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让数学学习成为学生再创造的过程

2014-07-04丁杨华

小学教学研究 2014年7期
关键词:油桶过桥路程

丁杨华

最近,在朋友的空间里看到一篇转载的博文《可怕的哈佛,可敬的哈佛》,文中指出:“美国小学是知识的吝啬鬼,严格限制孩子得到知识的数量,一个月只允许孩子得到一个知识,孩子每得到一个知识都需要付出很多的汗水和辛苦。在这个过程中,动手、思考和感悟比知识本身更重要,孩子对知识总是有渴望的感觉。”虽然说法略有夸张,但与我们课题研究中所理解的学生的数学学习不谋而合,孩子的数学学习应该是一种数学活动,是学生自主探索的“再创造”的过程。“再创造”是荷兰数学教育家弗赖登塔尔提出的,他要求我们一线的数学教育工作者,不要将数学当作一个现成的体系来教,而是让学生在实践的过程中自己去发现,用自己的思维方式重新创造出数学知识。为此,我们在课题研究中,力求教师只给学生提供数学活动的机会,适当启发,引导学生反思、感悟,让学生的创造活动由不自觉的状态发展为有意识的活动。下面简要谈谈我在实践中的一些粗浅体会。

一、创设合理情境,提供再创造的时空

我们目前的小学数学教学,教师关注得较多的可能是教学任务和大量的习题训练,很多新知都是照本宣科,忽略了新知的发现过程和学生学习的情感体验,以致获取新知这样一个生动活泼的过程被无情地抹杀。新知从本质上来说并不是书本给我们的现成结论,而是发现。因此在教学中,教师要为学生创设合理的情境,营造自由的环境,要给学生更多的时间和空间,让他们感知、思考、想象、思维,理解和把握新知,引导和帮助学生对新知进行“再创造”,从而获取“有价值的数学”。

例如,在五年级《公顷的认识》一课的教学中,教师先引领学生回忆已学过的面积单位有哪些。然后提问:如果要测量一块橡皮正面的面积、测量课桌面的面积、我们教室的面积,你准备分别选用什么面积单位呢?追问:边长是多少的正方形面积是1平方厘米、1平方分米、1平方米呢?你能用手势比划一下吗?(再出示人民公园的图片)要测量人民公园的占地面积该选用什么面积单位呢?你发现用平方米来测量人民公园的占地面积怎么样?生1:不太合适。生2:平方米这个单位太小了。师:那你有什么建议?生3:应该选一个比平方米更大的单位。师:好,我们下面就创造比平方米更大的面积单位。出示表格,学生观察,然后尝试创造。

学生试着创造并填表、汇报。生1:边长10米,1平方十米。生2:边长100米,面积1平方百米。生3:边长1000米,面积1平方千米。生4:边长10000米,面积1平方万米……教师在学生自行创造的基础上引出“公顷”这一概念,一切水到渠成。

这里教师精心设计、创设了合理的情境,引领学生回顾,再现1平方厘米、1平方分米、1平方米的大小,极好地调动了学生已有的“数学现实”,让其感受到随着物体表面的增大,测量时选择的面积单位也随之增大,最后由测量人民公园的面积,让学生感受到用“平方米”作单位显得偏小,从而产生了需要创造出一个更大面积单位的愿望,然后放手给予再创造的时空,学生自然将“公顷”这个新的面积单位纳入其已有的知识结构中。

二、制造认知冲突,促进再创造的达成

认知冲突是学生学习的主要动力,其一般策略就是在学习内容和学生求知心理之间制造一种不平衡,把学生引入一种与新问题有关的探究过程中,以促进其再创造。皮亚杰认为,儿童认知发展的过程是“平衡—不平衡—新的平衡”,这与我们数学“再创造”的过程是一致的。心理学研究也表明:当感性输入的信息与儿童已有认知结构不相匹配时,人的兴趣最大,创造欲望最强。因此,教师要合理地设疑立障,制造认知冲突,为学生营造不平衡的学习氛围,让学生在认知失调时通过收集信息和探索调节来降低不和谐,以实现认知的发展,促进再创造的顺利达成。

例如,在六年级《长方体和正方体的体积》的练习课中,我设计了这样一道题:如下图,有一个密封的长方体油箱,从里面量长5分米,高4分米,现在箱里油的高度是2分米。如果把油箱竖起来放,这时油箱里油的高度会是多少分米?

