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让课堂成为学生数学学习的思维场

2022-11-27李曹秋

数学教学通讯 2022年28期
关键词:构筑图形情境

李曹秋

江苏省无锡市荡口实验小学 214000

思维是数学学科核心素养的重要元素。思维性强、思维含量高是小学数学学科的重要特征。在小学数学教学中,教师要拓展学生的思维宽度,深化学生的思维深度,提升学生的思维效度,就必须创设思维场。部分学生置身于课堂上,往往“身在曹营心在汉”,身体在场而思维不在场,这样的课堂是低效课堂。让课堂成为学生的思维场,要从两个方面来打造:其一是外在的物质化场域,其二是内在的心理化场域。教学中,教师要想方设法创设思维场,助推学生数学学习的深度思考与探究。

一、情境——构筑课堂思维场的根基

情境是课堂思维场构筑的根基。小学数学课堂,不应当是抽象化的“木乃伊式”的课堂,而应当是活生生的、有灵性的、能激发学生兴趣、调动学生学习积极性的课堂。教师要潜心创设情境,让情境能引发学生“欲求不得、欲罢不能”的愤悱学习意向,让情境能激发学生强烈的认知冲突,让情境能召唤学生积极主动的数学思维、探究。情境,能让学生感受、体验到数学课堂学习的魅力与魔力。

比如教学“解决问题的策略——假设”一课时,笔者根据天平的特点,创设了一个“比谁会想”的热身活动。学生们根据第一幅图,得出了 “1 个苹果的质量=2 个桃子的质量”,又根据第二幅图,得出了“1 个苹果的质量+2 个桃子的质量=400 克”这样的等量关系。在这样的情境下,学生能关联两个数学结论,并且能自觉地想到等量代换。在学生尝试应用代换的方法解决问题的过程中,笔者适度追问、启发学生:怎样计算出桃子的质量?怎样计算出苹果的质量?这样的追问,有助于学生对探究过程进行总结,从而从多个维度触发学生的思维触点,为学生的数学思考、探究提供有效的支架。在此基础上,笔者呈现出这样的一些条件,引导学生构建数学化的情境:(1)720 毫升果汁;(2)倒入9 个小杯;(3)倒入3 个大杯;(4)倒入6 个小杯和1 个大杯,等等。在情境化的选择中,部分学生选择了(1)(2),部分学生选择了(1)(3),但没有学生选择(1)(4)。为了激发学生的思维,笔者追问:为什么不选(1)(4)?能不能选择(1)(4)?可以补充怎样的条件?如此,学生通过铺垫性的情境和这里的冲突性情境,就能充分在头脑中构建两个量之间的关系。

情境是学生数学学习的基石,数学化是数学情境的内在要求和当然要素。在情境创设的过程中,教师要舍得“浪费”时间,也就是要舍得赋予学生充分的思考、探究时空。在情境中,教师要以“平等中的首席”的身份融入其中,引导学生提出问题、分析问题和解决问题。情境能调动学生数学思考、探究的积极性,能发掘学生数学思考、探究的创造潜质。

二、探索——构筑课堂思维场的核心

建构主义认为,学生学习数学知识不是被动地接受,而是积极主动的意义建构过程。在小学数学课堂中,教师要借助“探究”构筑学生数学学习的思维场。探究,是课堂思维场的核心。探究,不是简单地让学生动手做,也不是简单地、机械地让学生尝试,探究是一种有目的、有方向、有思维的操作。通过探究,学生能产生系列的发现。借助于探究,学生能积极主动地将新知纳入已有认知结构之中,从而让自我的已有认知结构获得重组。

由此看来,探究是学生的一种具身认知方式。在探究的过程中,学生会积极主动地调动自身的多种感官,去获得对相关知识的全方位、全过程的感知。不仅如此,学生还会对感知获得的表象进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里地加工,从而舍弃知识的非本质属性,提炼知识的本质属性过程。比如教学“商不变的规律”这部分内容时,笔者呈现了两组算式:一组是被除数和除数同时缩小相同的倍数;另一组是被除数和除数同时扩大相同的倍数。经过计算比较,学生发现,这两组算式的计算结果竟然都相等。由此,引发了学生的深度思考:为什么被除数和除数同时扩大或缩小相同的倍数,商和积都不变?由此,学生展开深度探究。有学生积极主动地展开“数学实验”,将被除数扩大或缩小,除数不变;有学生将除数扩大或缩小,被除数不变。通过“实验”,学生发现,被除数扩大或缩小,商就扩大或缩小;除数扩大或缩小,商反而缩小或扩大。在此基础上,有学生还进行了这样的“数学实验”,即“让被除数和除数同时加上或减去相同的数”,进而从整体上、原因上把握了“商不变的规律”。在这个过程中,学生的数学思维逐步深入、深化,对数学新知的认知不断拓展、延伸,使过程性的目标得到了很好的落实。

