小学数学教学利用问题支架启发学生思维探究

中图分类号：G623.5 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2025）15-0062-04

在小学数学教学中，“垂直与平行”是几何知识中的基础概念，掌握这两个概念不仅有助于学生理解更复杂的几何图形，还能培养他们的空间思维能力和逻辑推理能力。随着教育教学理念的更新，单一的知识传授方式已难以满足学生的学习需求。因此，有效利用问题支架来启发学生探究，成为提升数学教学效果的重要策略。通过创设真实情境、设计逐层深人的问题、结合动手实践及实际应用任务，教师能够引导学生主动参与学习，激发他们的探究兴趣和合作精神，帮助学生深刻理解“垂直与平行”的概念，培养他们的批判性思维和解决问题的能力，从而实现数学学习的全面发展。

一、创设真实情境，激发学习兴趣

（一）生活实例的引入，增强贴近感

在教学“垂直与平行”概念时，教师可以通过引入与学生日常生活紧密相关的实例，使内容更具贴近感。例如，教师可以展示校园内的操场、教室等环境，询问学生：“你们在教室里能找到哪些垂直和水平的物体？”这样的问题能够迅速引起学生的注意，使他们在熟悉的环境中观察和发现，激发他们的探究热情。通过真实的生活场景，学生能够将数字与图形的抽象概念与他们所熟悉的环境关联起来，进一步增强学习的兴趣。例如，教师可以指向教室的墙壁和地面，说明它们是如何形成直角的，从而引导学生理解垂直关系。同时，通过找出教室内的棋盘，教师可以解释平行线的概念，这样的实践活动不仅能激发他们的好奇心，还能增强学生对学习内容的关注，促进他们积极探索。

（二）通过实践活动，提升参与感

在创设真实情境的基础上，教师还可以设计实践活动，进一步提升学生的参与感。例如，教师可以组织学生在操场上进行“找线”比赛，要求学生寻找并标记出垂直和水平的线条。在这个活动中，学生不仅要运用所学知识判断线的关系，还需要通过走动和观察，增强对这两种线的理解。教师可以通过这样的互动式活动，激励学生主动参与，观察身边的事物，进行思考和讨论。同时，在比赛过程中，教师可以设置一些任务，例如：“找到一组平行线，说明你的依据是什么？”这样的角色扮演与互动活动，可以促进学生运用所学知识进行分析和判断，增强他们的逻辑思维能力和实际应用能力。在课堂小组活动中，教师可以要求学生使用直尺和量角器等工具在纸上绘制出垂直线和平行线。通过动手实践，学生在实际操作中体验到数学的魅力，加深了对“垂直与平行”概念的直观理解。教师还可以设定一个情境，让学生模拟建筑师设计房屋平面图，通过真实问题的解决过程，让学生更深入地理解垂直和平行的实际应用。在这样一个充满活力和竞赛意识的氛围中，学生不仅能够加深对知识的理解，还能培养团队合作能力和创造力。

（三）小组合作学习，促进协作探究

教师可以通过创设真实情境，鼓励学生进行小组合作探究，激发他们的学习兴趣。在探究“垂直与平行”的过程中，教师可以将学生分成小组，让他们共同寻找符合条件的图形或线条。教师可以提供一定的指导，但让学生自主决定如何完成任务。例如，可以让每个小组列出教室、操场或学校周围的物体，并判断它们是垂直还是平行。通过小组内的讨论与协作，学生会分享各自的见解和发现，这种互动不仅提高了他们的参与度，还培养了观察力和团队协作能力。在小组合作中，教师可以不断巡回，倾听学生的讨论与发现，并适时给予指导，帮助他们厘清思路。此外，教师可以鼓励学生在小组内进行成果展示，分享他们的观察和判断，这种方式不仅能增强学生的表达能力，还能让他们在听取他人意见时拓宽视野、丰富思维。通过这种真实的情境学习，学生在探究和合作的过程中，不仅能够理解“垂直与平行”的数学概念，还能提高解决实际问题的能力。

二、设计探索性问题，逐步深入

（一）从基本概念入手，夯实知识基础

教育的第一步是确保学生对“垂直”和“平行”的基本概念有清晰的认识。在教学开始时，教师应设计一些简单直接的问题，以帮助学生准确理解这两个几何概念。例如，教师可以首先提出：“什么是垂直线？什么是平行线？”这种问题鼓励学生以自己已经知道的知识进行回答，并使他们意识到两者之间的基本区别。接着，教师可以提出以下问题：“你能在教室中找到哪些线是垂直的？哪些是平行的？”这样的跟进问题使学生在熟悉的环境中观察和寻找，促进他们将概念与实际相结合，增强理解的深度。学生可以通过使用尺子和量角器等工具，实际测量和验证所找到的线条，从而形成直观的认识。在这些问题的引导下，学生不仅能初步掌握垂直和水平的定义，还能在观察和实践过程中建立起直观的几何概念，为后续的深入学习奠定基础。通过这种设计，教师能够将抽象的数学概念具体化，让学生在较低的认知负担下，逐步构建起数学知识体系。