题目刚出示完,生1:“不对呀,缺了一个条件,不知道宽是多少分米,不好做啊!”班上同学纷纷点头附和。我认真看了看题目,点点头,添上了一个条件“宽3分米”。不一会儿,小手纷纷举起。生2:“先算出油的体积532=30(立方分米),接下来用油的体积除以竖过来的底面积(高度与宽的积)就能算出竖起来后油的高度,即30÷(4×3)=2.5(分米)。”同学们点头称是。一会儿,生3站起来说道:“其实这道题原来就不缺少条件,油箱的宽不知道,我们可以假设宽为x,那么油的体积就是5×x×2=10x(立方分米),然后除以竖起的底面,也就是高与宽的积,就能算出竖起来后油的高度,即10x÷(4×x)=2.5(分米),这里的x正好互相抵消,所以我们也可以假设宽为任何符合实际情况的数。”生4:“哦,我明白了!从图上看,两次不同的摆放,油的体积是不变的,油箱的宽度也是不变的,可以推算出两次摆放中虽是不同形状的长方形,但面积是相等的,所以竖起来后油的高度可以直接用5×2÷4=2.5(分米),不需要再添加‘宽3分米这一条件了。”“原来是这样啊!”同学们恍然大悟。“我还有新的发现!”生5突然站起来,“密封的长方体油箱的高是4分米,油的高度是2分米,说明油箱里装了半箱油;油箱竖起来放,也应该是这时高度5分米的一半,也就是2.5分米。”教室里立刻响起了经久不息的掌声。

精巧的练习设计,巧妙地制造了认知冲突,引领学生经历了“缺少条件—补充条件—去除条件”三个阶段,让学生历经多维度、多层次解决问题的探求过程,促进多种不同思维层次再创造的顺利达成,实现了知识技能目标和发展性目标的和谐发展。

三、借助合情推理,开辟再创造的途径

数学中的很多创造常借助合情推理来实现;数学学习中,新结论得出前,合情推理常为我们提供解题的思路与方向;在我们数学再创造的过程中,合情推理也有着重要的作用,但传统的数学教学经常忽视这一点,片面强调演绎的作用,偏向于培养学生的逻辑思维能力,这对学生创造能力的培养是极为不利的。为此,我们常为学生提供数学原型,引领学生展开合情推理,开辟“再创造”的新途径。endprint

例如,五年级教学了《圆的周长》后,我在复习课上设计了这样一道拓展题:如下图,一个底面直径为1.5米的油桶,在距离为20.34米的两墙之间滚动,油桶从一侧墙滚到另一侧墙要滚多少圈?

全班42名学生均列式为:20.34÷(3.14×1.5)≈4.3(圈)。课后,我反思:要求油桶从一侧墙滚到另一侧墙要滚多少圈,从数量关系上应用油桶滚过的路程除以油桶的底面周长,这学生都理解。学生难以理解的是油桶实际滚过的路程,都认为是两墙间的距离。基于以上思考,我精心做了准备,第二天上课时首先向学生出示了四年级数学活动课上曾研究过的“火车过桥”的问题。在学生充分回答的基础上,我用课件演示了过桥的过程,帮助学生进一步理解:火车过桥所行的路程是桥长加火车自身的长度。接着,我再出示昨天的拓展题,让学生小组合作探究:油桶实际滚过的路程是多少?在“火车过桥”的启示下,各小组陆续“再创造”出结论:油桶滚过的路程与火车过桥恰好相反,油桶滚过的路程比两墙间的距离少一条直径的长度1.5米。因为油桶要是滚过20.34米,就会滚到墙里面去,这是不可能实现的。所以列式为:(20.34-1.5)÷(3.14×1.5)=4(圈)。最后,我用课件动态演示了油桶滚过的实际路线,学生彻底明白了。

