蔣欣
摘? 要:蘇教版小學數(shù)學教材中的“動手做”活動,是教材的一大特色,這一內容主要分布在數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計與概率等不同領域。有序組織學生開展“動手做”的探究活動,不僅能促進學生掌握基本知識、形成基本技能,還能幫助學生積累基本活動經(jīng)驗,掌握基本數(shù)學思想方法,培養(yǎng)關鍵能力。
關鍵詞:動手做;培育;核心素養(yǎng);關鍵能力
《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》提出數(shù)學教學中應特別重視的10個重要能力,即數(shù)感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運算能力、推理能力、模型思想、應用意識和創(chuàng)新意識。我們有理由把這10個重要能力理解為學生學習數(shù)學應達成的重要思維品質和關鍵能力。
發(fā)展學生核心素養(yǎng)應成為課程與教學設計的主線,成為學科課堂教學的實際行為。在蘇教版小學數(shù)學教材中安排了37個“動手做”的探究活動,這也是蘇教版教材的特色與亮點。這些“動手做”不僅是編寫教材的點睛之筆,更是發(fā)展學生關鍵能力的重要載體。因此,引導學生積極地“做”,有利于培育與發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。本文以部分“動手做”為例,從教學實踐的層面談談學生關鍵能力發(fā)展的行與思。
[?]一、在“做”中有序概括,提升學生的抽象能力
例如,六年級上冊第五單元《分數(shù)四則混合運算》中的“動手做”。這一內容的教學,可以從以下幾個層次展開、推進,以發(fā)展學生的抽象能力。
第一層次的教學,根據(jù)教材要求,學生通過畫一畫、算一算等活動,容易發(fā)現(xiàn)新長方形的面積是原來長方形的。這一層次的教學,主要是通過呈現(xiàn)具體問題,從而引導學生理解問題并能解決具體問題,這是探究活動的基礎。
第二層次的教學,組織學生通過自主給定數(shù)據(jù)并計算,從而引發(fā)猜想:所有的長方形都有這樣的規(guī)律嗎?這一層次的探究,為學生進行抽象概括種植了思維的“種子”。
第三層次的教學,組織學生任意畫一個長方形(圖1),再按要求改變圖形(圖2),然后引導學生通過分割圖形進行探究(圖3)。學生能容易看出兩個長方形的面積之間的關系。這一層次的活動,是在教材的基礎上有所拓展,引導學生從“具象”走向“抽象”,從“特例”走向“一般”,這是幫助學生進行抽象與概括的關鍵步驟。
通過上述的畫圖探究活動,還可以引導學生用字母表示兩個長方形的面積為:ab和ab。
這一個“動手做”的活動,引導學生有序經(jīng)歷以上幾個層次的探究,引領學生從個例中的“偶然發(fā)現(xiàn)”引發(fā)思考與猜想,再到驗證規(guī)律的普遍性,學生經(jīng)歷了觀察、比較、猜想、驗證的探究過程,并通過有序概括抽象出字母表達式。當然,在實際教學中這一抽象過程到達的程度可以因人而異,教師要做好的就是因勢利導。
[?]二、在“做”中學會歸納,培養(yǎng)學生的推理能力
數(shù)學推理,可以說是數(shù)學的又一本質特征之一,推理思想也是數(shù)學的基本思想。數(shù)學推理的模式一般可以分為演繹推理和合情推理,合情推理包括歸納推理與類比推理。推理能力是學生發(fā)展的核心素養(yǎng),也是小學數(shù)學教學的核心目標。
例如,二年級下冊第六單元《兩、三位數(shù)的加法和減法》中的“動手做”,就是發(fā)展低年級學生進行歸納推理的有效載體。在教學這一內容時,先按照教材要求做好9張數(shù)字卡片,然后在數(shù)學課上有序組織探究活動。
