江蘇無(wú)錫市新吳區(qū)錫梅實(shí)驗(yàn)小學(xué)(214028)華麗芳
培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)。史寧中教授認(rèn)為:“在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是非常重要的,體現(xiàn)在解決問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)綜合素養(yǎng),是學(xué)生本人在參與其中的數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中逐步形成和發(fā)展的?!边@就要求我們教師在整體把握小學(xué)數(shù)學(xué)教材的基礎(chǔ)上,開(kāi)展深入的教學(xué)實(shí)踐和研究。
概念教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的有效途徑?;趩卧w視角進(jìn)行的概念教學(xué),可設(shè)計(jì)系列化的、前后關(guān)聯(lián)的整體性教學(xué)活動(dòng),引領(lǐng)學(xué)生去感知、體驗(yàn)、比較概念,知道概念的來(lái)龍去脈,經(jīng)歷概念的建構(gòu)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)對(duì)概念的深度理解。
《三角形》單元是國(guó)標(biāo)本蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材四年級(jí)下冊(cè)的內(nèi)容,在小學(xué)階段“圖形與幾何”領(lǐng)域中有重要的地位。本文聚焦“圖形與幾何”領(lǐng)域,嘗試以《三角形》單元教學(xué)為例,對(duì)單元整體教學(xué)做一些實(shí)踐探究。
基于單元整體視角進(jìn)行的概念教學(xué),可以根據(jù)單元中各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)需要和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,聚焦概念本質(zhì),在對(duì)教材深入分析的基礎(chǔ)上重組、整合教學(xué)內(nèi)容,搭建出符合學(xué)生學(xué)習(xí)需求的新的教學(xué)框架。
《三角形》單元作為“圖形與幾何”領(lǐng)域的重要內(nèi)容,其重要價(jià)值在于通過(guò)對(duì)圖形的認(rèn)識(shí)和理解,發(fā)展學(xué)生的空間觀念和推理能力。本單元是在學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)平面圖形和學(xué)習(xí)“角的認(rèn)識(shí)”“角的度量”等內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)的,是后續(xù)深入學(xué)習(xí)平面圖形知識(shí)的基礎(chǔ)。單元教材編排如下:三角形的認(rèn)識(shí)→三角形的三邊關(guān)系→三角形的內(nèi)角和→按角分類(lèi)以及按邊分類(lèi)。
通過(guò)和北師大版、人教版的數(shù)學(xué)教材對(duì)比,發(fā)現(xiàn)有所差異的是教材的編排和呈現(xiàn)形式(見(jiàn)表1)。
表1
“三角形的高”一直是教學(xué)難點(diǎn),教材這樣編排,從學(xué)科的科學(xué)邏輯上分析,會(huì)造成兩種尷尬:一是學(xué)生對(duì)高的理解不到位;二是知識(shí)無(wú)法進(jìn)行整體建構(gòu)。怎樣把《三角形》單元的內(nèi)容進(jìn)行整合,幫助學(xué)生建構(gòu)一個(gè)更加完善的知識(shí)體系,值得我們深思。
為了準(zhǔn)確把握學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn),確定本單元教學(xué)的目標(biāo)和重、難點(diǎn),設(shè)計(jì)有利于學(xué)生思維發(fā)展的單元整體教學(xué),我們對(duì)《三角形》單元教學(xué)進(jìn)行前測(cè)分析。
1.前測(cè)對(duì)象:學(xué)校四年級(jí)學(xué)生150人。
2.前測(cè)內(nèi)容:
(1)說(shuō)一說(shuō)什么是三角形。
(2)你能把下面的三角形分一分類(lèi)嗎?
(3)哪些小棒可以圍成三角形?(單位:厘米)
(4)試著畫(huà)出下面三角形底邊上的高。
(5)三角形的內(nèi)角和是多少度?為什么?