这里,借助“火车过桥”的模型,唤醒了学生的潜能,学生们展开合情推理,经过观察、联想、比较、类比、归纳,从而完成对所学内容的再创造,顺利攻克了“油桶实际滚过的路程”这一难点。

四、经历数学化过程,感悟再创造价值

弗赖登塔尔指出:与其让学生学习数学,还不如让学生经历数学化。所谓“数学化”就是人们运用数学的方法观察世界,分析研究各种具体现象,并加以组织、整理、应用的过程。在数学学习中,引导学生在“数学化”过程中感悟再创造的价值,领略数学的思想方法是其精髓之所在。让学生在解决问题时体验、概括数学的思想方法,实质上就是让学生用自己的方式“再创造”相关的思想方法。

比如,在教学《除数是整数的小数除法》时,在复习环节,教者设计了65÷5和12÷5让学生笔算,展示后,教者提问:像“12÷5=2……2”这样的题,想想能不能继续往下除?学生试做,实物投影展示做得较好的学生的竖式。教者讲解:生活中也有许多这样的情况,如测量一个物体时,用米尺量,多了一些,想到分米,仍多一点,又想到了厘米。所以当除下来商是整数,还有余数时,我们就可以用到小数。板书课题:小数除法。新课环节,出示妈妈购买水果的主题图,提问:从图中知道了哪些信息?你能求出什么?板书算式:5.2÷4,12.4÷5,5.7÷6。提问:你们用除法计算的依据是什么?生:总价÷数量=单价。学生估算每道算式的结果,教师依次板书:1.( ),2.( ),0.( )。接下来,探究算法。学生试做5.2÷4后,提问:同学们发现整数除法与小数除法相比怎样?生:差不多,有一样的地方,计算方法相同;也有不一样的地方,小数除法的商有小数点。师:你们商中的小数点都点对了,是怎么点的?生:5除以4,商1余1,余数1和2个0.1合起来就是12个0.1,12个0.1除以4,每份是3个0.1,是0.3,所以商是1与0.3的和1.3,所以商1的后面要点上小数点。接着,教师依次用长方形图、圆形图、人民币、千米四种不同的原型演示帮助学生理解意义。经历了这一过程,后面的“12.4÷5、5.7÷6”学生们就能顺利解决。

“除数是整数的小数除法”,其算法具有一定的抽象性,与学生惯用的形象思维有一定的反差,教者巧妙沟通其与整数除法的内在联系,唤起已有的生活经验,让学生经历生活问题数学化的过程,促使学生再创造出小数除法的计算法则,并在高密度的思维中提高问题解决能力,发展学生的数学思维能力,感受再创造的魅力。

总之,在数学学习中,学生的创造性思维无处不在,关键在于我们教师的诱导与激发。我们每位数学教师要删减过满的课堂容量,留给学生充足的“再创造”时间;要改变单一的机械训练,留给孩子再创造的操作平台;要摒弃繁多的课外作业,留给孩子再创造的探究空间……让我们的孩子放慢脚步,在亲历再创造的过程中展现自我、发展自我、成就自我!endprint

例如,五年级教学了《圆的周长》后,我在复习课上设计了这样一道拓展题:如下图,一个底面直径为1.5米的油桶,在距离为20.34米的两墙之间滚动,油桶从一侧墙滚到另一侧墙要滚多少圈?

全班42名学生均列式为:20.34÷(3.14×1.5)≈4.3(圈)。课后,我反思:要求油桶从一侧墙滚到另一侧墙要滚多少圈,从数量关系上应用油桶滚过的路程除以油桶的底面周长,这学生都理解。学生难以理解的是油桶实际滚过的路程,都认为是两墙间的距离。基于以上思考,我精心做了准备,第二天上课时首先向学生出示了四年级数学活动课上曾研究过的“火车过桥”的问题。在学生充分回答的基础上,我用课件演示了过桥的过程,帮助学生进一步理解:火车过桥所行的路程是桥长加火车自身的长度。接着,我再出示昨天的拓展题,让学生小组合作探究:油桶实际滚过的路程是多少?在“火车过桥”的启示下,各小组陆续“再创造”出结论:油桶滚过的路程与火车过桥恰好相反,油桶滚过的路程比两墙间的距离少一条直径的长度1.5米。因为油桶要是滚过20.34米,就会滚到墙里面去,这是不可能实现的。所以列式为:(20.34-1.5)÷(3.14×1.5)=4(圈)。最后,我用课件动态演示了油桶滚过的实际路线,学生彻底明白了。