第一次活動,按照教材的要求,學生求出3個三位數(shù)的和,容易發(fā)現(xiàn):組成的3個三位數(shù)的和總是1458。這一活動,旨在激發(fā)學生進一步探究的興趣。
第二次活動,首先引導學生思考:3個三位數(shù)之和總是1458的原因是什么?于是,學生通過比較、分析相互提供的大量的算式,發(fā)現(xiàn)每次組成的3個三位數(shù),百位上總是1、3和9,十位上總是2、5和7,個位上總是4、6和8。
第三次活動,引導學生進行開放式探究操作。各學習小組自己制定規(guī)則,再次組成不同的3個三位數(shù),并求出3個三位數(shù)的和。從而引導學生歸納出相應的規(guī)律,并初步感悟其中的道理。
結合上述的“動手做”活動的探究過程,幫助學生領悟通過枚舉法進行歸納推理,從而獲得數(shù)學推理的活動經(jīng)驗。在這“做”數(shù)學的過程中,主要是引領學生經(jīng)歷了基于數(shù)學事實的歸納推理,從而發(fā)現(xiàn)了新的數(shù)學結論;還引領學生根據(jù)已有結論進行演繹推理,從而驗證新獲得的結論。
[?]三、在“做”中優(yōu)化方法,培養(yǎng)學生的模型思想
數(shù)學模型是用數(shù)學語言概括地描述現(xiàn)實世界事物的特征、數(shù)量關系和空間形式的一種抽象的、簡化的數(shù)學結構。數(shù)學模型由于具有應用的可靠性和普遍性等特點,所以模型思想是數(shù)學的基本思想之一。為了能有效地培養(yǎng)學生的模型思想,就需要幫助學生在解決實際問題時逐步優(yōu)化方法。
例如,三年級下冊第五單元《年、月、日》中“動手做”活動——在日歷表中“框數(shù)”。在教學這一內容時,要引導學生充分交流框出的幾個數(shù)之間的關系,并在算出和的基礎上交流計算方法,從而發(fā)現(xiàn)、整理簡便方法。
活動一,按照教材要求橫著框出三個數(shù)并求和,容易發(fā)現(xiàn):“3個連續(xù)自然數(shù)的和=中間數(shù)×3”,是最簡單的求和方法。
活動二,豎著框出3個數(shù),像上面那樣進行計算、比較、交流。引導學生發(fā)現(xiàn)豎著框出的3個數(shù),上下相鄰兩個數(shù)之間相差7,而求和的方法卻是一樣的。
活動三,引導學生進行開放式探究,即自己選擇相應的“框”進行框數(shù)、求和,比較框出的數(shù)之間的關系,思考算和的簡便方法。這一層次的活動,根據(jù)學生之間的差異,不做統(tǒng)一要求。
在上述“動手做”的探究活動中,就是引領學生經(jīng)歷了一個數(shù)學建模(簡算方法)的過程,即通過“具體情境(框數(shù)、求和)——提出問題(數(shù)之間的關系、求和的方法)——探索發(fā)現(xiàn)——優(yōu)化方法——形成模型(簡算方法)”等過程,同時在解決問題的過程中體驗到數(shù)學模型的簡便性與可操作性。建模過程中,在學生進行個性化解決問題的基礎上,教師對方法優(yōu)化的引領尤為重要,這正是幫助學生“種植”關鍵能力的過程。
[?]四、在“做”中展開想象,發(fā)展學生的空間觀念
空間觀念是由長度、寬度、高度表現(xiàn)出來的客觀事物在人腦里留下的概括的形象。學生空間觀念的發(fā)展,是離不開空間想象力的培養(yǎng)的。學生想象力的強弱,決定著頭腦中思考的事物(或圖形)與實際事物(或圖形)的一致程度。
空間觀念從靜態(tài)結果看它是物體的形狀特征、方位關系、運動情況在學生大腦中形成的表象。例如,六年級上冊第一單元《長方體和正方體》中的“動手做”(如圖4)。
組織教學活動時,引導學生利用課前準備的學具動手操作,學生比較容易想到的是用正方形圍成的兩個不同的正方體。重點探究圍長方體,先引導學生想象兩種情況:兩端是正方形的長方體和六個面都是長方形的長方體,從而圍成不同的長方體。
