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小学中高段几何概念学习材料设计与运用的策略研究
[摘要]:在小学中高段几何概念学习课中,学习材料的设计和运用非常重要,但在很多的课堂实践中,几何概念学习材料的设计缺乏挑战性、思考性,学习材料的运用缺乏理解性、操作性。那么如何设计和运用学习材料帮助学生准确建立几何概念,本文提出通过“巧”设情境、活动、练习、对比材料,激发学习挑战性,强化动手操作性,提升学习思考性,挖掘概念本质性。通过“活”用学习材料,对材料进行深度感知,抓住概念本质,引导总结,促进概念内化,发挥想象,建立空间观念,加强联系,深化概念意义。
关键词:小学数学;中高段;几何概念;学习材料;运用策略
一、设计与运用学习材料的问题分析
几何概念的准确建立是小学数学几何与图形教学的重中之重,但在实际的学习过程中,学生往往没有深入理解概念的内涵,把握概念的外延,对于许多几何概念的学习只是流于形式的探究体验。
在小学中高段几何概念学习中,几何概念“学习材料”,指的是学习活动展开的载体。有效的学习材料能驱动学生主动的进行学习、探究,引导学生积极反思,提高学生思维的品质。如何设计运用学习材料,激活课堂,使数学学习更具智慧和挑战性,是值得我们去研究实践的。
关于小学中高段几何概念学习材料设计与运用的现状,笔者小结了教学实践中几种常见的现象。
【现象一:材料设计缺乏挑战性】
教学《平行与垂直》时,不少课例都是提供素材,从生活情境导入,让学生找一找生活中的平行与垂直,然后由学生观察描述平行与垂直的特征,最后教师引导界定平行与垂直的概念。
◆现象分析:
笔者在课前做过一个前测,让学生在点子图中画一画心目中的平行与垂直,发现:个别学生不知道平行与垂直是指两条直线的位置关系,部分学生没有认识到两条直线相交成直角时,这两条直线才互相垂直。
生活中确实随处可见平行与垂直的原型,学生的头脑里也已经积累了许多表象,但是他们的空间想象能力还有限,理解“同一平面”和概念中的“永不相交”都有一定的困难。直接从生活情境导入,然后让学生进行分类和判断,但这时学生的头脑里并没有建构起“平行与垂直”的概念模型。
在几何概念学习中,很多教师觉得准备学习材料太麻烦,就一切操作从简,提供现有的材料,不重视学生的认知基础和动态生成,学习材料缺乏挑战性,影响学生的学习积极性,也不利于学生对几何概念的理解。
【现象二:材料设计缺乏思考性】
以《三角形的面积计算》练习设计为例,在新授课内容结束后,教师针对本节课的教学内容设计了如下练习题:
◆现象分析:
练习题虽然呈现了三种不同种类三角形,但实际上思维难度是在同一水平线上。学习材料过于简单形式化,缺乏思考性,使得学生对几何概念的本质属性理解不够到位。几何概念课中,学习材料的设计,应该考虑到不同层次学生的需求,学习材料不仅要有一定的数学信息,还要具有一定的思维价值。
【现象三:材料运用缺乏理解性】
以《长方体和正方体的认识》一课为例,在探究长方体和正方体特征的环节中,很多教师都会设计如下的教学环节:
呈现长方体和正方体实物,看一看,数一数,填一填,总结交流。
◆现象分析:
这样的教学设计,看似流畅简洁,学生对长方体和正方体的特征也有了一定的认识和清晰的记忆,但事实上,笔者在第一次教学尝试后发现,部分学生对长方体特殊情况下有两个相对的面是正方形理解不到位,也不能充分感知长分体和正方体之间的联系。而且课堂中能明显感受到学生的学习积极性不够高。
这样的教学设计偏重于形式的记忆和对概念的描述,学生没有很好地掌握数学概念的本质属性,在解决问题的时候也只能对数学概念进行生搬硬套。对几何概念形式化的记忆是一种短视的学习行为,会影响后续知识的学习。
二、“巧”设“活”用学习材料的实践研究价值
(一)启迪思维,创造研究素材
荷兰数学教育家弗赖登塔尔指出:学习数学唯一正确的方法是让学生进行再创造。巧妙地设计学习材料,不仅有利于启发学生思维,也获得了研究素材。
(二)重视体验,理解概念本质
灵活地运用学习材料,关注学生的参与和体验,通过辩一辩、画一画、填一填等学习活动,让学生积极参与,充分感知,从而抽象出几何概念的本质,构建概念模型。
(三)观察动态,建立空间观念
巧设活用学习材料,让学习材料动起来有变化,学生从静态的图形观察到对图形进行动态的研究,不仅发展了思维能力,也进一步建立了空间观念。
(四)把握整体,构建知识体系
巧设活用学习材料,把分散的图形串联起来,引导学生对分散的图形进行对比式的整体认知,使学生构建一个更完整的认知结构。
三、“巧”设学习材料的实践策略
(一)“巧”设情境材料,激发挑战性
《数学课程标准》重视对学生情感态度的培养,提倡学生能积极地参与数学活动。所以几何概念学习中提供的情境材料必须具有一定的挑战性,激发学生学习的探究欲望。
【案例1】《平行与垂直》
首先让学生画一画心目中
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