3.前測(cè)分析(表2為前測(cè)內(nèi)容)。
表2
通過(guò)前測(cè)發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)《三角形》單元相關(guān)的概念略知一二,但理解不夠全面。因此,我們認(rèn)為需要基于學(xué)生的實(shí)際情況,深入分析本單元的內(nèi)容,確定單元教學(xué)的重、難點(diǎn)后,重新進(jìn)行整合設(shè)計(jì)。
斯苗兒老師認(rèn)為:“從單元視角進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化重組,教學(xué)設(shè)計(jì)邏輯需要把學(xué)科的科學(xué)邏輯和學(xué)生的思維邏輯結(jié)合起來(lái)進(jìn)行考慮,使學(xué)習(xí)方式由碎片化學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成整體性學(xué)習(xí),思維結(jié)構(gòu)由散點(diǎn)分布發(fā)展成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。”依據(jù)教材編排和學(xué)情分析,基于整合要求,我們把本單元內(nèi)容做如下調(diào)整(見(jiàn)表3)。
表3
這樣調(diào)整,具有以下三個(gè)優(yōu)勢(shì)。一是知識(shí)更具整體性。把了解三角形的基本特征、三邊關(guān)系、穩(wěn)定性等內(nèi)容放在第一課時(shí),易于學(xué)生理解三角形的概念;把“角的分類(lèi)”和“邊的分類(lèi)”合為一課時(shí),只需要比較三角形的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)就可以進(jìn)行分類(lèi)。這樣通過(guò)邊和角兩個(gè)概念把本單元的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái),使知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系更加緊密。二是教學(xué)重、難點(diǎn)的突破更具針對(duì)性。三角形的高是本單元教學(xué)的重、難點(diǎn),把高的教學(xué)置于三角形的分類(lèi)之后,讓學(xué)生感受不同類(lèi)型三角形的高,可深化學(xué)生對(duì)“高”的概念的理解。三是學(xué)習(xí)內(nèi)容更具挑戰(zhàn)性。把“三角形的內(nèi)角和”與“多邊形的內(nèi)角和”合為一課時(shí)教學(xué),通過(guò)知識(shí)的遷移運(yùn)用,提高了學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性,激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)探究的欲望。
在單元整體教學(xué)中,所涉及的概念都是相互關(guān)聯(lián)的。我們嘗試通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)放性的學(xué)習(xí)活動(dòng),在操作、過(guò)程、對(duì)象、圖式四個(gè)階段(見(jiàn)圖1),讓學(xué)生經(jīng)歷動(dòng)手操作、自主探究、問(wèn)題解決、創(chuàng)造應(yīng)用等過(guò)程,將概念形成與概念同化有機(jī)地結(jié)合在一起,揭示概念的本質(zhì)屬性,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)系統(tǒng)化的概念圖式,實(shí)現(xiàn)對(duì)概念的深度理解。
圖1
現(xiàn)行的教材都比較注重知識(shí)的過(guò)程性教學(xué),倡導(dǎo)讓學(xué)生在實(shí)踐中獲得新知。因此,概念教學(xué)要從概念本身及學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā),設(shè)計(jì)適合的、有效的學(xué)習(xí)活動(dòng)和聚焦概念本質(zhì)的思考性問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生在具有趣味性、直觀性、啟發(fā)性的操作活動(dòng)中感知和理解概念。
在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí),每一課時(shí)都有實(shí)踐活動(dòng),旨在讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作初步感知三角形的基本特征,獲得直觀經(jīng)驗(yàn),建立三角形概念的表象。為提高動(dòng)手操作的實(shí)效,需要基于學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律精心設(shè)計(jì)操作活動(dòng),深化學(xué)生對(duì)概念的理解。
以下是單元基礎(chǔ)課“三角形的認(rèn)識(shí)”教學(xué)片段。
(教師出示教材上的情境圖,讓學(xué)生觀察,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),畫(huà)一個(gè)心目中的三角形,畫(huà)后分享交流自己畫(huà)三角形的過(guò)程)
生1:我先畫(huà)一條線段,然后從端點(diǎn)處朝另外一個(gè)方向再畫(huà)一條線段,最后把這兩個(gè)端點(diǎn)連接起來(lái)。
生2:我是沿著三角板的邊畫(huà)三角形的。
生3:我先畫(huà)3個(gè)點(diǎn),再把這3個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)。
(教師出示學(xué)生畫(huà)的三角形,引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)三角形都有3個(gè)頂點(diǎn)、3條邊、3個(gè)角)
師:一條線段有2個(gè)端點(diǎn),三條線段就有6個(gè)端點(diǎn),為什么在三角形中卻只看到3個(gè)點(diǎn)呢?
