信息技術(shù)高度發(fā)達的今天,如何將先進技術(shù)與數(shù)學教學有效融合,提升學生的學習興趣和效果,已成為教育工作者面臨的重要課題。在小學數(shù)學中,“圖形的旋轉(zhuǎn)”是既基礎(chǔ)又重要的內(nèi)容,不僅要求學生理解旋轉(zhuǎn)的基本概念和性質(zhì),還應具備空間想象力和幾何直觀能力。本文以人教版五年級數(shù)學下冊“圖形的旋轉(zhuǎn)”教學為例,從情境導入、自主探究、信息技術(shù)輔助和實踐活動四個方面入手,提出一系列具有針對性的教學策略,旨在激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。
一、傳統(tǒng)的“圖形的旋轉(zhuǎn)”教學分析
(一)教學方法與手段局限
傳統(tǒng)教學傾向于過度強調(diào)理論知識的灌輸,未能充分培養(yǎng)學生的實踐能力和探究精神。學生往往處于被動接受知識的狀態(tài),缺乏主動思考和探索的機會。同時,教學方法單一,缺乏直觀性強的教學方法,難以準確傳達圖形旋轉(zhuǎn)的復雜性和動態(tài)性,導致學生對這一概念的理解產(chǎn)生困難。
(二)教學內(nèi)容與評價片面
在“圖形的旋轉(zhuǎn)”這一課程的教學內(nèi)容與評價方面,傳統(tǒng)做法存在片面性。教學內(nèi)容太局限于教材中的理論知識,缺乏與實際生活的緊密聯(lián)系,導致學生難以將所學知識與實際應用相結(jié)合,從而降低學習的實用性和趣味性。而在評價方面,傳統(tǒng)的教學評價方式過于單一,主要依賴考試分數(shù)來評判學生的學習效果,忽視了對學生學習過程、實踐能力和創(chuàng)新精神的全面評估,這種評價方式無法真實反映學生的學習水平和發(fā)展?jié)摿Γ瑥亩拗屏藢W生的全面發(fā)展。
二、創(chuàng)新教學策略探究
(一)引人入勝的情境導入,搭建知識橋梁
情境導入策略基于建構(gòu)主義學習理論和認知心理學原理,建構(gòu)主義學習理論認為,知識不是簡單地由教師傳遞給學生,而是學生在特定的社會文化背景下,借助他人(包括教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得。情境導入策略正是通過創(chuàng)設與學生生活經(jīng)驗相關(guān)的真實或模擬情境,讓學生在這樣的環(huán)境中主動探索、發(fā)現(xiàn)問題,并嘗試解決問題,從而構(gòu)建起自己的知識體系。教師導入情境,可以將抽象的圖形旋轉(zhuǎn)概念與學生的日常生活經(jīng)驗相結(jié)合,使學生在熟悉的情境中感知、理解和應用知識,不僅有助于激發(fā)學生的學習興趣和好奇心,還能使學生在學習過程中更加主動、積極地參與,提高學習效果。此外,情境導入策略符合認知心理學原理中的“最近發(fā)展區(qū)”理論,該理論認為,學生的學習應當處于其潛在發(fā)展水平與實際發(fā)展水平之間,即“最近發(fā)展區(qū)”,教師可以根據(jù)學生的實際發(fā)展水平和潛在發(fā)展水平,創(chuàng)設具有一定挑戰(zhàn)性的學習情境,使學生在挑戰(zhàn)中不斷成長,逐步提高自己的認知能力和思維水平。
【開場與激發(fā)興趣】
上課時,教師首先用生動的語言激發(fā)學生的興趣:“同學們,你們見沒見過風車在風中旋轉(zhuǎn)的情景呢?今天,我們就來探索這種奇妙的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象——圖形的旋轉(zhuǎn)?!?/p>
