摘" 要:在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生在主動(dòng)探索中建構(gòu)知識(shí),可以提升學(xué)生的思維,啟迪學(xué)生的智慧,從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.在具體的教學(xué)中,教師可以通過(guò)“創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)猜想,操作驗(yàn)證,推理證明,拓展延伸”的教學(xué)策略展開(kāi)教學(xué).
關(guān)鍵詞:
學(xué)科育人;小學(xué)數(shù)學(xué);教學(xué)策略
基金項(xiàng)目:安徽省教育科學(xué)研究2022年度課題“基于學(xué)生立場(chǎng)的小學(xué)數(shù)學(xué)智趣教學(xué)實(shí)踐研究”(項(xiàng)目編號(hào):JK22091).
數(shù)學(xué)是一門(mén)抽象且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,正是這種特性,使得學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中感到枯燥與乏味,甚至出現(xiàn)厭倦與恐懼的心理.為了激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,在教學(xué)中,教師可以主動(dòng)營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,讓學(xué)生在樂(lè)趣無(wú)窮的學(xué)習(xí)中積極循理,探求本質(zhì),提升思維,啟迪智慧.
1" “激趣·循理·啟智”的內(nèi)涵
“激趣”“循理”“啟智”即通過(guò)創(chuàng)設(shè)有效的問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在積極探索新知的過(guò)程中理解知識(shí)之間的內(nèi)在邏輯,主動(dòng)建構(gòu)知識(shí),提升思維,啟迪智慧,從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.
激趣是前提,基于學(xué)生的立場(chǎng),遵循他們的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,倡導(dǎo)沉浸式學(xué)習(xí),讓學(xué)生在真情境、真問(wèn)題的探究中對(duì)數(shù)學(xué)現(xiàn)象充滿(mǎn)好奇,保持持久的興趣;循理是關(guān)鍵,基于數(shù)學(xué)學(xué)科的本質(zhì),注重?cái)?shù)學(xué)學(xué)科實(shí)踐活動(dòng),倡導(dǎo)理解性學(xué)習(xí),讓學(xué)生在“做數(shù)學(xué)”中真體驗(yàn)、真建構(gòu);啟智是旨?xì)w,基于為思維發(fā)展而教的目的,發(fā)揮數(shù)學(xué)在培養(yǎng)人的理性思維和科學(xué)精神等方面的作用,倡導(dǎo)素養(yǎng)提升,鼓勵(lì)學(xué)生敢于批判質(zhì)疑,在真感悟、真反思中轉(zhuǎn)“知”成“智”,形成“數(shù)學(xué)慧眼”.“激趣”“循理”“啟智”三者相輔相成,構(gòu)成了數(shù)學(xué)學(xué)科育人的“一體三翼”.
2" “激趣·循理·啟智”的實(shí)施策略
“激趣·循理·啟智”這一教育理念體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)思想.教學(xué)中通過(guò)激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī),使學(xué)生在興趣盎然的心態(tài)下主動(dòng)探究;通過(guò)建構(gòu)知識(shí)的內(nèi)在邏輯和結(jié)構(gòu)化知識(shí)體系,使學(xué)生深度理解知識(shí);通過(guò)質(zhì)疑問(wèn)難、實(shí)踐創(chuàng)新,使學(xué)生的思維品質(zhì)及核心素養(yǎng)得以提升.下面以人教版《義務(wù)教育教科書(shū)數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)》中“三角形的內(nèi)角和”一課為例,談?wù)劇凹とぁぱ怼⒅恰钡膶?shí)施策略.
2.1" 創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)猜想
美國(guó)探究教學(xué)專(zhuān)家理查德·薩其曼(J.R.Suchman)堅(jiān)信課堂上要開(kāi)展探究教學(xué)必須滿(mǎn)足三個(gè)條件:第一,有一個(gè)集中學(xué)生注意的焦點(diǎn),最好是一個(gè)能引起學(xué)生驚異的事件或現(xiàn)象;第二,學(xué)生享有探索的自由;第三,有一個(gè)容易引起學(xué)生反應(yīng)的環(huán)境.[1]引人入勝的故事便是“能引起學(xué)生驚異的事件”和“易引起反應(yīng)的環(huán)境”,故事中的沖突、挑戰(zhàn)或謎團(tuán),能激發(fā)學(xué)生的思維火花,促使他們主動(dòng)探尋知識(shí),深化對(duì)知識(shí)的理解.