得出結(jié)論:三條線段首尾相接圍成的圖形叫作三角形。
由于課上的學(xué)習(xí)素材是學(xué)生自己創(chuàng)造的,所以學(xué)生的辨析交流才會(huì)如此真切、生動(dòng),進(jìn)而自然地理解了三角形的兩個(gè)重要內(nèi)涵:三條線段和首尾相接。這樣教學(xué)遵循了學(xué)生的思維從具體形象逐步過(guò)渡到邏輯抽象的規(guī)律,幫助學(xué)生突破思維局限,為學(xué)生空間觀念的建立打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)概念不是一蹴而就的,需要經(jīng)歷一個(gè)不斷積累和完善的過(guò)程。因此,在概念教學(xué)的第二個(gè)階段,教師要耐心地引領(lǐng)學(xué)生對(duì)操作結(jié)果進(jìn)行反思、抽象,探究概念的本質(zhì)屬性。
請(qǐng)看單元基礎(chǔ)課“三角形的認(rèn)識(shí)”教學(xué)過(guò)程。
在學(xué)生通過(guò)操作初步感知三角形的特征后,教師啟發(fā)學(xué)生思考:“是不是任意的3條線段都能?chē)梢粋€(gè)三角形?”在學(xué)生意見(jiàn)不一的基礎(chǔ)上,教師鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步進(jìn)行以下操作探究。(1)把一根長(zhǎng)12厘米的吸管任意剪成3段并圍一圍,看看能不能?chē)梢粋€(gè)三角形。(2)交流操作結(jié)果并用算式表示出來(lái),發(fā)現(xiàn)能不能?chē)扇切魏途€段的長(zhǎng)短有關(guān)系。(3)尋找圍不成三角形的原因,即當(dāng)兩條線段長(zhǎng)度的和小于第三條線段時(shí);發(fā)現(xiàn)能?chē)扇切蔚脑?,即任意兩條線段長(zhǎng)度的和都大于第三條線段。(4)畫(huà)圖驗(yàn)證。(5)介紹三角形的穩(wěn)定性。至此,學(xué)生全面清晰地理解了三角形的概念。
下面是單元拓展課“三角形的分類(lèi)”(按角分類(lèi))教學(xué)過(guò)程。
學(xué)生在釘子板上任意圍三角形后,教師選取6個(gè)三角形,請(qǐng)學(xué)生觀察這6個(gè)三角形中角的組成,并記錄在表格里。反饋時(shí),教師組織學(xué)生比較分析,引發(fā)學(xué)生對(duì)按角的分類(lèi)進(jìn)行初步猜想。但這只是基于6個(gè)三角形猜想到的結(jié)果,還需要舉更多的例子去驗(yàn)證猜想。于是,教師引導(dǎo)學(xué)生再次借助釘子板進(jìn)行操作探究,看看能不能?chē)龅谒念?lèi)三角形,結(jié)果是圍不出第四類(lèi)三角形。
這樣設(shè)計(jì)教學(xué),將操作和問(wèn)題相結(jié)合,通過(guò)交流、辨析、討論等活動(dòng),使學(xué)生對(duì)三角形的認(rèn)識(shí)更加豐富和立體。同時(shí),這樣可使學(xué)生深刻地體會(huì)到幾何圖形的空間形式,有效地發(fā)展了學(xué)生的空間觀念。
操作階段和過(guò)程階段在實(shí)際教學(xué)中是相互融合的,學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中要不斷地去感知、去思考、去探究,修正已經(jīng)積累的數(shù)學(xué)概念。這既是一個(gè)知識(shí)再創(chuàng)造、概念逐步理解的過(guò)程,又是一個(gè)提高思維品質(zhì)、思維能力的過(guò)程。在前兩個(gè)階段的基礎(chǔ)上,學(xué)生雖然對(duì)概念已有初步的理解,但在對(duì)象階段還需要進(jìn)一步的整合壓縮,以深化對(duì)概念的理解。
