“三疑三探”是以學(xué)生的設(shè)疑自探、提疑合探、釋疑深探、知識應(yīng)用為基礎(chǔ)的教學(xué)方式,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用“三疑三探”教學(xué),有助于充分挖掘?qū)W生的主觀能動性,促進(jìn)學(xué)生在不斷質(zhì)疑、合作、探究中構(gòu)建數(shù)學(xué)知識,發(fā)展學(xué)生的多樣能力。在“圓的周長”中,學(xué)生首次對曲線圖形的周長計(jì)算公式展開探究,對學(xué)生數(shù)學(xué)思維、學(xué)習(xí)能力有一定要求。在教學(xué)過程中,如果直接告訴學(xué)生結(jié)論,要求學(xué)生記住公式,難以促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。“三疑三探”教學(xué)手段,有助于改善學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,讓學(xué)生真正理解圓的周長公式的推導(dǎo)過程,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
一、巧妙設(shè)疑,引導(dǎo)自探
設(shè)疑自探是“三疑三探”教學(xué)的開端,教師應(yīng)加強(qiáng)情境創(chuàng)設(shè),引起學(xué)生對生活中與圓的周長相關(guān)問題的思考,促使學(xué)生產(chǎn)生疑惑,為學(xué)生開展深入探究奠定基礎(chǔ)。
“圓的周長”需要學(xué)生經(jīng)歷操作、猜想、測量、驗(yàn)證等數(shù)學(xué)活動來推導(dǎo)圓的周長計(jì)算公式,并且可以準(zhǔn)確計(jì)算出圓的周長。在日常生活中,學(xué)生經(jīng)常會接觸到圓這一圖形,但是在之前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生只是對圓的曲線特征有了初步的認(rèn)識,還無法較好地將平行四邊形等圖形探索的知識遷移到圓的探索中去,給學(xué)生的認(rèn)知帶來阻礙,同時由于圓是一種曲線圖形,研究起來比較困難,學(xué)生在教學(xué)中容易產(chǎn)生畏難情緒。因此,在創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑時,教師更應(yīng)關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),立足學(xué)生的生活認(rèn)知來促進(jìn)學(xué)生對圓周長的探索。
基于此,教師可以采取如下的教學(xué)方式來實(shí)現(xiàn)設(shè)疑自探:
(1)使用多媒體向?qū)W生展示一張圖片,向?qū)W生介紹其中的內(nèi)容:兩只小兔子發(fā)生了爭論,都認(rèn)為自己跑的速度是最快的。白兔子拿出的證據(jù)是自己一次在長方形跑道上跑得最好的數(shù)據(jù),黑兔子拿出的數(shù)據(jù)是自己在一次圓形跑道上跑出的最好成績,但是兩只小兔子卻不知道該如何去分辨到底誰最快,你們可以幫助它們做出判斷嗎?
(2)在學(xué)生了解了情境中的內(nèi)容后,教師向?qū)W生提出問題:你們可以幫助小兔子們解決這個問題嗎?如何解決?
