摘 要:探究學(xué)習(xí)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用對(duì)提升學(xué)生問題解決能力具有重要意義。以蘇教版五年級(jí)上冊(cè)“平行四邊形的面積”一課為例,深入分析了小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的現(xiàn)存問題,并提出了基于探究學(xué)習(xí)的教學(xué)策略。實(shí)踐表明,這種教學(xué)模式能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其獨(dú)立思考和問題解決能力,同時(shí)促進(jìn)教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。這種探索為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供了新的思路和方法,對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有積極的啟示作用。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);探究學(xué)習(xí);問題解決能力;平行四邊形面積
作者簡(jiǎn)介:張寧(1991—),女,江蘇省連云港市東??h實(shí)驗(yàn)小學(xué)振興路校區(qū)。
隨著新課程改革的深入,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)已經(jīng)成為教育的重要目標(biāo)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域,問題解決能力的培養(yǎng)尤為重要。然而,傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往過于注重知識(shí)灌輸,忽視了學(xué)生主動(dòng)探究和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。針對(duì)這一問題,本研究提出了基于探究學(xué)習(xí)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式,旨在培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。
一、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
(一)教學(xué)內(nèi)容偏重知識(shí)灌輸
在當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師往往過分注重知識(shí)點(diǎn)的講解和傳授,投入大量時(shí)間去解釋概念、公式和解題技巧。雖然這種教學(xué)方式有助于學(xué)生快速掌握基礎(chǔ)知識(shí),但它往往忽視了學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)和實(shí)際應(yīng)用能力的提升,導(dǎo)致學(xué)生容易形成“重記憶輕理解”的學(xué)習(xí)習(xí)慣,難以真正理解數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)和應(yīng)用價(jià)值。這不利于學(xué)生發(fā)展獨(dú)立思考和問題解決能力。
(二)教學(xué)方法缺乏探究性
傳統(tǒng)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)通常采用“講解—示例—練習(xí)”的教學(xué)模式,其中教師占據(jù)主導(dǎo)地位,學(xué)生處于被動(dòng)接受的狀態(tài)。盡管這種方法可以高效地傳授知識(shí),但它缺乏對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中,學(xué)生很少有機(jī)會(huì)進(jìn)行自主探索和發(fā)現(xiàn),難以激發(fā)好奇心和創(chuàng)造力[1]。學(xué)生往往只會(huì)機(jī)械地運(yùn)用公式和方法,而不懂得如何分析問題、提出假設(shè)和驗(yàn)證結(jié)論。
(三)學(xué)生主動(dòng)性不足
在當(dāng)前的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中,學(xué)生往往處于被動(dòng)接受知識(shí)的地位,缺少主動(dòng)參與和思考的機(jī)會(huì)。例如,在學(xué)習(xí)“平行四邊形面積”一課時(shí),學(xué)生可能只是機(jī)械地記憶公式和做題,而不是主動(dòng)思考為什么用底乘以高可以得到面積。這種學(xué)習(xí)方式不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也阻礙了他們獨(dú)立思考和問題解決能力的發(fā)展。
(四)評(píng)價(jià)方式單一
目前小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的評(píng)價(jià)方式仍以考試成績(jī)?yōu)橹?,過分注重結(jié)果而忽視了學(xué)習(xí)過程的重要性。這種單一的評(píng)價(jià)方式難以全面反映學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和學(xué)習(xí)狀況。它不僅容易增加學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力,也難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維。此外,這種評(píng)價(jià)方式也忽視了學(xué)生在解決問題過程中所展現(xiàn)的思維方式和策略運(yùn)用,不利于學(xué)生多元化能力的培養(yǎng)和評(píng)估。
二、基于探究學(xué)習(xí)的教學(xué)模式設(shè)計(jì)
(一)明確教學(xué)目標(biāo)