教學(xué)片段1.
師:在三角形的王國(guó)里,有銳角三角形、直角三角形和鈍角三角形,平日里它們都是好朋友,可是有一天,這三種三角形因?yàn)閮?nèi)角和的問(wèn)題出現(xiàn)了爭(zhēng)執(zhí).
鈍角三角形認(rèn)為自己有一個(gè)最大的角,所以?xún)?nèi)角和最大;直角三角形認(rèn)為自己不僅有一個(gè)直角,而且另外兩個(gè)角也挺大的,所以?xún)?nèi)角和最大;銳角三角形認(rèn)為自己雖然沒(méi)有很大的角,但三個(gè)角都比較適中,所以?xún)?nèi)角和最大.
你覺(jué)得哪種三角形說(shuō)得對(duì)?
學(xué)生紛紛表達(dá)了自己的觀點(diǎn),小部分學(xué)生認(rèn)為鈍角三角形的內(nèi)角和大,大部分學(xué)生認(rèn)為它們的內(nèi)角和一樣大,都是180°.
師:三角形的內(nèi)角和是180°,這只是我們的猜想,接下來(lái)該怎么辦?
【設(shè)計(jì)意圖】生動(dòng)的故事引發(fā)了學(xué)生對(duì)三角形內(nèi)角和大小的思考,激起了他們的探索興趣和求知欲,為接下來(lái)的探究埋下了伏筆.
2.2" 多樣探索,操作驗(yàn)證
在解決問(wèn)題的過(guò)程中,通常需要用多種不同的思路或方法尋找答案,以便更好地理解知識(shí).對(duì)于三角形內(nèi)角和的猜想,利用不同的方法探究結(jié)果,特別是通過(guò)觀察、測(cè)量、拼組等方式收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證假設(shè),是一種很好的學(xué)習(xí)方法.
教學(xué)片段2.
探索一:三角板驗(yàn)證.
師:怎么驗(yàn)證三角形的內(nèi)角和是不是180°?
生1:這是兩個(gè)三角板,其中一個(gè)三角板三個(gè)角的度數(shù)分別是90°、45°、45°,加在一起正好是180°;另一個(gè)三角板三個(gè)角的度數(shù)分別是90°、60°、30°,加在一起也是180°.
生2:這種方法有局限性,只是兩個(gè)特殊的直角三角形,不能說(shuō)明其他三角形的內(nèi)角和是180°.
師:是的,特殊的三角形不能代表全部的三角形.
【設(shè)計(jì)意圖】四年級(jí)的學(xué)生正處在從以具體形象思維為主,逐步過(guò)渡到以抽象邏輯思維為主的過(guò)程中,他們喜歡用個(gè)例代表一般,這個(gè)環(huán)節(jié)可以看出學(xué)生思維的局限.
探索二:測(cè)量法.
把學(xué)生分成小組,讓他們用量角器測(cè)量鈍角三角形、直角三角形和銳角三角形三個(gè)角的度數(shù),并填入表1.
師:剛才我們還認(rèn)為三角形的內(nèi)角和是180°,測(cè)量后才發(fā)現(xiàn),居然好多三角形的內(nèi)角和不是180°.
學(xué)生滿(mǎn)臉疑惑,但也找不出問(wèn)題的原因.這時(shí)有位學(xué)生提出,剛才得出的答案是186°,現(xiàn)在重新測(cè)量了一次,發(fā)現(xiàn)量錯(cuò)了,正確的度數(shù)是180°.
他的話立刻引發(fā)了其他學(xué)生的思考,剛才測(cè)量三角形內(nèi)角和時(shí),有的角不是整刻度數(shù),就寫(xiě)了一個(gè)接近的度數(shù),這說(shuō)明我們的測(cè)量有誤差.
生:表中的數(shù)據(jù)都接近180°,肯定是誤差導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不是180°.