(3)給學(xué)生一些時間對情境進(jìn)行深入的思考,嘗試總結(jié)出要解決的問題。借助圖像以及生活經(jīng)驗(yàn),學(xué)生逐漸發(fā)現(xiàn)要想得到結(jié)論,需要計(jì)算出兩只小兔子的速度,而白兔子的速度很容易就可以求出來,黑兔子的跑步成績卻難以計(jì)算出來,這是由于學(xué)生還不了解圓的周長計(jì)算方式。
(4)經(jīng)過討論,學(xué)生得到要解決的核心問題:圓的周長計(jì)算公式是什么。對此,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探索問題的本質(zhì),讓學(xué)生想一想可以如何解決這個問題。在進(jìn)行了更加細(xì)致的觀察之后,學(xué)生對問題進(jìn)一步拆解,得到如下認(rèn)識:周長是指圖形一周的長度,長方形的周長就是指四條邊的長度,因此可以得出,圓的周長就是圍成圓這個圖形的邊長的長度。從這一認(rèn)識出發(fā),學(xué)生想到了用尺子測量的方法,發(fā)現(xiàn)不可行,又有學(xué)生想到了用一根細(xì)繩圍出來一個圓,之后計(jì)算繩子的長度這個方法,為學(xué)生開展深入探究奠定良好的基礎(chǔ)。
(5)教師借助學(xué)生產(chǎn)生的困惑以及提出的解決問題思路,向?qū)W生展示本次要探究的主要內(nèi)容:圓的周長計(jì)算公式是什么?并且鼓勵學(xué)生開展猜想假設(shè),促使學(xué)生進(jìn)一步參與到知識探索中去。
二、提出質(zhì)疑,合作再探
合作探究是“三疑三探”教學(xué)的第二個環(huán)節(jié),實(shí)際上就是學(xué)生之間交流思想的過程。教師應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造良好的探索空間,激勵學(xué)生應(yīng)用多種方式來探索問題,促使學(xué)生在合作中共同解決問題。
在“圓的周長”教學(xué)之前,學(xué)生只是從表面上學(xué)習(xí)了圓的特征,知道圓是一種曲線圖形。此外,學(xué)生經(jīng)過平行四邊形、長方形等直邊圖形的學(xué)習(xí),對如何推導(dǎo)圖形周長計(jì)算公式有了初步的認(rèn)識,為學(xué)生展開猜想、實(shí)驗(yàn)等學(xué)習(xí)活動做好準(zhǔn)備。因此,教師應(yīng)從學(xué)生的猜想入手,吸引學(xué)生開展合作探究。
(1)教師向?qū)W生提出問題:在之前的學(xué)習(xí)中,我們知道了圓都包括的要素主要是半徑和直徑。那么大家認(rèn)為什么要素會影響圓的周長?結(jié)合過去學(xué)習(xí)正方形、平行四邊形等圖形的經(jīng)歷,你認(rèn)為圓的周長計(jì)算公式可能是怎樣的?這一問題的提出,有助于促使學(xué)生展開猜想,讓學(xué)生的思維變得活躍。
(2)教師給學(xué)生充足的時間以及一些學(xué)具,讓學(xué)生觀察和思考,嘗試自己寫出圓的周長計(jì)算公式。對此,有的學(xué)生結(jié)合正方形的周長公式,認(rèn)為圓的周長可能是4r,r代表半徑,有的學(xué)生則是想到了2r2這個結(jié)論……對于學(xué)生提出來的一些不恰當(dāng)猜想,教師引導(dǎo)學(xué)生對周長的概念進(jìn)行分析,讓學(xué)生從單位這一角度來提出更加合理的猜想,認(rèn)識到圓的周長不可能會使用r2這種方式來表示,促使學(xué)生形成正確的問題思考方式,增強(qiáng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。
(3)經(jīng)過充足的猜想,學(xué)生認(rèn)識到圓的周長和圓的半徑(直徑)之間存在某種關(guān)聯(lián),產(chǎn)生了強(qiáng)烈的探索興趣。于是教師向?qū)W生提出問題:我們可以怎樣驗(yàn)證自己的想法?進(jìn)而驅(qū)動學(xué)生思考,讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用自己的經(jīng)驗(yàn)來將未知轉(zhuǎn)化為已知,構(gòu)建新的知識框架。
(4)教師讓學(xué)生以合作的方式來開展實(shí)踐探索。學(xué)生需要使用畫圖、教師提供的圓形學(xué)具、反例驗(yàn)證等方式來展開探究,嘗試逐步推導(dǎo)出圓的周長計(jì)算公式。如有的學(xué)生認(rèn)為圓的周長計(jì)算公式為4r,于是首先使用圓規(guī)來制作一個圓形,接著使用直尺來測量這個圓的半徑,套用自己的猜想,得到一個假設(shè)的數(shù)據(jù),之后使用細(xì)繩來模擬一個同樣的圓,拉直來測量這個圓的周長,將真實(shí)的數(shù)據(jù)和假設(shè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行猜想。通過不斷地猜想和驗(yàn)證,學(xué)生逐漸發(fā)現(xiàn)了某種規(guī)律,那就是圓的周長和圓的半徑之間存在某種線性關(guān)系。