【展示風車旋轉(zhuǎn)視頻】
接著教師播放風車旋轉(zhuǎn)視頻。視頻中的風車在微風中緩緩旋轉(zhuǎn),葉片在陽光下閃閃發(fā)光,整個畫面充滿了動感和美感。學生被這個畫面深深地吸引,紛紛發(fā)出贊嘆聲。
【引導學生觀察與思考】
視頻播放完畢后,教師提出問題:“同學們,你們看到了什么?風車是怎樣旋轉(zhuǎn)的?在旋轉(zhuǎn)的過程中,風車的葉片有什么變化嗎?”學生開始積極思考,并嘗試用自己的語言描述風車的旋轉(zhuǎn)過程。
【深入理解與討論】
為進一步引導學生深入理解圖形的旋轉(zhuǎn),教師繼續(xù)提問:“如果我們將風車的葉片(如圖1所示)看作是一個圖形,那么這個圖形在旋轉(zhuǎn)時,它的哪些屬性是不變的?哪些屬性是變化的?”這個問題可以幫助學生將風車的旋轉(zhuǎn)與圖形的旋轉(zhuǎn)聯(lián)系起來,理解圖形旋轉(zhuǎn)的基本概念和性質(zhì)。
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圖1 旋轉(zhuǎn)的風車
【總結(jié)與過渡】
教師總結(jié)學生的回答,并強調(diào)圖形旋轉(zhuǎn)時,圖形的形狀和大小不會發(fā)生變化,但位置和方向會發(fā)生變化。
(二)學生主導的自主探究,挖掘?qū)W習潛力
為使學生能夠親手操作并深入理解圖形的旋轉(zhuǎn),教師需要準備可旋轉(zhuǎn)圖形模型、方格紙、尺子和鉛筆,通過實際操作可以幫助學生更直觀地理解圖形旋轉(zhuǎn)的基本概念和性質(zhì)。
【探究活動的設計】
觀察示例:教師向?qū)W生展示多種圖形旋轉(zhuǎn)的示例,如風車、時鐘指針等。學生觀察這些物體旋轉(zhuǎn)的過程,并嘗試總結(jié)圖形旋轉(zhuǎn)的特點,教師引導學生思考:這些物體是如何旋轉(zhuǎn)的?它們的旋轉(zhuǎn)有什么共同點和不同點?
制作旋轉(zhuǎn)模型:學生利用教師提供的可旋轉(zhuǎn)圖形模型和方格紙,自己制作簡單的旋轉(zhuǎn)模型,學生可以將紙片剪成不同的形狀(如三角形、正方形、圓形等),然后固定在旋轉(zhuǎn)軸上,觀察圖形旋轉(zhuǎn)過程中的變化。學生記錄每次旋轉(zhuǎn)的角度和結(jié)果,并比較不同形狀圖形旋轉(zhuǎn)后的變化。
實際操作與驗證:教師引導學生關(guān)注圖形旋轉(zhuǎn)的基本要素(中心點、方向、角度)和性質(zhì)(旋轉(zhuǎn)前后圖形形狀和大小不變)。學生利用旋轉(zhuǎn)模型和方格紙進行實際操作,驗證這些要素和性質(zhì),學生可以改變旋轉(zhuǎn)的角度或方向,觀察圖形如何變化;學生也可以比較旋轉(zhuǎn)前后圖形的形狀和大小是否發(fā)生變化。
【教師的指導和反饋】
在探究過程中教師應密切關(guān)注學生的操作和思考過程,及時給予指導和反饋。當學生遇到困難時,教師不應直接告訴學生答案,而是通過提問、引導等方式幫助學生自己找到解決問題的方法,如當學生無法確定旋轉(zhuǎn)的中心點時,教師可以問:“你覺得旋轉(zhuǎn)的物體是圍繞哪個點轉(zhuǎn)動的?”從而引導學生找到正確的中心點。此外,教師應鼓勵學生以小組為單位進行交流和合作。學生可以在小組內(nèi)分享自己的發(fā)現(xiàn)和想法,互相啟發(fā)和補充。通過小組合作學生可以更全面地理解圖形旋轉(zhuǎn)的概念和規(guī)律。探究活動結(jié)束后,教師應組織學生進行總結(jié)和反思。通過總結(jié)和反思,學生可以鞏固所學知識,提高自主學習能力。
