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带着“问题”去旅行

2020-11-30彭恽

教育信息化论坛 2020年9期
关键词:数学概念深度学习问题

彭恽

摘要:实践表明,小学生核心素养的发展离不开数学概念的支撑。数学概念是数学的细胞,也是构成数学体系的基石。而真实课堂是提升学生概念理解的重要途径,教师应着眼于从“思维滴落的真实”“思考留落的真实”“想象洒落的真实”三个维度,进行课堂教学的实践研究,以实现真实课堂的科学构建,促进学生数学素养的整体提升。

关键词:数学概念;真实课堂;深度学习

数学概念是数学的细胞,形成数学概念是发展学生思维能力的重要因素。在小学阶段,数学概念课的教学也是培育学生核心素养的支撑,是形成数学品格的标志。相关调查显示,目前的概念课教学普遍存在“重讲解、轻感悟,重结果、轻过程”的学习倾向,当遇到真正意义的数学概念问题时,大部分学生仍然手忙脚乱,甚至束手无策。

作为一线教师的我们又该如何改变现行概念课堂的现状,把对数学概念的理解转化为发展学生素养的实践行为呢?本文以苏教版教材四年级上册“认识射线和直线”一课为例,从不同维度对概念课教学进行分析和阐述。

一、追根溯源,寻找思维滴落的“真实”

现行教学中经常上演着这样一种课堂尴尬:“我很渴,老师却只给我一点水。”学生的真实问题无法得到满足,而对于已经明了的知识点,教师却不厌其烦地去“夯实”,课堂也呈散状分布。在打磨这节课时,为了避免出现这样的尴尬,我们进行了前测调查和研究。

(一)概念的调查:你对线有哪些疑惑?需要老师帮你解决哪些问题?

结果表明,对于这个问题,全班有42人提到了射线和直线的概念,占总人数的91.3%;有27人提到了直线、射线和线段的关系,占总人数的58.7%。可以看出,学生们对于概念本质的研究有很浓的兴趣,甚至有一位学生提到“在数学中,如果没有点,会有线吗?”这样的问题。

这个问题有些出乎意料,原本认为学生们只会浅表提问,提出一些非正式的知识点,但这位孩子是从几何形体的整体性来思考的,更大的可能是他确实已经具备了从一维到二维转化的思维能力。这也引起了我的思考。

(二)前测之思考

由上述調查可见:不同孩子的不同疑问是真实的、有研究价值的。尤其是这句:“没有点会有线吗?”留给了孩子们无限想象的空间。布鲁纳曾说过:“任何知识都可以用智力上恰当的方式,教给任何年龄的儿童。”的确,在真实的课堂中,我们应面对学生的真实问题。虽然有些问题远超课标要求,但只要有价值,我们就要用恰当的方式指导学生去思考,让学生形成对知识的感悟。

所以,我把本节课的核心思想定位在“数学抽象”上,以真实问题作为教学切入点,把外围的思考和核心问题联系起来,让学生真实地经历一维、二维甚至三维的图形抽象,且回望于“点动成线”的动态演变,帮助学生整体建构几何概念的思维体系。

【活动一】问题:“没有点会有线吗?”

对于这个疑问,你们有什么想法?

生1:我觉得线是由点组成的。

生2:没有点还是会有线。虽然线段和射线上都有点,但是直线上是看不到点的,所以直线上不存在点。

生3:直线是由许多个连接在一起的点所组成的,它们在直线上虽看不见,但一定是有的。

生4:我们可以用个生活例子来说明,比如踢球。你虽然看不到点,但如果球直直地向你滚来,这个球滚过的所有地方都会留下一个个点。

师:你们的知识真丰富!其实“点”是个神奇的图形!(出示《几何原本》书籍)

古希腊数学家欧几里得说过:“点是宇宙的起源,线是由无数个点连接而成的。”

观察视频:蜗牛沿直线爬行的过程,飞机沿地面滑行的过程,水滴下落的过程。

瞧,点开始运动了!你们看到点在运动了吗?

生:这些物体都是从一个起点出发的。

生:这些物体都是沿着直直的方向在往前运动。

生:它们从一端直直地移动到了另一端。

说明:点沿着直直的线平移一段距离,它就形成了一条线段。

布鲁纳说过:“获得的知识,如果没有完整的结构把它们连在一起,那是一种多半会遗忘的知识。” 教师在讲解概念时,需要让学生在心理上建立起适当的认知结构,并使之成为个人内部知识网络的一部分。而在初等几何的学习过程中,大多数的概念都直接来源于现实生活,因此,建立直线概念,最直接的方式就是借助直观模型的演示去打开思路、加深理解,在想象和推理中构造概念。这也是一种数学思维的初步启蒙。

可以看出,学生基于前测所进行的数学思考是有效的,基于课前研究进行的概念描述是准确的。这样的概念学习,既展现了学生原始的思维轨迹,也真实地经历了多维图形的数学抽象,为后续整体建构几何概念提供了丰富而多元的学习素材。

二、注重渗透,寻绎思考留落的“真实”

数学课堂要重视数学思想、观念、方法的教学,要引导学生将真实问题转化成数学问题,并寻找问题的解决方法,有时还需对问题做出解释和讨论。但这些过程都不应是老师全盘托出,而应组织有效的教学过程,帮助他们去主动思考、有效提取,从而真正理解基本的数学知识和技能、数学思想和方法,以促进幸福课堂的最终形成,促进学生思维品质的提升。

【活动二】演示点动成线的运动路径。

猜想:如果沿着这样的路径一直运动下去,它可能会形成什么?(射线)射线是一种怎样的图形?你能将射线画下来吗?(学生尝试画图)

师:你是怎样将射线画在纸上的?说说你的想法。

生1:射线有一个端点,我从这个端点开始,一直画到这张纸边上为止,表示它是无限长。

师:它表示出无限延伸了吗?

