优化概念教学 理解数学本质

2022-03-21 21:58刘春燕
数学教学通讯·小学版 2022年1期
关键词:自主建构数学本质概念教学

刘春燕

[摘  要] 概念课是数学教学中的一种重要课程,是小学数学教学最重要的环节之一,优化概念教学对小学数学教学意义重大。文章结合多个案例,提出以下优化概念教学的策略:讲究导入艺术,助力概念的形成;设计研究方向,助力学生的自主探究;运用多样化教学方法,助力学生的自主建构。

[关键词] 概念教学;自主探究;自主建构;数学本质

章建跃博士曾认为:“数学在本质上就是教概念的,数学教师就是玩概念的。”在笔者看来,数学概念是数学的“灵魂”,是逻辑思维展开的第一要素,也是落实“四基”和“四能”的重要核心。学生倘若无法很好地理解数学概念,那么就无法实现数学应用,从而难以发展数学能力。概念课是数学教学中的一种重要课程,是小学数学教学最重要的环节之一。因此优化概念教学,让学生深刻理解概念的内涵和外延,对小学数学教学的意义重大。笔者将在下文中针对优化概念教学的实践案例谈一点体会。

一、讲究导入艺术,助力概念形成

小学生都是生动活泼的个体,巧妙的概念引入可以激起学生学习的兴趣,让学生回到实例面前,通过观察、思考、尝试、探究等一系列活动来完成对该概念的认知,将抽象的数学概念内化为头脑中的知识,进而为概念的形成积累丰富的感性经验。因此,在概念教学的相关课程中,教师应立足概念本身和学生的认知特点,密切联系概念的现实原型设计好一个开场白,以激发学生的求知欲望,让学生投入对新概念的研究中去,逐步认识和理解概念本质,建构概念。

案例1  我們身体上的“尺”

师:“猫和老鼠”的动画片大家有没有看过呢?

生:看过,特别搞笑!那是一只倒霉的猫……(学生叽叽喳喳地谈论开来,课堂讨论氛围热火朝天)

师:这可是陪伴老师整个儿童时代的一部动画片,下面,我们一起来欣赏其中的一个片段!(多媒体播放如下片段:猫的胡须被偷偷剪掉一段,在又一次追赶老鼠的行动中,它又一次失败了,最后还在鼠洞口碰了壁……)

师:通过刚才的观看,你们觉得猫的胡须有用吗?有什么用呢?

生1:猫的胡须可以直接感知这条路的长度。

生2:猫的胡须就是一把尺子。

师:猫咪胡须不只是一个摆设,最大作用是弥补视觉不足,主要用于测量道路,以便在活动中可以行动自如,所以我们需要好好爱护小猫的胡须哦!

师:那人的身体是否拥有与猫胡须类似的“尺子”呢?大家一起来找一找,并试着比画比画。

生3:这是一脚。(抬起自己的脚)

生4:还有一柞。

生5:这是一步……(学生边说边比画)

师:看来我们的身体也是一把超级实用的尺子,今天我们就一起来认识一下这些尺子。

设计意图:以上案例中,教师以“猫和老鼠”的视频引入课堂,这样的引入方式不仅符合学生的认知表象,还与学生的情感需求相吻合,有效诱发了学生的求知欲望与参与热情。多个学生在对自己身体上的“尺”自由发言的过程中,表现出了自己对这一事物的认知状况,很好地理解了“一柞”“一庹”“一脚”“一步”这些在生活中会用到的丈量尺度的概念。整个导入过程耗时不长,学生参与度高,所形成的十分流畅的双向交流,利于本节课教学任务的顺利完成。

二、设计研究方向,助力自主探究

新课程标准指出,数学学习需要以自主探究为核心,通过亲身经历探究活动来获取与理解数学概念。教师不能直接将概念抛给学生,这样只会让学生“知其然而不知其所以然”。只有以数学教育理念为指引,巧妙设计好概念研究方向,并进行悉心的指导,教师才能让学生在自主探究中理清概念本质,实现概念的有效建构。

案例2  梯形的面积

师:下面大家猜想一下,梯形的什么要素关系到梯形面积的计算?

生1:上底、下底、腰和高。

师:那又该如何计算梯形的面积呢?