(5)在學(xué)生有了充足的探究體驗(yàn)之后,教師組織學(xué)生進(jìn)行成果展示,讓學(xué)生來說一說自己在探索中使用了哪些方法、得到了怎樣的結(jié)論、產(chǎn)生了哪些新問題,其他學(xué)生要對臺上學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行分析,嘗試找出不足,探索有效的改進(jìn)方式。通過交流討論,學(xué)生解決問題的思路變得更加清晰,同時也產(chǎn)生了很多新的困惑。
三、集中釋疑,實(shí)現(xiàn)深探
經(jīng)過充足的合作探索,學(xué)生對如何解決問題形成了嶄新的認(rèn)識。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對體驗(yàn)中生成的問題進(jìn)行深入處理,讓學(xué)生在深入探索中做到扎實(shí)掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。
在“圓的周長”教學(xué)中,教師需要學(xué)生去了解π這個新的概念,了解圓的周長和半徑之間存在的關(guān)系,對學(xué)生來講存在一定的難度。如果直接告訴學(xué)生結(jié)論,容易導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)習(xí)失去興趣?;诖?,學(xué)生在合作探究中也會產(chǎn)生很多困惑,無法獲得清晰的認(rèn)識。對此,教師采取如下方式來引導(dǎo)學(xué)生集中解決困惑。
(1)教師向?qū)W生提出問題:經(jīng)過剛才的探究,我們知道圓的周長和半徑之間存在倍數(shù)關(guān)系,那么這種關(guān)系是怎樣的?學(xué)生通過對自己的猜想過程以及合作探究過程進(jìn)行深入的分析,發(fā)現(xiàn)提出的幾種猜想都是不合理的,因此產(chǎn)生了更多的質(zhì)疑。
(2)教師使用多媒體為學(xué)生展示π的相關(guān)信息,幫助學(xué)生簡單了解π的內(nèi)涵。π是指圓周率,是一個在數(shù)學(xué)、物理領(lǐng)域中普遍存在的常數(shù),定義是圓形的周長和直徑的比。在了解了π的內(nèi)涵之后,學(xué)生也產(chǎn)生了新的疑問:圓的周長和直徑的比的結(jié)果都是一樣的嗎?從學(xué)生產(chǎn)生的新疑惑出發(fā),教師引導(dǎo)學(xué)生展開新一輪的探究。
(3)教師使用多媒體為學(xué)生展示了半徑為2厘米和直徑為6厘米的圓形的周長,讓學(xué)生嘗試結(jié)合對π這一概念的認(rèn)識,推導(dǎo)出π的數(shù)值。通過對多媒體中展示的信息進(jìn)行分析,學(xué)生發(fā)現(xiàn)π是指周長與直徑的比,因此可以得到π=周長÷直徑,因此可以將現(xiàn)在獲得的數(shù)據(jù)帶入這個式子,計(jì)算出π的數(shù)值大概為3.14。
(4)經(jīng)過上述分析,學(xué)生對π有了深刻的認(rèn)識,為了讓學(xué)生更好地理解圓的周長計(jì)算公式,教師向?qū)W生提出要求:試著使用細(xì)繩、直尺等工具,進(jìn)一步驗(yàn)證“圓的周長和直徑的比是一個常數(shù)”這個結(jié)論。學(xué)生需要用一段細(xì)繩子圈出一個圓,測量出這個圓的半徑或者直徑,之后將繩子拉直,直接測量出圓的周長,計(jì)算出兩個數(shù)值的比。
(5)在學(xué)生獲得了新的實(shí)踐體驗(yàn)后,教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),讓學(xué)生說一說圓的周長計(jì)算公式是什么,并且說明是怎樣推導(dǎo)出來的。通過對推導(dǎo)的整個過程進(jìn)行全面的規(guī)劃總結(jié),學(xué)生獲得了新的結(jié)論:圓的周長=2πr,r是指圓的半徑。同時,教師也引導(dǎo)學(xué)生對這節(jié)課中用到的假設(shè)猜想方法進(jìn)行歸納,讓學(xué)生思考在對圖形知識進(jìn)行推理時應(yīng)當(dāng)注意哪些問題,促使學(xué)生在反思中建立起完善的問題思考方式,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
四、知識應(yīng)用,完善認(rèn)識
經(jīng)過充足的質(zhì)疑和探究,學(xué)生能夠搭建基本的知識框架,有效應(yīng)用掌握到的知識,加深探究體驗(yàn),增強(qiáng)對質(zhì)疑、探究過程的認(rèn)識,實(shí)現(xiàn)再疑再探。