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生一般會(huì)認(rèn)為測(cè)量肯定能得出準(zhǔn)確的結(jié)果,其實(shí)測(cè)量通常無(wú)法避免誤差.這個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)可以使學(xué)生親身感受誤差的存在,為下面更為準(zhǔn)確的撕拼法打下基礎(chǔ).
探索三:撕拼法.
師:還有更好的方法驗(yàn)證嗎?
生:180°是一個(gè)平角,把三角形的三個(gè)角放一起,看一看是不是平角就可以了.
學(xué)生用撕一撕,拼一拼的方法得出三角形的內(nèi)角和是180°(如圖1).
還有的學(xué)生利用折一折的方法得出三角形的內(nèi)角和是180°(如圖2).
【設(shè)計(jì)意圖】撕拼法與前面的測(cè)量法相比有了很大的進(jìn)步,不僅便于操作,而且還能在一定程度上避免誤差.學(xué)生在撕、拼過(guò)程中得出三角形內(nèi)角和的度數(shù),也感悟到轉(zhuǎn)化思想的重要性.
2.3" 理性思考,推理證明
理性思考和推理證明在很多領(lǐng)域都有著極其重要的意義,它們不僅是科學(xué)研究、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)、法律判斷和生活決策的基礎(chǔ),還是促進(jìn)知識(shí)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的重要工具.特別是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,理性思考和推理證明可以基于事實(shí)和邏輯來(lái)驗(yàn)證假設(shè),從而確保知識(shí)的準(zhǔn)確性和可靠性.同時(shí),理性思考和推理證明能夠培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力,使他們?cè)讵?dú)立思考、分析問(wèn)題、評(píng)估證據(jù)中形成理性的判斷.
教學(xué)片段3.
師:現(xiàn)在能不能說(shuō)所有三角形的內(nèi)角和都是180°?
大部分學(xué)生表示贊同,但有一位學(xué)生提出質(zhì)疑,全班有52人,只是驗(yàn)證了52個(gè)不同的三角形,萬(wàn)一其他三角形的內(nèi)角和不是180°呢.
師:是的,還有好多三角形我們沒(méi)有驗(yàn)證.
學(xué)生紛紛表示,三角形有無(wú)數(shù)個(gè),不可能都用撕拼法驗(yàn)證.
師:既然不能一一驗(yàn)證,看來(lái)還不能確切地說(shuō)這個(gè)結(jié)論成立.
學(xué)生陷入了沉思之中,沒(méi)有了思路.
師:你們還愿意繼續(xù)研究下去嗎?
講一個(gè)故事,也許對(duì)你們會(huì)有啟發(fā).法國(guó)數(shù)學(xué)家布萊士·帕斯卡(B.Pascal)對(duì)“三角形的內(nèi)角和”的問(wèn)題也非常感興趣,12歲那年,他用粉筆畫(huà)出了一些平面圖形,當(dāng)他把目光注視到長(zhǎng)方形時(shí),好像發(fā)現(xiàn)了……
生1:我發(fā)現(xiàn)直角三角形內(nèi)角和的度數(shù)都是180°.
師:說(shuō)說(shuō)你的想法?
生1:如圖3所示,連接長(zhǎng)方形的對(duì)角線,可以把長(zhǎng)方形變成兩個(gè)一樣大小的直角三角形,因?yàn)殚L(zhǎng)方形的內(nèi)角和是90°×4=360°,所以直角三角形的內(nèi)角和就是360°÷2=180°.
圖3
師:這只是一個(gè)直角三角形,那其他直角三角形呢?
生1:可以反過(guò)來(lái)想,只要是兩個(gè)完全相同的直角三角形,都可以拼成長(zhǎng)方形或正方形,所以所有的直角三角形的內(nèi)角和都是180°.
師:那銳角三角形和鈍角三角形呢?
生2:如圖4所示,銳角三角形和鈍角三角形里面都可以畫(huà)一條高,此時(shí)三角形變成了兩個(gè)直角三角形,內(nèi)角總和應(yīng)該是180°×2=360°,但是高兩旁的兩個(gè)直角不是原來(lái)三角形的內(nèi)角,要減去90°×2=180°,所以銳角三角形和鈍角三角形的內(nèi)角和都是360°-180°=180°.