下面是單元拓展課“三角形的分類(lèi)”(按角分類(lèi))教學(xué)過(guò)程。
小學(xué)生的思維正處于以形象思維為主,逐步向抽象思維過(guò)渡的階段。教師引導(dǎo)學(xué)生在前兩個(gè)階段積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用圖文對(duì)應(yīng)的方式,抓住三類(lèi)角的不同點(diǎn)對(duì)三角形進(jìn)行命名,抽象概括其本質(zhì)特征。同時(shí),教師適時(shí)滲透集合思想,用韋恩圖表示三類(lèi)角的關(guān)系,使學(xué)生深刻地理解了三角形的概念。
此外,教師還根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)變式練習(xí),激發(fā)學(xué)生深入探究的欲望,使學(xué)生真正理解三角形的分類(lèi)。如給出3個(gè)角的度數(shù)判斷三角形的類(lèi)型,設(shè)計(jì)意圖是優(yōu)化判斷方法,使學(xué)生明確只有找到最大的角、最大的角是什么角,就能確定是什么三角形;給出2個(gè)角的度數(shù)判斷三角形的類(lèi)型,設(shè)計(jì)意圖是可以直接計(jì)算,也可以根據(jù)給定的兩個(gè)角的和來(lái)判斷是什么三角形。
在整個(gè)單元教學(xué)結(jié)束后,教師需要引導(dǎo)學(xué)生回憶、梳理本單元所有概念之間的聯(lián)系,并繪制整個(gè)單元學(xué)習(xí)的思維導(dǎo)圖(見(jiàn)圖2),這樣有利于學(xué)生理解與掌握整個(gè)單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
圖2
“三角形的內(nèi)角和”是本單元的一個(gè)重要內(nèi)容,它既承擔(dān)著“空間與圖形”領(lǐng)域中培養(yǎng)空間觀念的重任,又關(guān)涉概念理解與圖形表象之間的關(guān)聯(lián)建構(gòu)。教師在教學(xué)中可通過(guò)適合的問(wèn)題,組織學(xué)生交流不同的方法、不同的見(jiàn)解,實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階的目標(biāo),提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
“探索三角形的內(nèi)角和”是在學(xué)生認(rèn)識(shí)三角形特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng),學(xué)生在學(xué)習(xí)之前會(huì)自然地產(chǎn)生聯(lián)想:“三角形的三個(gè)內(nèi)角是否也存在某種固定的關(guān)系?”
以下是單元重點(diǎn)課“三角形的內(nèi)角和”教學(xué)過(guò)程。
課始,教師先引導(dǎo)學(xué)生回憶和三角形有關(guān)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),自然引入三角形的內(nèi)角和;再出示一個(gè)三角形,讓學(xué)生上臺(tái)指出三角形的內(nèi)角;然后引導(dǎo)學(xué)生思考什么是內(nèi)角和,幫助學(xué)生明確三角形的內(nèi)角和就是三個(gè)內(nèi)角的度數(shù)和。
師:(幾何畫(huà)板演示)如果把三角形最上面的一個(gè)頂點(diǎn)(A點(diǎn))慢慢往下移動(dòng),這時(shí)∠A會(huì)發(fā)生什么變化?另外兩個(gè)角又會(huì)發(fā)生什么變化?反之,如果把三角形最上面的一個(gè)頂點(diǎn)慢慢往上移動(dòng),這時(shí)三個(gè)內(nèi)角又會(huì)發(fā)生什么變化?
