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让儿童在做与思中发展核心素养
——以四上《怎样滚得远》一课的教学为例

2022-12-03

江苏教育 2022年73期
关键词:斜坡物体角度

刘 东

“做思共生”在数学学习中的核心要义,是引导儿童通过外在活动的“做”与内在活动的“思”的数学实验活动,经历感性认识和理性认识并行的过程,促进儿童核心素养的发展。《义务教育数学课程标准(2022 年版)》指出,教师应注意引导学生“利用观察、猜测、实验、计算、推理、验证、数据分析、直观想象等方法分析问题和解决问题”。这个过程正是“做思共生”数学课堂核心要义的真实体现。苏教版四上《怎样滚得远》是在学生学习统计表、整数四则混合运算、垂线与平行线等知识之后安排的一个“综合与实践”活动。教学时,笔者注重引导学生在具体问题情境中进行“做”与“思”的交互,促进其学习活动回归自主探究、模型建构。

一、以思导做,在情境中提问猜想

出示情境图:你在生活中看到过这样的场景吗?怎样把油桶从卡车上搬下来?怎样把砍伐的木头从山上运下来?

生:油桶是沿着木板与地面和车厢边搭成的斜坡滚下来的;木材是沿着山坡滚下去的。

师:同学们想一想,为什么工人们都想到用斜坡滚的方法来搬运物体呢?

生:省力气;比较快。

师:对!利用斜坡既省力又经济。我们来看这两个物体,它们有什么共同特征?

生:油桶和木头都是圆柱形的。

师:请大家仔细观察并思考,哪些因素会影响到圆柱形物体滚动的距离呢?

学生以小组为单位自由猜测,然后交流。

生:物体的重量;滚动的高度;斜坡与地面的角度;地面的光滑度;斜坡的长度……

师:影响物体滚动距离的因素有很多。今天,我们不考虑其他因素,只研究斜坡与地面成多少度角时物体滚得最远。(板书:怎样滚得远)

斜坡在生活中有着较广泛的应用,引导学生基于实际生活经验和已有知识基础来思考,圆柱形物体在斜坡滚动的距离与多种因素有关。因此,要让学生明确需在研究条件相同的前提下,实验操作得出的数据才具有对比价值和研究意义。在影响物体滚动距离的其他因素都相同的条件下,本节课只研究斜坡与地面成什么角度时物体滚得最远。

二、以做促学,在具身操作中问询探究

1.猜想

师:结合自己的生活经验,你觉得,是斜坡角度大时物体滚得远,还是斜坡角度小时物体滚得远呢?

生:斜坡角度大一些滚得远;斜坡角度小一些滚得远;斜坡角度不大不小时滚得远。

师:同学们给出了不同的猜想。现在,老师为大家提供30 度、45 度、60 度三个不同角度的斜坡,搭成斜坡的材料是相同的。我们用同样的圆柱形物体在这三个斜坡上开展实验操作。请你预设一下,圆柱形物体在哪种角度的斜坡滚动得最远?

生:我觉得45度的斜坡应该比30度的斜坡滚得远,因为45 度斜坡比30 度斜坡陡;因为60度的斜坡最陡,所以我认为60 度的斜坡滚动物体的距离最远。

师:同学们是以斜坡的角度大小来判断的。大家的猜想对不对呢?下面,我们通过实验来验证一下。

2.实验

(1)明确实验条件:滚动的物体、滚动物体的高度、斜坡的角度、地面的平整度、斜坡的长度,这些条件都相同。

做实验之前,将小组6名成员分为1—6号。

(2)操作示范:为了让每个小组的实验能有效进行,教师与一位同学先共同完成30 度斜坡的实验过程。

师:要想在斜坡上滚物体,首先要有什么?

生:要有斜坡。

师:就是要搭斜坡。(板书:搭)请每组的1号、2号同学注意,先将三角尺30度角的顶点与木板和桌面接触的地方对齐,然后调整木板另一端的高度,直至木板与桌面的角度达到三角尺30度的边,然后用木垫将斜坡固定。

师:搭好斜坡,下面该干什么呢?

生:滚物体。

师:怎样滚物体呢?请每组的3 号同学注意观察,斜坡的木板上有一条横线,我们把要滚的物体下面与横线对齐,不能让要滚的物体歪了或者斜了,用食指轻轻地按着,然后缓缓地抬起食指,让物体沿着斜坡自由滚动下去。

师:下面该做什么呢?