生2:因为射线是无限长的,我就想到了数轴。数轴和射线都可以无限延长,所以我用箭头来表示向着这个方向无限延长。

生3:我的想法和他一样,但我想到了用省略号来表示无限延长画不完的部分。

生4:射线是没有尽头的,它怎么画也画不完,所以我只要先画一个端点,再画一条直直的线就可以了。

师:你们说的话都不相同,但你们的想法都是一样的。

生1:它们都向着一端在无限延长。

生2:它们从一个点出发,可以向不同的方向无限延长。

师:这样的线看似有限,实则是无限的,这就是数学的魅力。它也留给了我们更多想象的空间。

概念教学不只是传授定义,也不只是注重数学形式层面的东西,更应重视数学思维能力的教学。在教学中,只有在具体问题的解决过程中揭开显性的知识面纱,才能寻求隐性的数学思考,以获得理性的思维感悟。

本课例中,我们试图从不同的角度出发,营造出智慧而高效的课堂学习环境,帮助学生把非正式的概念理解上升为模型化的数学思考。例如,当课件动态演示“点动成线”的运动轨迹后,我便让学生们想象:这样的运动路径有什么特点?如果一直沿着这样的路径运动下去,可能会形成怎样的图形?在显性问题的指引下,學生们寻找着隐性的运动规律,在头脑中逐渐构造出运动表象,也自然弱化了概念的难点。

想象过后,我并没有让学生停止活动,而是要求他们画出自己心中“点的运动路径”,再次引发了学生间的认知冲突,使他们产生了用有限来表示无限的心理需求,水到渠成地理解了概念。这样的活动,指引着学生在化静为动的过程中领悟知识的本质,有效建构合理的认知结构,提升学习能力。

三、接壤目标,寻求想象洒落的“真实”

真实的课堂,是在价值的引领下自主建构的过程,是动态生成下自主推进的过程。因此,课堂认知倡导学生自主探究。但自主探究不等于自由研究,学生受已有知识经验的限制,对问题的认识可能一下子抓不到要害,思路比较狭窄,这时,教师不可袖手旁观,任由学生越走越远,而是要给出清晰的思路,引导学生进行有效探究活动,真切地感悟数学知识和数学思想。

【活动三】猜猜信封里的新朋友

(1)线段图(信封内藏着一条线段)

师:你能确定它是什么图形吗?

生:信封里有可能是射线,也可能是直线,还可能是线段。

师:你希望老师提供些什么帮助?

生:撕开些信封,看看里面线的样子。

教师逐步打开信封,学生逐一猜测图形,最后呈现出一条线段。

生:这是一条线段,不是直线和射线。

评价:看来观察图形要思考得更全面一些。

(2)路线图(信封外漏出两个端点)

师:这次信封里又藏着什么图形?

生1:一定是线段。师追问:你确定吗?

生2:信封外面露出两个端点,它肯定是线段。

生3:不一定,有可能两点中间是一条弯弯的线。

生4:我觉得有可能中间画了很多条线,因为就出现了两个点,不能确定肯定是一条线段。

师(出示3条路线):如果让你选,你会选择哪一条来走?两点之间所有的连线中,线段最短。这条线段的长度,就是两点之间的距离。

学生的思维是由简单到复杂、由具体到抽象、由感性到理性的,在这个螺旋式发展的过程中,教师不断地给学生提供思维过程的“支点”,帮助他们不断攀登思维的高峰,以完成知识的整体建构,提高综合学习能力。

从案例可以看出,教师指导学生在建立概念表征的同时,让他们学会利用概念的性质进行抽象、推理,也是本节课重要的教学目标之一。为了落实这一目标,我让学生完整经历了数学想象的过程,由此来体验数学思考的价值。如:在撕开第一个信封后,学生已经排除了直线的可能,猜测可能是线段或射线。然而,当第二个信封完全被打开的一刹那,学生惊讶万分,原来不是一条线,而是多条不同的线。答案出乎所有人的意料,猛然间大家的视线都聚焦到了那位有独特想法的孩子身上,表示对他的赞许。有的说:“两点间线段最短。”有的说:“这两个地方之间只能画出一条线段,其他都是曲线。”……这样的习题设计,非常有趣、有智慧。正是由于前期对线段、射线、直线的动态感知,才帮助学生准确建立了概念的模型思想。

显然,培养学生的思维能力、拓展思维经验是提升学生学习素养的核心力量。而一个幸福高效的教学过程,也应是师生、生生间积极互动与动态生成的过程。在这个过程中,学生不仅能主动发现并获得数学思想方法,也能形成关于数学的正确观念,从根本上培养学生敏捷的思维品质。

综上所述,一节多元化的数学概念课,需要教师善于分析学习的表象,以诱发学生真实的思考;需要教师善于把握深度融合的资源,以推进学生学习体验的形成;更需要教师善于挖掘隐藏在现象背后的本质,以促进学生良好数学素养的养成,最终实现概念的科学构建。与此同时,孩子们才能带着“问题”去幸福地旅行!

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

[2]张翼文.多维认知通道,催生素养着落:从一道题的不同教学路径说开去[J].教学月刊小学版(数学),2017(1).

[3]林慧.深度挖掘教材  把握概念本质[J].小学数学教育,2018(12).

[4]谢毅,郑生志.基于数据分析的课例研究[J].小学数学教师,2019(3).

[5]施银燕.从儿童的问题出发[J].小学数学教师,2019(7).

(责任编辑:韩晓洁)

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