小学数学结构化学习的实施路径

2022-11-20 17:29陈志华
名师在线 2022年25期
关键词:结构化平行四边形三角形

文/陈志华

引 言

结构化学习是新课程改革后衍生出的一种新方法,它应用在数学课堂上可以获得更显著的教学效果。教师在教学中要根据实际情况,结合学生的数学基础、学习能力和学习态度等,展开全方位的评估和衡量,制订合理的教学方案,帮助学生完善数学知识结构,加深对数学概念、公式的理解,有效提高课堂教学效率,构建高效数学课堂。

一、小学数学结构化学习的意义

在传统教学中,教师多是将教学内容分摊到各个学时,每个学时讲解固定的知识内容,在课堂上以讲解和练习为主,导致学生对知识的学习是分阶段的,存在不完整性,对知识点的掌握也存在碎片化特点[1]。而开展结构化教学时,教师需要对教学内容进行系统化的梳理,按照知识框架和知识间的内在联系,设计合适的教学策略,以保证教学的完整性,有效激发学生的探索潜能,使其主动参与到数学学习中。由此,学生也可以找到更适合的学习方法,在掌握数学理论的基础上,构建更完整的数学知识体系,遵循由浅入深、循序渐进的原则,有效提升学习能力。

二、当下小学数学课堂上存在的问题

在当下的小学数学教学中,教学设想与教学实施结果不一致,是影响教学效率提升的重要因素。这一现象的产生是由教师和学生两个方面造成的。首先,教师在教学中很难做到将对课程目标的理解与对教学目标的把握合二为一,教学设计的想法与教学实施的做法也难以保持一致,导致教学整体与细节存在脱节的情况,教学也呈碎片化。其次,从学生的角度来讲,他们已经习惯了在课堂上担任倾听者的角色,被动接受由教师灌输的知识,学习积极性和主动性都不高,即便教师创新教学形式,融入了先进的教育思想和教学手段,也很难取得理想的教学效果[2]。对此,为了提高数学课堂教学效率,提升学生的学习效果,教师和学生都要做出改变,如此才能构建高效数学课堂。

三、小学数学结构化学习的具体实施路径

(一)结构化问题设计——有机联系知识元素

在小学数学课堂教学中,教师应构建结构化教学模式并设计合理的问题,将知识元素有机联系起来。在教学中,教师需要深入挖掘教材中的基础知识点,找出其中的知识主线,以主线为框架,构建结构化学习问题探究模式,做到教与学的完美融合,显著提升课堂教学效率[3]。在这个过程中,学生能够对知识产生系统化的认知,了解知识点之间的内在逻辑联系,避免知识掌握碎片化的情况出现。

举例来说,在教学“三角形”一课时,教师不仅需要引导学生认识三角形顶点、角、边等主要构成元素,还要设计结构化问题,引导学生认识三角形各元素之间的深层联系。首先,在课堂的初始阶段,教师可以基于学生的认知基础设计结构化问题:(1)用多媒体呈现多种图形,提问“三角形是如何形成的”;(2)呈现不是用线段围成的三角形,引导学生思考三角形成立的必要条件;(3)演示三角形的绘制过程,引导学生认识三角形的边角、顶点等元素并思考:三角形为什么不叫三边形或三点形?是不是说明了角在三角形中非常重要?教师如此设计结构化问题,可以将三角形的知识元素灵活串联起来,便于学生理解和把握三角形的特征。当学生掌握基础知识后,教师可以继续启发学生思考,借助教具在黑板上先画出三角形的底边,再画出一点,并将底两边的端点与点连接,提出问题引导学生思考:“大家知道三角形的高该如何画吗?”进一步促进学生发散思维,引导他们展开讨论,加深学生对高线概念的理解。基于上述分析不难看出,教师通过结构化问题设计,可以提高学生的积极性和主动性,使学生增强对三角形要素的理解和感悟,间接提高课堂教学效率。

(二)结构化技术支撑——凸显知识深度

结构化教学的应用还需要技术的支撑,教师需要结合教学内容和学生的思维特点,合理选择语言、教具、课件、视频等辅助教学手段。为了保证教学的有效性,教师应思考三个问题,分别是“在哪儿使用”“如何使用”“什么时候使用”,巧妙利用知识结构的支撑,凸显知识深度,增强学生的学习效果。