圖4
師:現(xiàn)在可以說(shuō)三角形的內(nèi)角和是180°了.回顧剛才的研究過(guò)程,剛開(kāi)始我們只是猜測(cè)“三角形的內(nèi)角和是180°”,猜想需要驗(yàn)證,我們先是利用兩個(gè)特殊的直角三角形來(lái)驗(yàn)證,顯然不太嚴(yán)謹(jǐn).接著,想到了測(cè)量,但因測(cè)量精度問(wèn)題,還是無(wú)法準(zhǔn)確得出結(jié)果.這時(shí),想到了撕拼法,證明了結(jié)論.就在我們?yōu)榈玫浇Y(jié)果而高興時(shí),理性精神讓我們繼續(xù)思考,還沒(méi)有把所有的三角形都驗(yàn)證完,怎么能得出結(jié)果?最終,我們借助帕斯卡的方法,推理證明出“所有的三角形的內(nèi)角和都是180°”.對(duì)此,你們有什么想說(shuō)的?
生3:數(shù)學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模荒苤挥脦讉€(gè)特殊例子就得出結(jié)果,要用事實(shí)來(lái)證明.
生4:數(shù)學(xué)特別講道理,越研究越好玩.
生5:遇到困難不能放棄,要敢于嘗試.
【設(shè)計(jì)意圖】《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出:“‘圖形的性質(zhì)’強(qiáng)調(diào)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、直觀發(fā)現(xiàn)、推理論證來(lái)研究圖形,在用幾何直觀理解幾何基本事實(shí)的基礎(chǔ)上,從基本事實(shí)出發(fā)推導(dǎo)圖形的幾何性質(zhì)和定理.”[2]本環(huán)節(jié)讓學(xué)生在理性的推理證明中不斷地思辨,以感悟數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn),進(jìn)而提升學(xué)生的核心素養(yǎng).
2.4" 應(yīng)用知識(shí),拓展延伸
知識(shí)只有經(jīng)過(guò)運(yùn)用才能掌握得更牢固,理解得更深刻.同時(shí)在運(yùn)用過(guò)程中適當(dāng)?shù)赝卣寡由欤梢约由顚W(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念和方法的理解,培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,提升學(xué)習(xí)的思維品質(zhì).
(1)知識(shí)應(yīng)用.
習(xí)題練習(xí).
①計(jì)算圖5中各圖形未知角的度數(shù).
②把下面這個(gè)三角形沿虛線剪成兩個(gè)小三角形(如圖6),每個(gè)小三角形的內(nèi)角和是多少度?
③圖7中的三張圖后分別是什么三角形?
【設(shè)計(jì)意圖】三道習(xí)題,層層深入,加深了學(xué)生對(duì)三角形內(nèi)角和的理解和應(yīng)用,使他們?cè)谥R(shí)運(yùn)用的過(guò)程中感受數(shù)學(xué)的價(jià)值,同時(shí)溝通前后學(xué)習(xí)的知識(shí),實(shí)現(xiàn)了知識(shí)間的融會(huì)貫通,提升了數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
(2)拓展延伸.
挑戰(zhàn)多邊形內(nèi)角和的計(jì)算.
①根據(jù)三角形的內(nèi)角和,利用分割的方法求出四邊形、五邊形和六邊形的內(nèi)角和(如圖8).
②如果是任意多邊形,怎么求它的內(nèi)角和?
通過(guò)對(duì)第①題的觀察與思考,得出多邊形內(nèi)角和公式為(n-2)×180°(n大于等于3且n為整數(shù)).
【設(shè)計(jì)意圖】從三角形的內(nèi)角和出發(fā),將知識(shí)運(yùn)用到更復(fù)雜的情境中,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面,增強(qiáng)了他們的實(shí)踐能力,培養(yǎng)了他們的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力.
參考文獻(xiàn)
[1] 徐學(xué)福.美國(guó)“探究教學(xué)”研究30年[J].全球教育展望,2001(8):57-63.
[2]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022.