,教师要突出以知识应用来设计学习路径,给学生指明方向,利用数学知识的应用,实现数学问题的解决,巩固学生的认知,强化数学知识的理解,形成数学技能。

如苏教版小学数学三年级下册“长方形和正方形的面积计算”的教学中,教师就是以知识应用为抓手,不断丰富学生的认知经验,引导学生建立应用的意识,让学生亲历知识的发生、发展过程,感悟数学知识解决问题的步骤与方法。

(1)以熟悉的生活情境,应用知识,解决问题。

在推导出“长方形的面积=长×宽”之后,教师出示教室情境图。

师:同学们,如何知道我们教室地面的面积是多少平方米呢?怎么办?

(2)借助变化,类比中迁移知识,解决问题。

出示教室地面的长方形。

问题1:如果把长方形的长减少1米,长是多少米?长方形的面积怎样求?

问题2:如果把长方形的长再减少1米,长是多少米?长方形的面积怎样求?

……

师指出:长方形的长和宽变得一样长,变成了一个正方形。

正方形的面积=边长×边长。

这里的教学设计中,教师不断地让学生感悟长方形的长变化,由长方形迁移到正方形,让学生感知到长方形和正方形面积计算方法的联系。既巩固了新知的认识,又促进了学生的发展,进一步提高了学生的成功体验。

四、基于数学本质,以知识脉络设计学习路径

数学知识的学习一般会经历新课学习、单元复习和期末总复习三个阶段。在新课学习时,教师主要以单独的点状知识进行教学,帮助学生理解和巩固新的知识,构建认知结构。这类知识是松散型的点状知识。在单元复习时,已经把一个单元中的松散型的点状知识,各个知识点之间合并在一些进行学习,帮助学生结成知识小网络。在期末总复习时,教师从整个知识的体系出发,分析知识之间的横向联系和纵向联系,从学生的学情出发,设计易于学生展开学习的路径,引导学生对所学习的知识进行有序整理、有条理复习,结成数学知识网络,发展学生的数学学习能力。

如苏教版小学数学六年级下册“立体图形的体积复习”时,教师就是依据学生的实际情况,设计了学习路径。

(1)请自己整理出小学阶段所学过的常见的立体图形,画出每个图形的透视图,并思考每个立体图形的体积计算公式。

(2)回忆每个立体图形的体积计算公式的推导过程,思考这些立体图形体积之间的联系。

(3)把有联系的立体图形摆放在一起。

结合学生交流体积公式及其推导过程,呈现:

让学生在立体图形的下面填写体积计算公式。

(4)学生交流常见立体图形的体积计算公式推导过程,交流整理的方法。

(5)整理说明:从刚才的整理、交流中可以看出,首先得到的是长方体的体积计算公式,正方体是特殊的长方体,可以直接利用长方体的体积计算公式推导,圆柱转化长方体得出体积计算公式,圆锥的体积是与它等底等高的圆柱体积的三分之一。长方体、正方体、圆柱的体积都可以用底面积乘高来计算。推导的过程,应用了图形的特征的内在联系和转化的方法。

教师设计有步骤、可操作性的复习活动,展现了一个把零碎、松散的知识点建构成网络的学习路径:知识点——联系——网络。在数学学习中,获取信息、优化信息,也是学习的一个关键环节。在数学教学中,基于数学知识的本质,找出知识之间的联系,帮助学生形成知识网络,更利于学生清晰地理解数学知识,丰富学生的数学学习经验,使学生的学习能力和思维品质不断得以增长,为培育学生的数学核心素养创造更广阔的空间。

五、结语

在数学课堂教学中,教师要有意识地设计学生的学习路径,引导学生自主建构知识,把零散的知识点沟通联系、串聯起来,使知识形成网络,帮助学生更好地掌握数学知识,提高学习数学和解决问题的能力。

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