举例来说,在教学“平行四边形和梯形”一课时,首先,教师在课堂初始阶段要结合学生的生活经验与知识基础,利用电子课件展示生活中的平行四边形和梯形图片,让学生初步了解平行四边形和梯形的特点,对边、角、顶点等元素之间的关系有初步认知。同时,教师可以设计问题:“长方形和正方形是不是平行四边形?”学生会根据教师提出的问题进行思考和讨论,并在观察的过程中结合已有知识进行分析,随即提出“长方形和正方形属于特殊平行四边形”这一结论。其次,为了帮助学生体会平行四边形的不稳定性及三角形的稳定性,教师可以使用磁铁小棒在黑板上演示三角形和平行四边形的构建过程,并展示三角形和平行四边形在日常生活中的具体应用,这将对学生学习平行四边形和梯形起到支撑作用。最后,教师可以在黑板上画一个圈,引导学生思考:“如果用一个圈把平行四边形都放在里面,大家觉得圈里应该填什么?如果平行四边形外面再画一个圈,大家觉得里面应该有什么?再用一个圈来画出梯形的地盘,应该怎么画?动脑思考试试看。”基于之前的学习,学生能够认识到长方形、正方形与平行四边形的关系,通过这一环节,可以进一步认识平行四边形与梯形之间的关系,并针对四边形构建完善的知识网络。

(三)结构化活动组织——展开合作学习

教学是“教”与“学”二合一,要想提高课堂教学效率,需要教师的努力和学生的配合。这一特点也间接要求教师在设计教学活动时要投入更多的精力,使活动设计更细致。教师在设计教学活动时要考虑到学生的能力和基础,结合教学目标和内容构建合作学习共同体。对此,教师在课堂上应结合教学目标合理设计疑问点,或结合学生的认知基础设计“冲突线”,鼓励学生展开讨论,让学生在师生互动和生生互动中产生思维碰撞。同时,教师还可以生活经验为切入点,将知识与经验相结合,使学生对知识有更深入的认识。

以“公顷和平方千米”为例,为了引导学生通过实际观察和推算,了解常用的土地面积单位——公顷,并理解公顷与平方米之间的换算规律,教师可以在结构化教学中引入合作学习模式。首先,教师要结合教学内容创设情境,激发学生的学习兴趣,“同学们,我们身边处处都有与数学相关的信息,现在我们就来就地取材,回答以下问题:(1)这个文具盒的表面积大约是2( );(2)数学书的封面的面积大约是300( );(3)黑板的面积大约是3( )。”当学生回答完以上问题后,教师要继续引导学生:“刚才我们讲的是什么单位?”学生则回答:“面积单位。”教师继续提问:“当表达一些较大的面积时,使用cm2、dm2和m2等面积单位都比较小,那么应该用什么面积单位呢?”教师通过合理的问题设计能够激发学生的学习兴趣,也能为学生下一阶段的学习奠定良好基础。这一环节既复习了旧知识,也让学生认识到生活中需要应用更大面积单位的需求。基于此,教师再设计学习活动,引导学生以小组为单位展开探究:“翻阅教材,说一说公顷到底有多大?公顷与平方米之间有怎样的联系?”引导学生开展合作学习并展开积极讨论。“鸟巢的占地面积是20 公顷。”“边长100 米的正方形面积就是1 公顷。”“边长是100 米的正方形,面积也是100×100=10000 平方米,也就是说10000 平方米等于1 公顷”等。通过讨论,学生可以初步建立1 公顷等于10000 平方米的概念,认识到二者之间的进率是10000。在这一情形下,学生可以在小组讨论过程中进行独立思考,并在与同学合作交流中产生思维碰撞,提升学习效率。