在探究學(xué)習(xí)模式中,明確教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)設(shè)計(jì)的根基。以“平行四邊形的面積”一課為例,教學(xué)目標(biāo)應(yīng)涵蓋知識(shí)、能力和情感態(tài)度三個(gè)維度。知識(shí)目標(biāo)關(guān)注學(xué)生對(duì)平行四邊形面積計(jì)算原理的理解以及對(duì)“面積=底×高”這一公式的掌握。能力目標(biāo)著眼于學(xué)生空間想象、邏輯推理和問題解決能力的培養(yǎng),使學(xué)生能獨(dú)立推導(dǎo)出公式并靈活應(yīng)用。情感態(tài)度目標(biāo)注重激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣,培養(yǎng)他們的探究精神和合作意識(shí)。這些目標(biāo)的設(shè)定不僅符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求,而且考慮了學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求,為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)提供了明確方向。
(二)創(chuàng)設(shè)問題情境
創(chuàng)設(shè)有效的問題情境是激發(fā)學(xué)生探究興趣的關(guān)鍵。在“平行四邊形的面積”一課的教學(xué)中,教師可設(shè)計(jì)生活化情境:學(xué)校計(jì)劃建造一個(gè)平行四邊形花壇,需要計(jì)算所需的草皮面積[2]。教師提供花壇的底邊長(zhǎng)度(61.3米)和與底邊垂直的高的長(zhǎng)度(41.5米),引導(dǎo)學(xué)生思考計(jì)算方法。這一設(shè)計(jì)貼近學(xué)生的生活實(shí)際,能有效激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣;同時(shí),問題的開放性允許學(xué)生從多個(gè)角度出發(fā)尋找解決方案。此外,問題難度適中,既具有挑戰(zhàn)性又不會(huì)超出學(xué)生的能力范圍;它還涉及多個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),有助于學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。通過這樣的教學(xué)設(shè)計(jì),學(xué)生能感受到數(shù)學(xué)與日常生活的緊密聯(lián)系,從而激發(fā)他們的探索欲望,為后續(xù)探究活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。
(三)引導(dǎo)探究過程
在探究過程中,教師的角色從知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)引導(dǎo)者。以“平行四邊形的面積”為主題,教師可設(shè)計(jì)多個(gè)探究環(huán)節(jié)。首先,學(xué)生獨(dú)立思考,運(yùn)用他們已掌握的知識(shí)來解決問題。隨后,在小組討論環(huán)節(jié)中,學(xué)生分享自己的想法,相互啟發(fā)。教師提供實(shí)物模型和幾何畫板軟件,以支持學(xué)生的動(dòng)手操作和圖形變換練習(xí)。通過剪紙、拼接等動(dòng)手活動(dòng),學(xué)生能感受到平行四邊形轉(zhuǎn)換為等底等高的長(zhǎng)方形的過程,并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出平行四邊形面積的計(jì)算公式。教師適時(shí)給予指導(dǎo),提出具有啟發(fā)性的問題:“能否將平行四邊形轉(zhuǎn)換成我們熟悉的圖形?底和高在面積計(jì)算中的作用是什么?”這些問題旨在啟發(fā)學(xué)生的思考,引導(dǎo)他們自主發(fā)現(xiàn)平行四邊形面積計(jì)算的原理。
(四)交流與反思
交流與反思是探究學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。在“平行四邊形的面積”一課的教學(xué)中,教師組織了多種交流活動(dòng),讓小組通過口頭報(bào)告、圖表展示或動(dòng)畫演示等多種方式展示探究成果。學(xué)生用自己的語言闡述發(fā)現(xiàn),對(duì)他人的觀點(diǎn)提出建議或問題。他們比較了不同計(jì)算方法的利弊,如直接使用公式或?qū)⑵叫兴倪呅无D(zhuǎn)換為矩形后再計(jì)算的方法。在反思活動(dòng)中,學(xué)生思考“為什么平行四邊形的面積等于底乘以高?這個(gè)公式適用于哪些圖形?”等問題。通過交流和反思,學(xué)生鞏固了知識(shí),發(fā)展了元認(rèn)知能力,學(xué)會(huì)了更有效的學(xué)習(xí)和思考方法。教師的引導(dǎo)和總結(jié)幫助學(xué)生梳理了關(guān)鍵概念和方法。
(五)多元化評(píng)價(jià)
探究學(xué)習(xí)模式的評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)是多元化的,以全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。對(duì)于“平行四邊形的面積”一課,其課程評(píng)價(jià)可包括:過程性評(píng)價(jià),關(guān)注學(xué)生在探究過程中的思維深度、合作態(tài)度以及解決問題的創(chuàng)新性;實(shí)踐性評(píng)價(jià)任務(wù),如設(shè)計(jì)多個(gè)不同的平行四邊形圖案并計(jì)算它們的面積,以此來評(píng)估學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力;自評(píng)和互評(píng)機(jī)制,旨在鼓勵(lì)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程,學(xué)會(huì)欣賞他人的優(yōu)點(diǎn)。教師應(yīng)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提供個(gè)性化的反饋和輔導(dǎo),幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺,鞏固知識(shí)。這種全面的評(píng)價(jià)與反饋機(jī)制有助于學(xué)生全面發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng),為教師調(diào)整教學(xué)策略提供了重要依據(jù)。
三、教學(xué)實(shí)踐——以“平行四邊形的面積”一課為例