生1:可以先测量得出梯形各个部分的长度,再借助数方格纸的方法得出梯形面积,并根据梯形的面积去猜想梯形面积的计算方法,并将猜想得出的面积计算方法应用到任意梯形中进行验证。

生2:我觉得可以将梯形转化为已学图形,通过建立二者间的联系进行研究。

师:你是如何想到运用转化的方法的呢?

生2:过去的三角形和平行四边形的面积计算中都运用了转化的方法,我想在梯形中也一样适用。

师:非常棒的思路,大家觉得生2的方法可行吗?(学生点头称是,有些已经埋头开始进行尝试)

师:那下面就进行小组合作探究,并思考以下问题。

(1)对于梯形,你是准备用“拼”还是“割”呢?

(2)你打算将其转化成什么图形呢?

(3)说一说转化前和转化后两个图形的面积与各个部分有何关系。

(4)写出你推导得出的梯形面积计算公式。

(学生带着问题积极主动地投入探究中,由于有了正确的方向指引,很快便有了心得。)

设计意图:数学概念教学的主流是帮助学生明确探索方向,形成自主探究和合作交流的学习习惯,在逐层探究中建构概念。以上案例中,教师以问题为指引鼓励学生从多角度去思考问题,让学生感悟到新概念是在对旧概念的剖析中的某种“领悟”,是由类比做出的猜测以及对其独特思维方式的一种体会和认识。本课中,在师生交流和生生互动探讨的过程中,学生逐步明晰转化是几何图形面积计算的重要方法,从而获得新知,形成能力。同时,学生在自主探究中体验和感悟,积累了经验,为后续几何知识的学习打下了很好的基础。

三、优化教学方法,助力自主建构

随着素质教育的推进,单一的教学方法已经无法符合培养数学素养的要求。数学学科对学生的逻辑思维和抽象思维要求较高,尤其是抽象枯燥的数学概念教学,其教学方法的单调极易使其演变成一种枯燥的课型,而学生在机械记忆中也很难获取知识和快乐。鉴于此,若教师能在教学过程中善于运用直观教具和信息技术,则可以有效降低概念教学的难度,简化抽象的概念,助力学生进行知识的自主建构。

案例3  长方体和正方体的体积

师:思考一下,这个长方体的体积是多少?(用PPT呈现4个棱长为1厘米的小正方体所拼成的长方体)

生1:4立方厘米。

师:能说一说你是如何得出的吗?

生1:4个小正方体的棱长都是1厘米,它们的体积均为1立方厘米,那么加起来一共就是4立方厘米。

师:那这个长方体的体积又是多少呢?(展示另一个更大的长方体)

生2:我们也可以将其划分为多个单位分开计算后再合计。

师:这个建议很好,我们一起来试一试。(动态展示将大长方体切割为多个棱长为1厘米的小正方体的过程)

师:现在大家数一数,并计算它的体积。(学生很快得出结论)

师:现在给出一个大长方体的长、宽和高,你能求出体积吗?

生3:体积=长×宽×高。

师:生3的猜想正确吗?下面,同桌两人一组,用你手边的若干个正方体学具摆出一个长方体,观察它的长、宽和高,用之前经猜想得出的体积计算公式进行计算,并记录所得数据后,再对照着数一数正方体的个数进行验证。(学生积极投入操作实践中)

生:经过刚才的实践,我们得出生3的猜想是正确的。

师:非常好,这个计算公式还可以用字母表示为:V=abh。

……

设计意图:信息技术蕴含的教学资源和技术,已经成为当前数学教学中重要的教学工具,为数学教学提供了有效帮助。以上案例中,多媒体的应用不仅极大地节约了课堂时间,同时使学生在多感官参与下亲历了操作、观察、猜想、交流、验证和反思等探索活动,引发了学生的深层思考,帮助学生自主建构概念。

综上,如何优化概念教学是每位数学教学工作者必须深思的问题。我们应把握概念的本质,转型课程内容,改革教学方式,引导学生自主探究,鼓励学生自主建构,努力使数学概念的教学收到良好的效果,让学生实现对概念的透彻理解和灵活运用,提升概念教学的有效性。

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