在小学数学教学中,教师要引导学生积极探究,从而营造学生感悟发现的思维场。通过数学探究,学生会积极主动地运用自己的思维方式。在教学中,教师要引导学生深入观察、发现,引导学生全身心投入,让学生对数学知识的理解自然、到位,并进而走向深刻。

三、归纳——构筑课堂思维场的关键

构筑课堂思维场,不仅要创设情境,引导学生探究,而且要引导学生积极主动地提炼、抽象、归纳、概括。通过归纳,学生的感性认知才能上升为理性认知。归纳不是将相关的数学探究内容、结论等简单地拼凑,也不是机械地整合,而是要求引导学生经历从感性到理性的抽象过程。归纳是构建数学课堂思维场的关键。借助于归纳,能优化学生的思维品质,提升学生的思维水平。

以“梯形的面积”教学为例,在这部分内容教学之后,笔者从两个方面来总结:其一是引导学生回顾、梳理“梯形的面积” 推导过程所体现的数学思想等;其二是着眼于整个 “多边形的面积”这一单元。这是因为,“梯形的面积”是“多边形的面积” 这一单元的最后一节内容。通过总结、归纳,构建了学生“反思性思维场”:“我们是怎样推导梯形的面积的?”“我们将梯形转化成了哪些图形?”“我们应用了怎样的推导方法?”“我们体现了怎样的图形面积推导思想?”“图形面积的转化有怎样的特征?”通过归纳、总结,构筑了学生数学思维场,引发了学生对多边形面积公式推导过程的整体性认知。学生认识到,图形转化通常有分割法、倍拼法、剪拼法等。图形的转化都是将复杂图形转化成简单图形,将未知图形转化成已知图形,将不规则的图形转化成规则图形,将陌生图形转化成熟悉的图形,等等。这样的归纳总结,为学生后续学习“解决问题的策略——转化”奠定了坚实的基础。

总结归纳能再次掀起学生的数学思维的浪花,能进一步引发学生的数学探究。同时,通过总结、归纳,学生的数学认知走向更为广阔的未知。由此,教师可以这样认为,归纳总结不是学生学习的终结,而是学生数学学习的新的开始。如在上述“梯形的面积”的归纳总结中,有学生就提出了这样的问题:多边形的面积转化始终是形与形的转化,那么,在哪些地方我们应用了数与数之间的转化?在哪些地方,我们应用了数与形之间的转化?这样的追问,必将继续推进学生的数学学习。

四、应用——构筑课堂思维场的旨归

学以致用是自然科学学习与研究的颠扑不破的真理。从小养成学生的应用意识、提升学生的应用能力是数学教学的应有之义、应然之举。在小学数学教学中,教师同样要注重引导学生的数学应用。在数学应用的过程中,教师既要引导学生注重模型,也要引导学生活化模型、超越模型。

数学应用不仅仅能巩固学生所学的数学知识,而且能让学生深度感受、体验到所学知识的意义和价值。数学应用,还是学生对数学知识进行意义赋予的过程。比如教学“圆柱体的侧面积、表面积”等相关内容之后,笔者引导学生动手操作、实践,做一个圆柱体。在实践的过程中,学生有了两种制作方法:其一是先做一个长方形,然后将这个长方形卷成圆柱的侧面,根据围成的底面大小做底面;其二是先做一个底面,然后根据底面的直径计算出底面的周长,进而根据底面的周长制作长方形也就是圆柱的侧面。这样的实践操作,应该说都是围绕着圆柱体的侧面展开图特征而来的,但在实践中却有着不同的效果。为此,笔者引导学生反思:这两种制作圆柱体的方案哪一个更科学、合理?为什么?通过这样的一个问题,引发了学生对制作圆柱体问题的“大讨论”,让学生形成了普遍共识,并深刻认识到这样制作的原因:空心的圆筒容易被压瘪,第一种做法做出的底不标准;而第二种做法省去了描圆的过程,同时让制作的圆柱体更加精确,等等。数学知识的实践应用,同样构筑了学生的数学思维场。数学应用,不再是知识的简单再现,而是有着深度的反思、批判的力度、效度和深度。

构筑思维场,能让学生的数学学习更具挑战性、更有刺激性。置身于思维场中,学生就会展开深度思考、探究,就会形成深度学习的样态。构筑思维场,要“高观点立意,低结构实践”。教学中,教师要紧紧围绕数学学科特点,在培养学生思维能力、提升学生思维品质上下功夫。要不慌不忙、相机引导,以便给学生留下充分的思考、交流时空。构筑思维场,能有效地提升学生的数学学力,发展学生的数学核心素养。

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