(一)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定
在教授“平行四邊形的面積”一課時(shí),教師首先要明確教學(xué)目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)旨在使學(xué)生理解并掌握平行四邊形面積的計(jì)算公式:面積=底×高。能力目標(biāo)著重于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力和解決實(shí)際問題的能力[3]。以本節(jié)課的例題為例,有一塊平行四邊形花壇,其底邊長(zhǎng)度為61.3米,與底邊垂直的高的長(zhǎng)度為41.5米。請(qǐng)問這塊花壇的面積是多少平方米?通過這個(gè)實(shí)際問題,期望學(xué)生不僅能正確計(jì)算出答案,更重要的是理解為什么使用這個(gè)公式,以及如何在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用這一知識(shí)。情感態(tài)度目標(biāo)是讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與日常生活的密切聯(lián)系,激發(fā)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣以及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的意識(shí)。
(二)問題情境設(shè)計(jì)
為了讓學(xué)習(xí)過程更加生動(dòng)有趣,教師可以圍繞例題創(chuàng)設(shè)一個(gè)具體的問題情境。例如,小明的爺爺有一塊平行四邊形的花壇,他想計(jì)算出準(zhǔn)確的面積,以便購買適量的種子。花壇的底邊長(zhǎng)度為61.3米,與底邊垂直的高的長(zhǎng)度為41.5米。小明,你能幫爺爺計(jì)算出花壇的面積嗎?這個(gè)情境將抽象的數(shù)學(xué)問題與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,使問題變得更加具體和有實(shí)踐意義。通過這樣的設(shè)計(jì),學(xué)生能理解平行四邊形面積計(jì)算在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。此外,這個(gè)問題也為后續(xù)的探究活動(dòng)提供了明確的目標(biāo)和方向,引導(dǎo)學(xué)生思考如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。
(三)探究活動(dòng)實(shí)施
在探究活動(dòng)中,教師可以通過多種方式引導(dǎo)學(xué)生理解平行四邊形面積的計(jì)算原理。首先,可以使用實(shí)物模型,讓學(xué)生用紙剪出一個(gè)底邊長(zhǎng)度為6.13厘米、與底邊垂直的高的長(zhǎng)度為4.15厘米的平行四邊形(注意單位換算)。然后,引導(dǎo)學(xué)生將平行四邊形轉(zhuǎn)換為等面積的長(zhǎng)方形,通過剪切和拼接,直觀感受兩者面積的等價(jià)關(guān)系。接著,利用幾何畫板軟件,演示平行四邊形轉(zhuǎn)換為等底等高的長(zhǎng)方形的過程。通過這些活動(dòng),學(xué)生能理解為什么平行四邊形的面積等于底乘以高。最后,回到例題,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用公式計(jì)算:61.3×41.5=2543.95平方米。這一過程不僅使學(xué)生掌握了計(jì)算方法,更深刻地理解了計(jì)算背后的原理。
(四)交流與反思
在探究活動(dòng)結(jié)束后,教師應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行交流和反思,可以請(qǐng)幾位學(xué)生分享他們的解題思路和計(jì)算過程。例如,有的學(xué)生說:“我把61.3和41.5相乘,得到2543.95?!苯處熆梢栽儐枌W(xué)生為什么這樣的計(jì)算方法是正確的。有的學(xué)生分享他是如何通過圖形變換來理解公式的。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考:如果花壇是其他形狀,如三角形或梯形,該如何計(jì)算面積?這種討論有助于學(xué)生建立不同圖形面積計(jì)算方法之間的聯(lián)系[4]。最后,教師可以讓學(xué)生反思這一知識(shí)在日常生活中的應(yīng)用,如計(jì)算房間面積、估算操場(chǎng)大小等,從而加深對(duì)知識(shí)實(shí)用性的認(rèn)識(shí)。
(五)評(píng)價(jià)與反饋
評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)應(yīng)多元化,關(guān)注的焦點(diǎn)不應(yīng)局限于最終的計(jì)算結(jié)果,更應(yīng)重視學(xué)生的思維過程和應(yīng)用能力。對(duì)于例題,除了檢查計(jì)算結(jié)果(2543.95平方米)的正確性,還應(yīng)評(píng)估學(xué)生是否真正理解了為什么用底乘以高來計(jì)算面積。教師可以設(shè)計(jì)一些開放性問題,如“如果要在花壇周圍建造圍欄,所需圍欄的長(zhǎng)度是多少?”這類問題有助于評(píng)估學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。此外,教師還可以讓學(xué)生采用自評(píng)與互評(píng)的方式,相互評(píng)價(jià)解題思路的清晰度和創(chuàng)新性。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)提供及時(shí)反饋,對(duì)理解不到位的地方給予有針對(duì)性的輔導(dǎo)。通過這種全面的評(píng)價(jià)方式,不僅能檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果,還能激勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和思考。
四、實(shí)踐效果分析
(一)學(xué)生問題解決能力提升