空間觀念從動態(tài)過程看,它表現(xiàn)出能根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形,根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實際物體,想象出物體的方位和相互之間的位置關系,依據(jù)語言描述畫出圖形等。例如,四年級上冊第三單元《觀察物體》中的“動手做”活動,教學時也可以分層次進行,有序地幫助學生發(fā)展空間觀念。
[?]五、在“做”中合理聯(lián)想,發(fā)展學生的創(chuàng)新意識
例如,四年級上冊第八單元《垂線與平行線》中的“動手做”活動,我們在組織學生進行探究時,可以通過以下幾個環(huán)節(jié)進行。
活動一,在拼圖中展開聯(lián)想。組織學生利用一副三角尺進行拼角,從小到大依次為:30°、45°、……、150°、180°。發(fā)現(xiàn):這些角唯獨150°和180°這兩個角之間相差30°,其余相鄰兩個角之間都是相差15°。并進一步引發(fā)思考:如果能組合成15°角,這一組角就更“完整”了。
活動二,在合理聯(lián)想中深入探究。帶著上面活動中引發(fā)的思考,突破“合并兩個角”的習慣思維,還能從較大角中減去較小角,如從45°角中減去30°角就能得到15°角。這樣,學生的思維就被激活,在此基礎上學生通過探究還能得到165°的角。
上述活動,通過引領學生分析已有的相鄰兩個角之間的關系,由此及彼進行合理聯(lián)想——使得所有相鄰兩個角都是相差15°。于是,打破“合并角”的習慣性思維,通過“拆分角”(即較大角減較小角)創(chuàng)造新的角。正是這種合理聯(lián)想與創(chuàng)新意識,才使得學生能完整地找到這一組角之間的完整的“規(guī)律”。
[?]六、在“做”中走進生活,強化學生的應用意識
在數(shù)學教學活動中培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識,也是數(shù)學教學的核心目標。這就需要我們引導學生將課堂上所學的知識,恰當?shù)嘏c生活實際相聯(lián)系,并應用于實際生活,即“學以致用”。
例如,四年級下冊第七單元《三角形、平行四邊形和梯形》的“動手做”。通過簡單的數(shù)學實驗與操作,幫助學生體會平行四邊形的不穩(wěn)定性和三角形的穩(wěn)定性操作活動后,要引導學生思考這兩個特性在現(xiàn)實生活中的合理利用。通過交流,學生體會到:升降機、伸縮門、伸縮衣架等都是利用了平行四邊形的不穩(wěn)定性制成的;而自行車三腳架、屋頂人字樑、電線桿支架等則是充分利用了三角形的穩(wěn)定性。這樣既有利于學生體會數(shù)學知識本身的價值,更是幫助學生感悟數(shù)學知識在現(xiàn)實生活中的應用價值。
在數(shù)學教學活動中培養(yǎng)學生的應用意識,就是要培養(yǎng)學生能用數(shù)學的眼光去觀察現(xiàn)實世界,能用數(shù)學的思維去思考現(xiàn)實世界,能用數(shù)學的語言去表達現(xiàn)實世界,能用數(shù)學的方法去分析和解決現(xiàn)實生活中的問題。應用意識也是學生的關鍵品格,“學以致用、用以促學”將是學生核心素養(yǎng)發(fā)展與開啟的重要途徑。
作為數(shù)學教師,一方面要認真研讀教材,重視“動手做”這一教學內容所承載的數(shù)學知識;另一方面,要認真挖掘其潛在的“素養(yǎng)”價值,科學、合理、有序地組織“動手做”的探究活動。一般可以圍繞數(shù)學基礎知識、基本能力、基本數(shù)學思想方法和基本活動經(jīng)驗等“四基”展開,尤其是數(shù)學的基本活動經(jīng)驗和數(shù)學思想方法,它們是內隱的核心素養(yǎng),卻蘊含著數(shù)學思維品質,直接指向學生的學科關鍵能力。