小学数学作业设计策略
2024-04-15吴团团
吴团团
【摘 要】基于核心素养的发展要求,注重落实教—学—评的一致性,教师可以应用多元策略、可视化策略、迁移策略、变式策略、开放策略、整合策略设计作业,优化评价方式。
【关键词】核心素养;教学评一致性;探究性设计策略
《义务教育数学课程标准(2022年版)》研制了学业质量标准,提出“学业要求”“教學提示”,细化评价和考试命题建议,全面推进基于核心素养的评价,强化考试评价与课程标准、教学的一致性,促进教学与评价的有机衔接,凸显学生的主体地位,真正落实教—学—评的一致性。在“双减”背景下,作为教学工作中的重要一环——作业设计,需要教师整体把握教学内容,以结构化数学知识为载体,应用多种策略,基于多层次、大空间的设计思路,精心选择素材,给予学生高质量的作业挑战任务,发展学生的核心素养。
一、多元策略 丰富数学认知
多元表征就是让不同的学生采用自己熟悉的方式,喜欢的方式表达对数学知识本质的理解,促进学生内化吸收,构建数学模型。作业设计时,创设情境,通过操作表征、图形表征、语言表征、符号表征等多元表征方式,让学生多种角度来呈现数学思维,丰富认知,关注个性化思维表达,突破数学知识建构中的理解瓶颈。例如学习米、厘米后,结合教材习题设计认识尺和寸的拓展作业。
1.请你画一画,表示出1米、1尺和1寸之间的关系。
2.估一估1尺大约相当于几支铅笔长?
3.找一找生活中哪些物体的长大约是1尺、1寸。
4.制作一把以尺为单位的尺子,用它来测量生活中物体的长度。
通过阅读资料了解我国传统长度单位,了解米、尺、寸之间的关系,通过画图、操作,估算、寻找生活中1尺、1寸长的物体,制作尺子,积累数学活动经验,多元表征,数形结合,建立尺和寸的概念,丰富并发展量感。
二、可视化策略 搭建思维平台
荀子说:不闻不若闻之,闻之不若见之。有效地运用视觉,以视觉冲击引发思考,建模。课程标准将几何直观作为核心词之一,鼓励利用图形描述,整理、表达信息,将抽象问题形象化。教材中有大量图解示范,在课堂教学中,借助实物、课件演示、板演等一切与思维可视化有关教学手段的运用,都将数学思维具象化。遗憾的是很多老师将可视化的策略局限于教的策略,而学生亦不能自觉将画数学作为解决问题的有效策略。例如一个长方体沿着高截去4厘米的正方体,表面积减少96平方厘米,原来长方体的体积是多少?学生直接完成困难很大,但是借助草图,就能很快找出原长方体、截掉的正方体之间的联系,顺利解决。可视化的直观效果毋庸置疑。因此我们不但要在课堂上大张旗鼓去落实学生画数学能力的培养,作业设计时也关注画的能力的养成,让画不是散状的出现。
例如探究圆柱与圆锥关系的作业:
1.画圆柱与圆锥。①画等底等高的一对圆柱和圆锥。②画体积相等高相等的一对圆柱和圆锥。③画体积相等,底面积相等的一对圆柱和圆锥。
我发现:( )相等,( )相等,圆锥的( )是圆柱的( )
2.如下左图,家里来了7个同学,笑笑拿了一瓶饮料,每人一杯够吗?画一画表示你的想法。
3.如上右图,笑笑妈购买了一些冰淇淋,( )号冰淇淋体积是( )号冰淇淋体积的。你能找到几组,说一说你的想法。
作业1通过画图策略,让思维可见,更快发现1:3的关系。作业2没有具体数据,就是要创设情境,引领学生以画作为学习的拐杖,将圆柱转化为3个和圆锥等底等高的小圆柱,感受作图的优越性。作业3提供视角素材图,引领进行想象和转换,紧扣1:3的关系解决问题,灵活度高,开放性强。
开发促进思维发展的“数学画”的作业,设计提升数学读画、作画能力的习题,提升学生读图画图意识,发展思维能力。
三、迁移策略 构建知识网络
数学知识的学习要思考数学从哪里来,往哪里去,有什么用,打通知识之间的联系,形成网状结构。迁移能够帮助学生更容易理解新内容,主动把习得的方法思想类比,内化为数学学科的学习能力。作业设计时,教师要有大课程观,善于把握相似模块的知识框架体系,有机整合,形成整体思路与策略,培养学生发散思维。
例如学习小数简便运算,怎样做到高效又让学生饶有兴趣,主动探究?我们可以这样设计作业:
新课前:同学们,你们还记得整数的哪些运算律?赶快写下来。根据这些运算律,请搜集、编写相关的简便运算习题。
新课中:这些运算律对小数适用吗?请你创编小数简便运算相关的习题。
新课后:将45×78-55×78,25×32×125改编为小数简便运算的习题,能编多少道?