通過探究學(xué)習(xí),學(xué)生的問題解決能力得到顯著提升。他們不再局限于機(jī)械地應(yīng)用公式,而是能運(yùn)用多種方法來解決平行四邊形面積的計(jì)算問題。學(xué)生學(xué)會(huì)了如何將復(fù)雜問題拆解,如將平行四邊形轉(zhuǎn)換為等面積的矩形。他們的空間想象力和邏輯推理能力得到了提升,能通過觀察和分析圖形的特征,推導(dǎo)出面積的計(jì)算方法。在后續(xù)測(cè)試中,學(xué)生不僅能準(zhǔn)確地計(jì)算出平行四邊形的面積,還能靈活地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決現(xiàn)實(shí)生活中的面積計(jì)算問題。例如,他們能巧妙地將不規(guī)則圖形分解成若干個(gè)平行四邊形來進(jìn)行計(jì)算。這種問題解決能力的提升還遷移到了其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中,學(xué)生表現(xiàn)出更強(qiáng)的分析和解決問題的能力。
(二)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)性增強(qiáng)
探究學(xué)習(xí)模式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。學(xué)生不再是被動(dòng)地接受知識(shí),而是積極地參與到知識(shí)的探索和構(gòu)建中。在“平行四邊形的面積”一課的學(xué)習(xí)中,學(xué)生表現(xiàn)出濃厚的興趣,主動(dòng)參與小組討論和實(shí)踐操作。他們提出了諸如“為什么平行四邊形的面積等于底乘以高?”等問題,這體現(xiàn)了他們對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的深入思考。課堂氛圍因此變得更加活躍,學(xué)生的參與度顯著提升。許多學(xué)生在課后自發(fā)地探索其他多邊形的面積計(jì)算方法,將學(xué)習(xí)延伸到了課堂之外。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”,他們不再懼怕困難的數(shù)學(xué)問題,而是將其視為挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)。這種學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性的提升為學(xué)生的持續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。
(三)教師教學(xué)方式轉(zhuǎn)變
在實(shí)施探究學(xué)習(xí)的過程中,教師的教學(xué)方式發(fā)生了顯著轉(zhuǎn)變。他們從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和促進(jìn)者。在“平行四邊形的面積”一課的教學(xué)中,教師精心設(shè)計(jì)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生思考和探索,而不是直接給出公式和解法。教師通過提問、組織小組合作學(xué)習(xí)來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效探究。在學(xué)生探究的過程中,教師扮演“腳手架”的角色,適時(shí)提供必要的指導(dǎo)和支持。教師的評(píng)價(jià)方式也變得更加多元化,不再局限于對(duì)計(jì)算結(jié)果的評(píng)價(jià),而是更加關(guān)注學(xué)生的思維過程、探究能力和合作精神[5]。這種教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變不僅提高了教學(xué)效果,也促進(jìn)了教師自身專業(yè)能力的發(fā)展。
(四)存在的問題與改進(jìn)建議
盡管探究學(xué)習(xí)模式取得了積極成效,但仍存在一些問題需要改進(jìn)。第一,課堂時(shí)間管理。探究活動(dòng)有時(shí)會(huì)占用過多時(shí)間,從而影響教學(xué)進(jìn)度。第二,部分學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生在開放性探究活動(dòng)中無所適從,需要更多的指導(dǎo)和支持。第三,教師如何在確保探究深度的同時(shí),兼顧知識(shí)點(diǎn)的全面覆蓋。針對(duì)這些問題,可以考慮以下改進(jìn)建議:優(yōu)化時(shí)間分配,設(shè)置合理的探究任務(wù)量;為不同水平的學(xué)生設(shè)計(jì)分層探究任務(wù),以實(shí)現(xiàn)因材施教;加強(qiáng)對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng),提供探究方法的指導(dǎo);將探究學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合,在確保學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力;加強(qiáng)教師培訓(xùn),提高其組織和引導(dǎo)探究學(xué)習(xí)的能力。
結(jié)語
基于探究學(xué)習(xí)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式,通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究,有效培養(yǎng)了學(xué)生的問題解決能力。本研究以“平行四邊形的面積”一課的教學(xué)為例,展示了該教學(xué)模式在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用效果。這種教學(xué)模式不僅提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和能力,還促進(jìn)了教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。然而,在實(shí)踐中仍存在一些挑戰(zhàn),如如何平衡探究時(shí)間與教學(xué)進(jìn)度、如何因材施教等。未來的研究可進(jìn)一步探討這些問題,為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供更多實(shí)踐參考。
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