问题驱动,助推学生经历“数学化”的过程
——以苏教版数学六年级下册“用方向和距离确定位置”的教学为例
2023-08-05江苏省连云港市岗埠中心小学张洪珍
江苏省连云港市岗埠中心小学 张洪珍
江苏省连云港市建宁小学 王建华
问题是数学的“心脏”,也是学生学习数学的动力引擎。在数学教学中,教师要借助问题,驱动学生的深度思考,引发学生的深度探究。在“互联网+”时代,教师要借助信息技术手段,充分发挥问题的驱动功能、育人功能,彰显问题的驱动价值、育人价值,用问题驱动助推学生经历“数学化”的过程。
一、教学畅想
教材中的数学知识是经过编者选编的,是一种“浓缩的精华”,是“学术形态的知识”。“学术形态的知识”追求精准性、逻辑性、严密性,但缺乏直观性、形象性。在教学预设中,教师要通过预设流程,将“学术形态的数学”转变为“教育形态的数学”,将“教育形态的数学”转变为“学习形态的数学”“精神形态的数学”“生命形态的数学”等。
(一)解读静态知识
“用方向和距离确定位置”是苏教版数学六年级下册第五单元的内容。这一部分内容是在学生学习了“角的度量”“比例尺”等相关知识的基础上展开的。如果说,“用数对确定位置”对应于初中阶段的“平面直角坐标系”的话,那么,“用方向和距离确定位置”对应的则是高中阶段的“极坐标系”。从这个视角来看,“用方向和距离确定位置”的教学意义是深远的。
(二)剖析具体学情
学生在学习这一部分内容时,已经学习了“在数轴上确定点的位置”“用数对确定位置”“用东北、西北、东南、西南等方位词描述位置”等。这样的学习基础,为学生学习“用方向和距离确定位置”开辟了可能性。同时,不同学生的学习基础、倾向、风格等都是存在差异性的。作为教师,在实施班级授课制的同时要关注、关照学生的具体学情。在教学预设中,情境应当具有现实性、亲和力,能激发学生探究的欲望、内需;要引导学生充分经历“用方向和距离确定位置”的全过程,要让学生成为数学知识的发现者、建构者、创造者。
(三)教学预先设计
在“互联网+”时代背景下,教师要充分发掘网络资源,引导学生借助“主问题”“主任务”等,逐步精确、锁定“目标”的位置;要引导学生从“面”上的位置确定走向“线”上的位置确定,再从“线”上的位置确定走向“点”上的位置确定。在教学预设的过程中,笔者创设现实性的情境,引导学生产生“确定位置”的内在心理需求,让学生产生强烈的“确定位置”的心理动机。在此基础上,借助问题引导学生逐步精确“点”的位置。在教学过程中,教师要精心设计问题,引导学生对确定位置的方法进行比较。
二、教学实践
实施问题驱动教学,要充分发挥信息技术与数学知识整合的功效;要变学生数学学习的“走马观花”为“专题研究”,变传统的“要我学”为“我要学”;要从规定性知识的“简单告诉”转向“知识解压缩”,引导学生亲身经历、感受、体验。只有这样,数学知识之于学生才是有生命力的。教学不仅仅是传授,也不仅仅是促进学生理解,而是促进学生建构、创造。
教学片段1:激活经验,激趣导入
用课件直接超链接互联网视频:狂风暴雨的海面上,一艘渔船遇险,需要紧急救援。(暂停播放视频)
师:我们首先需要借助雷达确定被搜救船只的位置。
生1:茫茫大海,没有参照物。我们首先需要确定一个参照,然后才能确定船只的位置。
生2:因为船不断地在海面漂移,所以我们需要一个相对静止的参照物。
师按下播放键,视频继续播出。生隐隐约约看到远方海面上的灯塔。
生3:我们可以以静止的灯塔作为参照物,来实时确定被搜救船的位置。
生4:我们首先应当确定船的大致位置,如在视频中,船在灯塔的东北方向。
……
深度反思:情境有助于激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,尤其是真实的情境,更能激发学生的学习动力,赋予学生数学学习的动机。在教学中,结合互联网资源,用课件超链接互联网,能让学生感受、体验到情境的真实性。同时,在播放视频的过程中,教师适度控制,能充分发挥视频的育人功能,让视频激发学生的认知冲突,由此,引导学生积极主动地投身到数学思考、探究中去。
教学片段2:逐步建构,创造模型
(1)用方向进行“面”上的确定
师:说一说海面上的船分别在灯塔的什么方向?(问题1驱动)
生1:船1在灯塔的东北方向。
生2:船3在灯塔的正北方向。
生3:船4在灯塔的西南方向。
师网络搜索“确定位置的方向”,网页显示:北偏西、北偏东、南偏西、南偏东……
师:为什么用“北偏西”“北偏东”,一般情况下不会说“西偏北”“东偏北”呢?