(四)结构化知识体系——建立知识网络体系

为了避免学生对数学知识的掌握呈碎片化状态,教师在课堂上应着重突出知识点之间的联系,并带领学生积极探索,让学生在学习的过程中对知识网络体系有初步的了解,加强对结构化学习的认识,推动教学工作顺利开展。另外,优秀的数学教师多具备完善的知识网络,在授课时可以借助它更快地搜索相关数学知识,为学生答疑解惑。教师如果能够在课堂上将自身知识网络细化,结合结构化教学手段,合理设计教学活动,就能够帮助学生更好地了解知识与知识之间的联系。对此,在实际教学中,教师应结合教学内容,围绕某一知识点进行拓展,运用思维导图、树状图等工具,直观展示其中的联系,让学生从教师的讲解中切身体会知识间的联系,为后续学习奠定良好的基础。

举例来说,在教学“四则运算”一课时,为了引导学生学习新知,掌握新的算法,教师可利用课件展示情景图并提问:“滑冰场开业了,今天上午有72人,中午有44 人离去,下午又有85 人到来,现在有多少人在滑冰?”鼓励学生在本子上列出算式。不同的学生可能有不同的列式方法,如方法1:72-44=28人,28+85=113 人;方法2:72-44+85=28+85=113人;方法3:72+85-44 =157-44=113 人。教师要设计交流评价环节,让学生针对这几种解题方法说一说解题思路,并评价哪种方法最简单,哪种方法较复杂,从而深入引导其掌握“72-44 表示什么?为什么又要用28+85?”。学生在讨论算式各部分含义中能够认识到混合运算概念,同时,了解到在没有括号的算式中,如果有加减运算,要从左往右按顺序计算。在此基础上,为了进一步启发学生的思维,教师可以让学生结合所学知识自行探究“乘除法混合运算”的规律,合作讨论并分析:“在没有括号的情况下,算式中只有乘法、除法应该按照什么顺序计算?”学生可以根据所学知识完成迁移,加强对四则运算的掌握,并对混合运算规律有更系统化的认识。在课堂的结尾,教师还可以对知识点进行适当拓展,引入小数加减法相关内容,让学生直观认识和理解知识网络体系的概念,在后续学习中不断丰富自身的知识积累。

(五)结构化反思总结——感悟数学思想

数学知识间的联系分为显性和隐性两种,小学生大多可以认识到知识间的显性联系,但对隐性联系的掌握情况并不理想。其实,数学之间的隐性联系往往暗藏着数学思想,是非常重要的教学资源。因此,在教学过程中,教师要引导学生归纳数学知识间的联系,帮助学生形成结构化思维,提升数学素养。

举例来说,在教学“图形的运动(二)”一课时,教师可以引导学生从两个层面进行反思和总结:第一,旋转日常生活中常见的平面图形,引导学生总结和归纳旋转的概念,了解旋转过程中( )保持不变;图形的旋转由( )和( )所决定;第二,举出现实中关于轴对称的实例,指导学生找出其中的对应角、对应点和对应线段。例如,教师可以用多媒体展示松树图形并提问:“大家来观察一下,说一说这个松树的图形是不是轴对称图形?对称轴又在哪里呢?”当学生根据所学快速指出对称轴位置后,教师可以继续引导:“在图形上找到点A和A′,同学们想象一下,图形如果沿对称轴对折,那么点A和A′之间会出现什么现象?”学生则回答:“完全重合。”教师继续提问:“那么其他的点呢?”学生回答:“也都会重合。”以上问题可以帮助学生梳理知识点之间的显性联系。为了进一步启发学生的思维,使其认识到其中的隐形联系,教师可以提出难度更高的问题:“同学们,一个对称图形中有多少组对称点呢?”学生都会根据问题积极讨论“有6 组对称点”“不对,有无数组对称点”等。教师要引导学生展开研究,完成对所学知识的巩固。由此,学生在实践运用旋转和对称相关知识时,就可以根据反思和总结得出的结果,灵活运用类比思想,快速找到解决问题的思路,进而得出结论,这样的学习效果会更好。

结 语

总之,在小学数学课堂上合理运用结构化教学方法,能够巧妙地消除碎片化学习带来的负面影响,帮助学生将数学知识进行有效串联,进而形成完整的知识结构,加深学生对数学知识的理解。因此,教师在实际教学中要创新教学理念,引入情境、新旧知识衔接等元素,激发学生探究数学知识的兴趣,促进其综合能力的发展。

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