在“圓的周長”教學(xué)中,學(xué)生要掌握的結(jié)論并不困難,但是在計(jì)算、靈活運(yùn)用上會遇到較多的阻礙。因此,教師需要關(guān)注學(xué)生的知識應(yīng)用,加深學(xué)生的認(rèn)識,提升“三疑三探”教學(xué)的效果。
(1)在學(xué)生掌握了圓的周長計(jì)算公式之后,教師給學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù),驅(qū)動學(xué)生靈活運(yùn)用知識。
任務(wù)一:對自己學(xué)習(xí)過的幾何圖形周長相關(guān)知識進(jìn)行歸納總結(jié),制作一份思維導(dǎo)圖,總結(jié)出推導(dǎo)圖形周長方式的有效方法。
這一任務(wù)的目的是促使學(xué)生形成完善的認(rèn)知框架,讓學(xué)生可以進(jìn)一步理解“周長”這一概念。學(xué)生可以“周長”這一關(guān)鍵詞作為中心來制作思維導(dǎo)圖,將“圓的周長”“三角形的周長”等關(guān)鍵詞聯(lián)系在一起,并且使用簡單的方式來敘述這些圖形周長的推導(dǎo)方式,從而搭建完整的框架。感興趣的學(xué)生還可以通過制作表格的方式來完成這一學(xué)習(xí)任務(wù)。
任務(wù)二:回答下面的問題:如果一塊手表的分針長度是3厘米,那么這根指針在兩個小時里會走多少米?如果現(xiàn)在有一個邊長是4米的正方形框架,要在這個框架里放一個圓形框架,那么這個框架的最大周長是多少?如果一個圓的直徑擴(kuò)大了三倍,那么這個圓的面積擴(kuò)大多少?
這一任務(wù)的實(shí)施,目的是鍛煉學(xué)生的知識應(yīng)用能力、計(jì)算能力,讓學(xué)生在解決生活實(shí)際問題的過程中形成靈活的思維。在解題中,學(xué)生需要注意題目中的條件,重視信息的轉(zhuǎn)化,從而提升作業(yè)的正確率。
任務(wù)三:對生活中涉及的圓形問題進(jìn)行觀察和測量,試著計(jì)算出這些物體的周長。
小學(xué)生正處在以形象思維為主要認(rèn)知方式的年齡階段,通過讓學(xué)生親身經(jīng)歷測量、計(jì)算的過程,有助于加深學(xué)生對圓這一圖形特征的認(rèn)識。
任務(wù)四:想一想自己學(xué)習(xí)圓的過程,思考對于圓這一圖形,你還有哪些好奇心,希望使用怎樣的方式來進(jìn)行探究。
基于“三疑三探”教學(xué)的內(nèi)涵,學(xué)生對感到好奇的問題進(jìn)行梳理,為接下來開展對圓的面積的探索奠定基礎(chǔ),促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。
(2)在學(xué)生完成上述的任務(wù)之后,教師組織學(xué)生進(jìn)行成果展示交流活動。學(xué)生需要說出自己在任務(wù)探索中得到的成果,對圓的周長形成的新認(rèn)識,等等。在學(xué)生介紹了自己的學(xué)習(xí)成果之后,教師再引導(dǎo)學(xué)生回顧學(xué)習(xí)的整個過程,并且對學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行簡單的評價,激勵學(xué)生改善自己的學(xué)習(xí)行為,加深學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
(3)結(jié)合學(xué)生在知識應(yīng)用中的表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在學(xué)習(xí)上的不足,對學(xué)生進(jìn)行個性化的指導(dǎo),幫助學(xué)生完善自己的認(rèn)識,全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中采用“三疑三探”的教學(xué)方式,能夠加深學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識形成過程的認(rèn)識,從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。教師應(yīng)正確認(rèn)識“三疑三探”教學(xué)的本質(zhì),對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效的處理,為學(xué)生開展深度學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的環(huán)境。教師要形成新的教育思想,建立以學(xué)生為中心的教學(xué)觀念,給學(xué)生創(chuàng)造充足的自主探索空間,激勵學(xué)生質(zhì)疑和探究,促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。
(作者單位:甘肅省白銀市景泰縣第一小學(xué))
編輯:溫雪蓮