(三)技術(shù)賦能的信息輔助,豐富學習資源
在當今數(shù)字化和信息化的教育背景下,技術(shù)賦能的信息輔助手段為數(shù)學教學帶來了革命性的變化。信息輔助手段通過多媒體和互動軟件,將靜態(tài)的教學內(nèi)容轉(zhuǎn)化為動態(tài)、可視化的教學資源。信息輔助手段能夠拓展學生的學習資源,提供更加豐富的學習素材,互聯(lián)網(wǎng)是一個巨大的資源庫,教師可以通過搜索和篩選,找到與“圖形的旋轉(zhuǎn)”相關(guān)的各種教學資源,如圖片、視頻、案例等,這些資源不僅可以用于課堂教學,還可以作為學生課后自學的輔助材料。學生可以通過觀看視頻、閱讀案例等方式,加深對圖形旋轉(zhuǎn)知識的理解和應用。
利用多媒體設備,教師展示一個精心制作的圖形旋轉(zhuǎn)動畫,這個動畫應該清晰地展示圖形圍繞一個固定點(即旋轉(zhuǎn)中心)進行旋轉(zhuǎn)的過程,同時標注出旋轉(zhuǎn)的方向(順時針或逆時針)和旋轉(zhuǎn)的角度。教師引導學生仔細觀察動畫,并提問:“你們看到了什么?圖形是如何旋轉(zhuǎn)的?旋轉(zhuǎn)的中心點在哪里?旋轉(zhuǎn)的方向是怎樣的?旋轉(zhuǎn)了多少度?”教師將學生分成若干小組,每組4~5人,學生根據(jù)觀察到的動畫內(nèi)容和教師的問題引導,進行小組討論。小組成員互相交流觀點,嘗試總結(jié)圖形旋轉(zhuǎn)的基本要素和性質(zhì),討論旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向(順時針或逆時針)、旋轉(zhuǎn)角度等關(guān)鍵點。每個小組指定一名學生將討論結(jié)果記錄在紙上或電子文檔中,每個小組選派一名代表,向全班分享本組的討論結(jié)果。
教師簡要介紹一款適合學生使用的圖形處理軟件(如畫圖工具、幾何畫板等),并演示如何在軟件中繪制一個簡單的圖形(如三角形、矩形等),設置其顏色、改變大小等屬性。教師演示如何設置圖形的旋轉(zhuǎn)中心點、選擇旋轉(zhuǎn)方向(順時針或逆時針)并輸入旋轉(zhuǎn)角度,然后執(zhí)行旋轉(zhuǎn)操作,讓學生看到圖形旋轉(zhuǎn)后的結(jié)果。學生根據(jù)教師的演示,自己操作圖形處理軟件繪制一個圖形,并嘗試進行旋轉(zhuǎn)操作,教師巡視指導,幫助遇到困難的學生。教師也可以設置一些具體的任務,如讓學生將圖形旋轉(zhuǎn)90度、180度或360度,并比較旋轉(zhuǎn)前后的圖形,學生可以通過改變旋轉(zhuǎn)角度來觀察圖形的變化。學生將每次旋轉(zhuǎn)的結(jié)果截圖或記錄下來。操作結(jié)束后,學生可以使用投影儀或在線分享平臺,將自己的操作結(jié)果展示給全班同學,描述自己是如何進行旋轉(zhuǎn)操作的,并展示旋轉(zhuǎn)前后的圖形。分享自己在操作過程中遇到的困難和挑戰(zhàn),以及自己是如何解決的,同時可以分享一些有趣的發(fā)現(xiàn)或新的理解。教師引導學生思考為什么旋轉(zhuǎn)后的圖形形狀和大小沒有變化,并提問:“你們發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)前后的圖形有哪些共同點?為什么圖形在旋轉(zhuǎn)時能夠保持形狀和大小不變?”通過這些問題,幫助學生深化對圖形旋轉(zhuǎn)性質(zhì)的理解。