基于已有经验,从整体视角出发,将小数与整数的简算勾连。学习本部分内容,强调基于运算律知识系统的理解形成,引导学生把整数习得的方法迁移到新的问题情境中,进行类比同化,实现迁移。相信在以后学习分数的简便运算,学生也会主动勾连,构建简便运算的知识网络。
四、变式策略 提炼数学方法
数学学习活动应该引领学生理解数学本质,提炼数学思维。我们设计作业时应注重变式,创造有效的问题情境,激发学生利用已有的经验再迁移创造,去猜想,去经历,去探究,在不断变换的非本质属性面前,比较分析变与不变,聚焦数学本质、方法、思想,拓展延伸。
例如学习圆柱的体积,学生在大量的操作中进行观察比较,通过平面图形面积公式的推导过程,将转化图形—寻找联系—推导公式的方法,迁移应用到圆柱体积公式的推导中后,可以设计探究作业:
1.淘气猜想求右边两个图形的体积也能适用V=sh。请你验证淘气的猜想是否正确。说说什么样的图形适用V=sh。(单位:dm)
2.如右图,求图形的体积。教师应用变式策略,聚焦核心问题:什么样的立体图形的体积都适用V=sh?学生可以用两个完全一样的半圆柱体拼成1个圆柱,找出两个图形之间的联系:高相等,半圆柱体底面积为圆柱体的一半,体积也是圆柱的一半。这与三角形面积推导公式本质上是一样的,都是用倍拼法。学生在求环状柱体体积时,发现环状柱体体积=外圆柱体积-内圆柱体积,再应用乘法分配律进行整理变形:环状柱体体积=外圆柱体积-内圆柱体积=(外圆面积-内圆面积)×高=环形面积×高=底面积×高,感悟方法的一致性,归纳出直柱体体积公式。最后,作业引领学生运用新建构的数学模型解决新问题。求出其他直柱体图形的体积,实现由“一道题”到“一类题”的贯通。在变与不变,拓展延伸中,聚焦本质,提炼方法,增强猜想、类比、推理能力,发展空间想象力,提升思维。
五、开放策略 提升变通能力
探究性作业可以设计开放性作业,发散学生的思维,拓宽广度,思路。多種解法、多种答案中呈现出学生思路的全面性、有序性、灵活性。打破思维定势,提高变通能力,让学生体会知识的本质。
比如条件开放性:求右边这个图形的面积,至少需要几个条件?
本题考查学生观察分析能力,运用不同的割补法,综合多边形的面积公式,逆向寻求解决问题的充要条件,弹性强,少了无法解答,多则不必要。
比如解法开放:48×25你能想到几种方法?
解法一:48×25=(12×4)×25=12×(4×25)=12×100=1200
解法二:48×25=(48÷4)×(25×4)=12×100=1200
……
习题激发解决问题的热情,防止思维定势,可以用积变化的规律,乘法分配律。乘法结合律做出多种解答,发散学生思维,让学生的思维有驰骋的空间,在作业中体验属于自己的成功。
比如答案开放:如右图,以AB为底,画高为3厘米的三角形,你能画几个?观察这些三角形顶点的位置,你有什么发现?
抓住三角形高的本质,在线段AB的上下方,找到与AB的距离为3厘米的点,进行连接可以画出无数个三角形,渗透极限思想、等积变形的数学思想,为后续学习做好铺垫。
六、整合策略 提高学习效能
教材具有普适性,以课时形式用静态方式呈现,每新习得知识内容配套对应的课时作业,并在一定的新课后再辅以练习课进行巩固提升。教师如果只跟着教材按部就班展开教学,那么就会常常看到单调机械的重复练习,学生一看就会,一做就对,对作业甚是无感。教师根据学情对作业进行压缩、整合,让作业更有灵气,富有挑战性,尤为重要。例如学习小数乘法这一单元,笔者设计了一组作业。下面是垒球比赛中垒球落地时留下的球印记录图。
(单位:米)
1.笑笑扔了21米,妙想的距离是笑笑的1.52倍,上图中( )号球印是妙想投掷时留下的,写出你的想法。
2.一号球印是蓉蓉投掷时留下的,计算蓉蓉的成绩应选择( )算式。
A. 21×0.8 B. 21×1 C. 21×1.2 D. 21×1.9
3.小米的成绩是笑笑的1.2倍,下面有( )个算式计算结果与小米的成绩相等。
21×12÷10 21+21×0.2
21×12×0.1 20×1.2+1.2
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
以校运会为情境,融合小数估算,小数简便运算,积与乘数大小的变化关系等知识点,打破碎片化的作业模式。
第1题,运用估算或笔算21×1.52,发展数感。第2题,情境中的球印图,具有数线图的模型,运用积与乘数大小的关系进行逆向推理,要使积小于21,第二个乘数必须小于1。球印距离的远近和积的大小建立联系,数形结合,使抽象的推理具体化。作业3关注算法、简便运算、计算本质,让学生获得小数乘法的结构认知。
“双减”政策下,教师要有较强的作业设计能力。作业的设计,是一件具有创造性的工作,我们采用多种策略设计形式多样、富有探索价值的作业,使学生成为作业的主人、学习的主人。