生:测量物体滚动的距离。(板书:量)

师:请每组的4号、5号同学注意看,我们测量的距离应该从什么地方开始,到什么地方结束?(强调:如果物体滚的方向太偏,可以重新滚一次,测量的起点以木板与桌面接触的中间位置为准,终点在物体最终停止的地方)

学生测量物体滚动的距离(68厘米)。

师:是不是一定说明物体在30 度的斜坡滚动了68厘米呢?

生:不能,这样不准确,可以多做几次。

师:做的次数多了,该用哪个数据来作为30度斜坡滚动物体的距离呢?

生:把几次滚动的数据合起来再求出平均数,这样数据更准确些。

师:请每个小组在实验记录单上记录下刚刚测量的数据。(板书:算)

师:现在只有1 个数据,那我们再来滚几次物体呢?(强调:滚物体的次数也不能太多)

生:6次,3次,10次。

师:因课堂时间有限,我们再滚3次物体。

指名第1 组的3 号同学来滚物体,第3 组的4 号、5 号同学来测量物体滚动的距离,每个小组都记录测量的结果。重复3 次后,小组记录好数据(71厘米、65厘米、67厘米),然后每个小组的6号同学进行计算,求出4次物体滚动距离的平均数(67.75厘米)。

(3)小组汇报交流

师:可以怎样表述这一结论呢?

生:30度的斜坡滚动这个物体可以滚67.75厘米。

师:实验操作过程将会直接影响实验的进度和结论,要做到规范、严谨。我们在进行30度斜坡滚动物体的过程中,在搭、滚、量、算这几个环节应该注意什么呢?

生:搭斜坡时要保证斜坡稳定、角度精确;滚物体时要轻放滚动点,让物体自由滚下;量距离时要拉成直线,从底端中点测量;计算结果时要统计每次实验的数据,求平均数。

在上述教学中,教师善于引导学生探究操作,让他们在具身参与的过程中学习、领悟每一步实验操作,为得到更准确的实验数据打好基础。回顾实验操作中的注意事项,更是学生对实验操作的进一步优化和升华,为后面保证小组合作的质量提供了技术和经验的支持。

三、边做边思,在探究交流中升华思维

1.小组合作

师:下面,请同学们在小组中完成45 度和60 度斜坡滚动物体的实验。我们实验探究的目标,是看看物体到底在哪个角度的斜坡滚得远。

2.汇报交流

每个小组展示、汇报、交流结束后,引导学生对6 个组的作品进行比较、分析,得出结论:圆柱形物体在45度斜坡上滚下来的距离最远。

教师提供三种角度的斜坡,先让学生大胆猜想哪种斜坡滚动物体的距离最远,接着在具身参与的实验中验证猜想,在研究问题的过程中领悟到实验方法的合理性,并获得成功的体验。教师留给学生充足的探索时间和空间,通过动手操作、合作交流、汇报展示、比较分析得出最终结论,学生同时还结合三组数据进行了更深层次的思考。

四、做思共生,在拓展中培养探究精神

师:通过今天的探究活动,你有什么收获?

生:我们通过实验,得出斜坡为45 度时物体滚动得最远;影响物体滚动距离的因素有好多;物体滚动的距离与斜坡的角度有关;用同一角度的斜坡滚动物体,要多做几次同样的实验,再求出滚动距离的平均数,这样得到的结论更精准……

师:在课堂上,受实验场地和实验次数的制约,我们根据各小组的实验结果,得出斜坡大约是45 度时物体滚动得较远。你想知道到底多少度的斜坡才能使物体滚得最远吗?我们还可以从哪些角度展开研究?

生:30~45度;45~60度。

师:看来,同学们已经有研究目标了,课堂时间有限,请大家课后在其他角度的斜坡上进行实验,看谁能有更多的发现。

学生通过具身参与实验,经历测量、统计、计算、对比、分析数据等活动过程,最终得出实验结论。在此基础上,将学生的探究活动向课后延伸,使观察、实验、猜测、计算、推理、验证的过程得以升华,有助于培养学生运用数学知识解决问题的实践能力。

综上所述,在数学教学中,教师应尽可能引导学生实现问题思考与具身实践的相促相融,促进他们在“做”与“思”的交融共生中自主建构、自主创新、自我完善,发展核心素养。

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