(四)實踐為本的活動拓展,鞏固學習成果
為了加深學生對圖形旋轉(zhuǎn)原理的理解,激發(fā)學生的創(chuàng)造力和想象力,提高學生的動手能力和審美能力,教師可以設計一系列實踐活動,如組織一次“旋轉(zhuǎn)創(chuàng)意畫”活動。活動開始前,準備充足的繪畫材料,如彩色紙張、畫筆、顏料等,并展示一些利用圖形旋轉(zhuǎn)原理創(chuàng)作的示范作品,以激發(fā)學生的興趣?;顒又?,教師詳細講解如何利用圖形旋轉(zhuǎn)原理進行創(chuàng)作。學生根據(jù)自己的理解和想象,選擇喜歡的圖形作為起點,進行旋轉(zhuǎn)創(chuàng)作。在活動過程中教師巡視指導,幫助學生解決遇到的問題。完成作品后,學生在班級內(nèi)展示作品,互相欣賞和評價,教師對學生的作品進行點評和指導?;顒咏Y(jié)束后,教師引導學生總結(jié)圖形旋轉(zhuǎn)在創(chuàng)作中的應用,并鼓勵學生將所學知識應用到日常生活中。
此外,教師可以組織一次“旋轉(zhuǎn)拼圖游戲”幫助學生鞏固圖形旋轉(zhuǎn)的知識。游戲開始前,準備包含不同形狀和顏色的圖形卡片,卡片上標注旋轉(zhuǎn)的方向和角度,以及一個計時器用于記錄每個小組完成拼圖的時間。將學生分成若干小組,每組4~5人,并分發(fā)一套拼圖材料。教師向?qū)W生介紹游戲的規(guī)則和目標,即每個小組在規(guī)定的時間內(nèi),通過旋轉(zhuǎn)和組合圖形卡片,完成一幅完整的拼圖。教師啟動計時器,游戲開始,各小組開始拼圖。教師在游戲過程中巡視指導,確保每個小組都能理解游戲規(guī)則,并在需要時提供幫助。當所有小組都完成拼圖或規(guī)定時間到達時,游戲結(jié)束。教師記錄每個小組完成拼圖的時間,并檢查拼圖的正確性。最后,教師根據(jù)每個小組完成拼圖的時間和質(zhì)量進行評價,對表現(xiàn)突出的小組進行表彰,引導學生總結(jié)圖形旋轉(zhuǎn)在游戲中的應用,以及團隊合作和競爭的意義。
三、結(jié)語
小學數(shù)學教學的創(chuàng)新策略探究以人教版五年級數(shù)學下冊“圖形的旋轉(zhuǎn)”教學為例,創(chuàng)新的教學策略不僅能夠有效激發(fā)學生的學習興趣,還能深化學生對數(shù)學知識的理解與應用。引入多元化的教學方法,為學生創(chuàng)建更加生動、有趣且富有挑戰(zhàn)性的學習環(huán)境。教學中學生不僅通過動手實踐體驗圖形旋轉(zhuǎn)的奧秘,還借助信息技術(shù)手段,直觀地觀察圖形旋轉(zhuǎn)的動態(tài)過程,從而加深了對圖形旋轉(zhuǎn)概念和規(guī)律的理解。創(chuàng)新的教學策略不僅提升了學生的學習效果,還培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造力、想象力和解決問題的能力。學生在參與實踐活動和信息技術(shù)應用的過程中能夠自主探索、合作交流,發(fā)現(xiàn)問題并嘗試解決問題,這對于培養(yǎng)其數(shù)學素養(yǎng)和綜合素質(zhì)具有重要意義。
(作者單位:福建省漳州市教師進修學校附屬小學)
編輯:孫守春