……
上述教學(xué)活動(dòng)從具體到抽象,讓學(xué)生初步感知三角形的三個(gè)內(nèi)角之間存在著某種關(guān)系。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)除了掌握知識(shí)和技能,更重要的是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)思想方法。在概念教學(xué)中,教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力,這樣才能深刻理解所學(xué)的概念。
下面是單元重點(diǎn)課“三角形的內(nèi)角和”教學(xué)過(guò)程。
活動(dòng)1:探究三角尺上三角形的內(nèi)角和(見(jiàn)圖3)
圖3
活動(dòng)2:探究?jī)蓧K同樣的三角尺拼成的三角形的內(nèi)角和(見(jiàn)圖4)
圖4
完成操作活動(dòng)后,學(xué)生能隱隱約約地感覺(jué)到三角形的內(nèi)角和與180°這個(gè)數(shù)據(jù)有關(guān)。此時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光去觀察:“關(guān)于三角形的內(nèi)角和,我們舉了三角尺的例子,通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)每個(gè)三角形的內(nèi)角和都等于180°,隨后研究發(fā)現(xiàn)兩塊三角尺拼成的三角形的內(nèi)角和也是180°。請(qǐng)大家猜一猜,其他三角形的內(nèi)角和會(huì)是多少度呢?”“一般三角形的內(nèi)角和是不是180°呢?”“怎樣把一般三角形的三個(gè)內(nèi)角合在一起呢?”……在這個(gè)環(huán)節(jié)中,教師提出遞進(jìn)性的問(wèn)題,引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程,為學(xué)生進(jìn)一步展開(kāi)探索奠定基礎(chǔ)。
活動(dòng)3:研究一般三角形的內(nèi)角和
借助對(duì)折和剪拼的方法得出如下結(jié)果(見(jiàn)圖5)。
圖5
這里,教師引領(lǐng)學(xué)生圍繞問(wèn)題進(jìn)行觀察比較、猜想驗(yàn)證、推理概括等活動(dòng),使學(xué)生充分感受到三角形分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的合理性。這樣既加深了學(xué)生對(duì)三角形的認(rèn)識(shí),又進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯推理能力。
概念理解是一個(gè)數(shù)學(xué)化的過(guò)程,教師要把握新舊知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,從新知的生長(zhǎng)點(diǎn)開(kāi)展探究活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)對(duì)概念的理解,增強(qiáng)學(xué)生的建模應(yīng)用意識(shí)。
下面是單元重點(diǎn)課“三角形的內(nèi)角和”教學(xué)過(guò)程。
著名的數(shù)學(xué)家帕斯卡是利用長(zhǎng)方形來(lái)驗(yàn)證三角形的內(nèi)角和的。于是,在學(xué)生得出“三角形的內(nèi)角和等于180°”這個(gè)結(jié)論之后,教師采用演繹推理的方式,解釋帕斯卡的實(shí)驗(yàn)證明過(guò)程,概括出三角形內(nèi)角的含義:相鄰兩邊所組成的角。
其實(shí),帕斯卡運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,先把長(zhǎng)方形轉(zhuǎn)化成含有直角的三角形,然后將含有直角的三角形轉(zhuǎn)化成不含直角的三角形,從而得出三角形的內(nèi)角和等于180°。這里的建模是在學(xué)生對(duì)新引入的概念已經(jīng)有了一定的了解,并且初步掌握某種具體的知識(shí)方法時(shí),教師通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用已有知識(shí)去進(jìn)行深度思考得以形成的。
總之,采用單元整體教學(xué)的方式進(jìn)行概念教學(xué),需要根據(jù)單元內(nèi)容的邏輯關(guān)系而定。本文僅從《三角形》單元的教學(xué)實(shí)踐出發(fā)進(jìn)行探究和思考,希望能達(dá)到幫助學(xué)生完善知識(shí)結(jié)構(gòu)的目標(biāo),使我們的數(shù)學(xué)概念教學(xué)更深入、更靈動(dòng)!