生4:我觉得可能是因为确定位置的时候,是以南北方向作为基准方向的。
师:为什么以南北方向作为基准方向呢?(问题2驱动)生思考、交流研讨。
生5:因为地球的经线指示的是南北方向。
生6:因为在古代,航行是借助北极星来确定位置的。
……
师:同学们想得不错,那么,我们一般将平面分成多少个方向呢?(多媒体课件出示“八个基本方向”)
深度反思:数学知识与生活有着千丝万缕的关联。尽管“用方向和距离确定位置”中的“方向”是一种规定性的知识,但这种“规定”有着内在的缘由。在教学中,教师要借助问题,引导学生发挥想象,让学生揣摩、品味“用方向和距离确定位置”的合理性、科学性。
(2)用角度进行“线”上的确定
师:船1和船2都在灯塔的北偏东方向,如何有效区分船1和船2的位置呢?(问题驱动)
生1:可以将船1、船2分别与灯塔连线,连线的角度是不同的。
生2:我想,我们在确定物体的位置时,不仅需要确定物体大致的方向,而且需要知道它们与参照物的连线与正北方向的角度。
教师借助互联网播放“新闻片段”,帮助学生逐步建构“用方向和角度确定位置”的模型,即“物体在参照物的某某角度方向”。
深度反思:在引导学生进行数学知识的自主建构时,教师要精心设计问题。在教学中,笔者设计了一个“大问题”——“如何有效区分船1和船2的位置”,激发学生的认知冲突,引发学生建构、创造“角度”的概念。如此,学生从“面”上的物体的位置确定延伸到“线”上的物体的位置确定。
(3)用距离进行“点”上的确定
多媒体课件展示。
师:我们从多媒体课件中发现,有两艘船都在北偏东30°方向,那么,我们在搜救的时候,如何区分这两艘船呢?(问题驱动)
生1:老师,我发现这两艘船距离参照物的距离不同,能否再引入“距离”进行描述。
生2:老师,我们刚刚学习了比例尺,我想,我们可以借助图上的距离和比例尺,计算出实际距离,然后就可以精确地表示两艘船的位置了。
生3:老师,我懂了,我们可以根据方向确定物体大致的位置,然后根据角度将位置描述得稍微精确一点,最后根据距离就能将物体的位置十分精确地表示出来。
生4:老师,方向、角度、距离应该就是确定物体位置的一些具体方法。
生5:老师,我还有补充,还要有参照物。
……
深度反思:从“面”到“线”再到“点”,学生能自主建构、创设出“用方向和距离确定位置”的数学表征模型。这样的问题驱动教学,充分发挥了问题的导向、监督、调节等功能。在教学中,教师要从“平均用力”转向“重点突破”,要让学生从“让我找到精准位置”转向“我要找到精准位置”。问题驱动赋予学生充分的自主学习时空,赋予学生充分的自主学习权利。学生在问题的导引下,能进行数学知识的自主建构、创设。
教学片段3:比较方法,清晰认知
课件出示“用数对确定位置”和“用方向和距离确定位置”。
师:我们在四年级的时候学习了“用数对确定位置”,今天我们又学习了“用方向和距离确定位置”。请你们比较这两种“确定位置”的方法有什么不同。(问题1驱动)
生1:用数对确定位置,关键是确定行和列,列在前、行在后。列和行构成了一个数对;用方向和距离确定位置,关键是确定参照物、方向、角度和距离。
生2:用数对确定位置,确定的是在一个面上的物体的位置;用方向和距离确定位置,确定的是相对于参照物的另外一个物体的位置。
师:真会动脑筋。我们可以这样来概括“用数对确定位置是确定整体中点的位置,用方向和距离确定位置确定的是两个点之间的位置关系。环境不同,确定位置的方法也就不同”。你能举出一些例子吗?(问题2驱动)
生3:围棋、象棋等确定位置应该用数对,它表示的是点与整体的关系。
生4:两个城市的位置就适合用方向、距离和角度,它表示的是点与点之间的关系。
……
借助互联网链接到网页,展示不同的确定位置的方法的实际应用。在问题驱动的过程中,学生从原先的“举三反一”走向了举一反三。
深度反思:将小学阶段的两种确定位置的方法进行比较,有助于加深学生的认知,让学生的认知从感性走向理性。联系现实生活、情境应用,能让学生感受、体验到数学知识的意义和价值。如此,学生能深刻认识到“数学知识离我们并不遥远”“数学知识就在我们身边”,从而助推学生树立“生活数学”的意识。在应用问题驱动的过程中,教师可以设计情境性问题,可以设计探究性问题,可以设计拓展性问题,也可以设计反思性问题。好的问题犹如一个发动机,是学生数学学习的动力。好的问题能切入学生数学学习的“最近发展区”,使学生的数学学习从“现实水平”提升到更高水平。在问题导学的过程中,学生的思维、认知拾级而上,学生的数学学习从低阶走向高阶。问题导学,能有效培养学科核心素养。
三、教学评价
问题驱动教学是助推学生经历数学化(包括横向数学化和纵向数学化)的有效路径。问题能让学生学会想,也能催生学生进一步地问,还能促进学生深度地做。在教学中,教师要借助“互联网+”技术,设计更好的问题,借助于好的问题增强学生的数学学习驱动力,提升学生的数学学习思维力,发展学生的数学学习探究力。在问题导学的过程中,教师要注重问题的现实性、趣味性、生活性以及导向性。问题驱动教学不仅要指向数学学科的知识本质,更要指向学生的数学学习需求。