这里,借助“火车过桥”的模型,唤醒了学生的潜能,学生们展开合情推理,经过观察、联想、比较、类比、归纳,从而完成对所学内容的再创造,顺利攻克了“油桶实际滚过的路程”这一难点。

四、经历数学化过程,感悟再创造价值

弗赖登塔尔指出:与其让学生学习数学,还不如让学生经历数学化。所谓“数学化”就是人们运用数学的方法观察世界,分析研究各种具体现象,并加以组织、整理、应用的过程。在数学学习中,引导学生在“数学化”过程中感悟再创造的价值,领略数学的思想方法是其精髓之所在。让学生在解决问题时体验、概括数学的思想方法,实质上就是让学生用自己的方式“再创造”相关的思想方法。

比如,在教学《除数是整数的小数除法》时,在复习环节,教者设计了65÷5和12÷5让学生笔算,展示后,教者提问:像“12÷5=2……2”这样的题,想想能不能继续往下除?学生试做,实物投影展示做得较好的学生的竖式。教者讲解:生活中也有许多这样的情况,如测量一个物体时,用米尺量,多了一些,想到分米,仍多一点,又想到了厘米。所以当除下来商是整数,还有余数时,我们就可以用到小数。板书课题:小数除法。新课环节,出示妈妈购买水果的主题图,提问:从图中知道了哪些信息?你能求出什么?板书算式:5.2÷4,12.4÷5,5.7÷6。提问:你们用除法计算的依据是什么?生:总价÷数量=单价。学生估算每道算式的结果,教师依次板书:1.( ),2.( ),0.( )。接下来,探究算法。学生试做5.2÷4后,提问:同学们发现整数除法与小数除法相比怎样?生:差不多,有一样的地方,计算方法相同;也有不一样的地方,小数除法的商有小数点。师:你们商中的小数点都点对了,是怎么点的?生:5除以4,商1余1,余数1和2个0.1合起来就是12个0.1,12个0.1除以4,每份是3个0.1,是0.3,所以商是1与0.3的和1.3,所以商1的后面要点上小数点。接着,教师依次用长方形图、圆形图、人民币、千米四种不同的原型演示帮助学生理解意义。经历了这一过程,后面的“12.4÷5、5.7÷6”学生们就能顺利解决。

“除数是整数的小数除法”,其算法具有一定的抽象性,与学生惯用的形象思维有一定的反差,教者巧妙沟通其与整数除法的内在联系,唤起已有的生活经验,让学生经历生活问题数学化的过程,促使学生再创造出小数除法的计算法则,并在高密度的思维中提高问题解决能力,发展学生的数学思维能力,感受再创造的魅力。

总之,在数学学习中,学生的创造性思维无处不在,关键在于我们教师的诱导与激发。我们每位数学教师要删减过满的课堂容量,留给学生充足的“再创造”时间;要改变单一的机械训练,留给孩子再创造的操作平台;要摒弃繁多的课外作业,留给孩子再创造的探究空间……让我们的孩子放慢脚步,在亲历再创造的过程中展现自我、发展自我、成就自我!endprint

例如,五年级教学了《圆的周长》后,我在复习课上设计了这样一道拓展题:如下图,一个底面直径为1.5米的油桶,在距离为20.34米的两墙之间滚动,油桶从一侧墙滚到另一侧墙要滚多少圈?

