让“四部曲”引领几何教学
2018-07-09李旭
李旭
摘 要:在图形与几何的教学中,为了培养学生良好的几何素养,教师应该要抓住四个核心词:观察、体验、想象、创造,简称“四部曲”,其中观察是起点,体验是核心,想象是关键,创造是升华。它们是不可分割、互相融合的有机整体,是符合儿童心理、符合认知规律、利于学生发展和提高的教学方法、策略和培养目标。
关键词:几何教学;观察;体验;想象;创造
中图分类号:G623.5 文献标识码:A 收稿日期:2018-02-01
课题项目:福州市教育科学研究“十三五”规划2017年度课题“培养科学精神,提升学习能力的实践研究”(FZ2017GH038)。
作者简介:李 旭,男,福州教育学院附属第二小学办公室副主任,小学高级教师,本科。
在图形与几何领域的教学过程中,“观察、体验、想象、创造”是四个不可回避的关键词,这里称之为几何教学的“四部曲”。观察可以了解图形特征;体验可以边操作边感悟图形性质;想象可以发展空间思维;创造可以培养创新意识。它们是不可分割、互相融合的有机整体,可以有效配合使用,提升图形与几何的教学质量。
一、观察——几何教学的“起点”
苏霍姆林斯基说过:“观察对于儿童之必不可少,正如阳光、空气、水分对于植物之必不可少一样。在这里,观察是智慧的最重要的能源。”在提倡素质教育的新课堂中,观察是整个图形与几何的教学起点,有了观察,学生才能先对几何图形的结构特征有所了解,再对几何图形的内在本质有所了解……无论用什么样的教学策略和方法,我们都要先观察图形,将这个前奏“演奏”好,再进一步学习。
以人教版六年级下册《圆柱的认识》一课为例,首先,在情境引入部分,教师可出示一个立体图形(如图1),让学生观察,问:“这图形有什么特征?它是圆柱体吗?”学生通过观察,感知了该图形的外部特征,回答道:“它的侧面有一个和圆柱类似的弯曲的面,也有两个平平的面,但一个是圆,一个是椭圆,而且大小不同,以前的圆柱应该是两个一样的圆。虽然有区别,但这会不会是特殊的圆柱呢?”通过观察,学生自然会产生问题,就有了进一步学习的兴趣。在新课探究阶段,对圆柱体的观察同样是认识圆柱体,了解特征的基础。探究环节后,教师再次拿出上述立体图形和圆柱并排放着,让学生根据圆柱的特征再一次进行对比观察,通过辨析进一步认识圆柱体,掌握圆柱的特征,为接下来的学习奠定基础。
二、体验——几何教学的“核心”
《义务教育数学课程标准(2011年版)》中指出:“经历和体验在数学学习过程中是很重要的”。只有学生全面探究、亲身体验的知识,才能内化为记忆深处的认知;只有学生全面参与、亲身体验的操作,才能内化为熟练掌握的技能;只有学生全面参与、亲身体验的过程,才能内化为科学素养的经验;只有学生全面提问、亲身体验的问题,才能内化为解决问题的思想方法。因此,体验是实现几何教学目标的有效方法,体现了学生学习主体地位的课堂理念,是几何教学的“核心”。
以人教版六年级上册《圆的周长》一课为例,在测量圆的周长的探究环节中,笔者将重点放在培养学生解决问题的方法经验的体验和累积上。我问:“如何测量一个圆的大小?”学生想出用软尺。我又问:“没有软尺,就不能量了吗?”学生又根据之前的经验,将细线绕圆形一周,然后再量细线的长。这时,学生已经初步感受和体验到化曲为直的方法的优越性。另一学生提出,将细线放直,让圆在直线上面滚动一周,经过的距离也就是圆的周长。再将细线换成直尺后,就转化成演示教具,进而探究直径和周长的关系。
如果之前没有体验,学生是无法将化曲为直的思想方法运用得这么透彻,是体验激发了学生学习的积极性和成就感。经过这样层层深入不断改良的体验和经历,学生始终带着好奇心和强烈的求知欲来学习,从数学的角度去看待测量问题,对数学产生了浓厚的兴趣。
三、想象——几何教学的“关键”
空间想象能力是几何素养中一个关键的、不可或缺的能力。正如爱因斯坦所说:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”有了空间想象能力,学生才能够认识图形的相关知识,才能够运用知识解决更多的问题,才能够发展自己的数学几何思维和能力。所以,想象是几何教学中的关键,它影响着对事物的认知,是知识运用、思维发展的决定因素,也把控着课堂的方向。
以人教版五年级下册《长方体的认识》一课为例,为了培养学生的空间想象能力,在认识长宽高的环节中,笔者先将一个长方体实物抽象成立体图,接着去掉一条棱,问:“还能想象出原来长方体的大小吗?”绝大部分学生还是能够想象出来。我继续追问:“怎么想象的?”有的学生会回答点连点就行,还有的学生会提到根据相对的棱长度相等来想象。无论是点连点还是相对的棱,学生又一次从数学的角度进行了想象。有了前车之鉴,学生都能利用知识迁移和想象能力,想象出接下来消失的那些棱。当只剩下两条棱的时候,学生体会到相交于一个顶点的三条棱对建构长方体的重要性。我介绍了长、宽、高之后,继续引导学生通过想象体验长、宽、高的重要性。我对长、宽、高的长度分别进行变化,让学生想象长方体,再用手比划大小,将抽象的事物形象化,最后以多媒体课件验证,并让学生反复想象几组。这样,学生的空间观念得到了锻炼,想象能力得到了发展。
当然,空间想象能力并不是靠一节课,几个环节就能培养起来的,它应该是一种观念,一种图形与几何领域上的“关键意识”。只有通过这样的想象,才能做到润物细无声地为学生渗透空间观念,培养其空间想象能力。
四、创造——几何教学的“升华”
陶行知曾说过:“教育不能创造什么,但它能启发儿童创造力,以从事于创造工作。”因此,创造能力的培养是几何教学的终极目标,我们在教学中一定要留给学生充足的时间和空间让学生自由创造。
以人教版五年级下册《长方体的认识》一课为例,在认识长方体面的特征时,笔者提供许多规格的硬纸片做长方体的面,让学生小组合作制作出长方体。在整个过程中,学生不断地累积空间想象、大脑创造、动手验证等活动经验,丰富和提升了思维能力和创造能力。为了进一步提升学生的创造力,笔者提出了一个挑战性的问题:“只选若干张1号(12cm×4cm)纸张来制作长方体,行吗?”几个学生失败后,一个学生边演示边说:“前面1张,左面1张,上面3张并排拼着……就能围成一个长12cm,宽12cm,高4cm的长方体(如图2)。”当她成功时,笔者在表扬她的创造力的同时,还趁热打铁,用课件演示同一长方形纸张不断叠高的动画,让学生体会和感受从面到体的量变引起质变的过程。累积了经验之后,学生创造意识有所提高,这里的每一个过程都是一个长方体,甚至还意识到一张长方形的纸因为有厚度,所以也是一个长方体的本质问题。在这一系列创造长方体的过程中,学生充分发挥他们的智慧,创造出许多惊喜,感受着数学世界的魅力和快乐。
当然,还是那句老话:“教无定法,贵在得法。”只要是符合儿童心理、符合认知规律、有利于学生发展和提高的,都是好的教学方法和策略。“观察、体验、想象、创造”这与几何教学紧密联系的“四部曲”,可以根据学生发展和提高的需要,合理地排序、搭配,如此才能为图形与几何的教学增光添彩。
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