全班42名学生均列式为:20.34÷(3.14×1.5)≈4.3(圈)。课后,我反思:要求油桶从一侧墙滚到另一侧墙要滚多少圈,从数量关系上应用油桶滚过的路程除以油桶的底面周长,这学生都理解。学生难以理解的是油桶实际滚过的路程,都认为是两墙间的距离。基于以上思考,我精心做了准备,第二天上课时首先向学生出示了四年级数学活动课上曾研究过的“火车过桥”的问题。在学生充分回答的基础上,我用课件演示了过桥的过程,帮助学生进一步理解:火车过桥所行的路程是桥长加火车自身的长度。接着,我再出示昨天的拓展题,让学生小组合作探究:油桶实际滚过的路程是多少?在“火车过桥”的启示下,各小组陆续“再创造”出结论:油桶滚过的路程与火车过桥恰好相反,油桶滚过的路程比两墙间的距离少一条直径的长度1.5米。因为油桶要是滚过20.34米,就会滚到墙里面去,这是不可能实现的。所以列式为:(20.34-1.5)÷(3.14×1.5)=4(圈)。最后,我用课件动态演示了油桶滚过的实际路线,学生彻底明白了。

这里,借助“火车过桥”的模型,唤醒了学生的潜能,学生们展开合情推理,经过观察、联想、比较、类比、归纳,从而完成对所学内容的再创造,顺利攻克了“油桶实际滚过的路程”这一难点。

四、经历数学化过程,感悟再创造价值

弗赖登塔尔指出:与其让学生学习数学,还不如让学生经历数学化。所谓“数学化”就是人们运用数学的方法观察世界,分析研究各种具体现象,并加以组织、整理、应用的过程。在数学学习中,引导学生在“数学化”过程中感悟再创造的价值,领略数学的思想方法是其精髓之所在。让学生在解决问题时体验、概括数学的思想方法,实质上就是让学生用自己的方式“再创造”相关的思想方法。

比如,在教学《除数是整数的小数除法》时,在复习环节,教者设计了65÷5和12÷5让学生笔算,展示后,教者提问:像“12÷5=2……2”这样的题,想想能不能继续往下除?学生试做,实物投影展示做得较好的学生的竖式。教者讲解:生活中也有许多这样的情况,如测量一个物体时,用米尺量,多了一些,想到分米,仍多一点,又想到了厘米。所以当除下来商是整数,还有余数时,我们就可以用到小数。板书课题:小数除法。新课环节,出示妈妈购买水果的主题图,提问:从图中知道了哪些信息?你能求出什么?板书算式:5.2÷4,12.4÷5,5.7÷6。提问:你们用除法计算的依据是什么?生:总价÷数量=单价。学生估算每道算式的结果,教师依次板书:1.( ),2.( ),0.( )。接下来,探究算法。学生试做5.2÷4后,提问:同学们发现整数除法与小数除法相比怎样?生:差不多,有一样的地方,计算方法相同;也有不一样的地方,小数除法的商有小数点。师:你们商中的小数点都点对了,是怎么点的?生:5除以4,商1余1,余数1和2个0.1合起来就是12个0.1,12个0.1除以4,每份是3个0.1,是0.3,所以商是1与0.3的和1.3,所以商1的后面要点上小数点。接着,教师依次用长方形图、圆形图、人民币、千米四种不同的原型演示帮助学生理解意义。经历了这一过程,后面的“12.4÷5、5.7÷6”学生们就能顺利解决。

“除数是整数的小数除法”,其算法具有一定的抽象性,与学生惯用的形象思维有一定的反差,教者巧妙沟通其与整数除法的内在联系,唤起已有的生活经验,让学生经历生活问题数学化的过程,促使学生再创造出小数除法的计算法则,并在高密度的思维中提高问题解决能力,发展学生的数学思维能力,感受再创造的魅力。

总之,在数学学习中,学生的创造性思维无处不在,关键在于我们教师的诱导与激发。我们每位数学教师要删减过满的课堂容量,留给学生充足的“再创造”时间;要改变单一的机械训练,留给孩子再创造的操作平台;要摒弃繁多的课外作业,留给孩子再创造的探究空间……让我们的孩子放慢脚步,在亲历再创造的过程中展现自我、发展自我、成就自我!endprint

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