（二）引导实际应用，深化理解过程

在学生对垂直与平行的基本概念有了一定理解后，教师应设计一些与实际生活相关的探索性问题，以引导学生将所学知识应用于现实情境。这时，教师可以提出问题：“在建筑设计中，为什么需要使用垂直和水平线？”通过这样的提问，学生将被引导去思考这些概念在实际生活中的重要性与作用，促使他们在讨论中互动和分享各自的见解和经历。教师还可以进一步引入设计任务，例如：“可以请你们设计一个具有垂直和平行特征的简单建筑平面图吗？”这一任务鼓励学生利用相关知识进行主动探索，设计出结构合理且符合几何特征的作品。在此过程中，学生需要讨论如何确定设计元素的垂直性与平行性，并在互相交流中考虑到不同的设计方案。通过对实际应用问题的深入学习，学生能够将抽象的数学知识转化为具体操作，增强对知识的理解和应用能力。

（三）实现知识的整合与拓展，培养综合能力

在学生基本掌握垂直与平行的相关知识并通过实际应用深化理解后，教师可以设计更具挑战性的探索性问题，以实现知识的整合与拓展。这时，教师可以提出问题：“在不同的图形中，如何判断某两条线是垂直线还是平行线？你能否给出证明的依据？”这类问题把学生引向更深层次的思考，启发他们运用几何知识去分析和推理，这不仅考查了他们的理解能力，还有助于他们训练逻辑思维和自我证明的能力。接下来，教师可以引导学生讨论复杂的图形，例如：“在一个多边形中，如果有边是平行线，其他几条边的特性会是什么？”这样的探索性问题使得学生不得不回顾和整合自己知识，考虑平行线对几何形状的影响，以及如何运用所学知识解决问题。在小组讨论中，学生的互动将进一步开阔他们的思维视野，培养他们的合作意识。同时，教师应该鼓励学生将这些探究和发现记录在学习日志中，定期回顾自己的学习过程和所掌握的知识，这样不仅有助于他们巩固这些概念，也能够培养他们的创新意识。知识的整合与拓展能够鼓励学生探索数学思维的更广阔领域，使他们在更高层次上实现学习目标。

三、开展小组讨论，促进合作学习

（一）设置明确的讨论主题，激发思维碰撞

在开展小组讨论之前，教师首先需要设置明确的讨论主题，例如：“在我们身边有哪些事物可以用来判断两条线是否平行或垂直？”这一问题能够引导学生回顾和观察日常生活中的实例，激发他们的思考。在讨论中，学生可以分享自己对“垂直与平行”的理解，结合生活中的具体例子，如建筑物的墙面与地面的关系、道路的交叉等场景。教师可以将学生分成小组，让他们在讨论过程中相互交流，鼓励每个小组都表达各自的看法，这种带有针对性的主题讨论，能够使学生在寻找答案的过程中进行深入交流。每个学生都可以发表自己的观点，激发思维的碰撞，从而引导他们思考更深层次的问题。例如：“为什么在结构设计中需要使用垂直与平行？它们的运用对安全性和美观性有什么影响？”通过这样的深人探讨，学生不仅可以丰富自己的知识储备，还能够培养批判性思维和问题解决能力。

（二）促进小组间的动态互动，增强合作意识

在小组讨论的过程中，教师可以鼓励小组内部的动态互动，可以设计一些合作任务，如找到几个物体来实例说明垂直或平行，这可以促使学生积极参与到小组活动中来，讨论如何使用直尺、量角器等工具进行测量与判断。通过实际操作，他们能够在观察和互动中加深对“垂直与平行”概念的理解。教师还可以在小组讨论中设定角色，如小组长、记录员、发言人等，以促进每位成员的积极参与，这样的角色分配可以增强学生的责任意识，使他们在小组讨论中发挥作用。教师可以适时巡回各小组，倾听他们的讨论，并给予必要的指导。通过观察和互动，学生不仅能收获别人的经验，还能在交流中增强团队合作的意识。另外，教师还可以设定某些小组之间的互动，如“请每个小组找到一个符合垂直或平行条件的实例，并向其他小组介绍你的发现及解释你的判断依据”。这种跨小组的分享与学习方式，使得学生能够在更坚实的基础上进行思考，并互相学习，从而深化对“垂直与平行”知识的理解。

（三）总结与反思，巩固学习效果

小组讨论结束后，教师应引导学生进行总结与反思。在这一过程中，可以鼓励每个小组分享他们的讨论结果和观点，并提出他们在讨论中遇到的难题，以及如何克服这些难题。例如，教师可以提出：“在今天的讨论中，你们的收获是什么，遇到了哪些困难，如何解决的。”通过这样的引导，学生在表达过程中能加深对“垂直与平行”知识的理解和记忆。教师还可以要求学生在讨论后撰写学习心得或反思报告，记录自己在讨论过程中的感受、收获和不足，这样的反思不仅能帮助学生巩固所学知识，同时也能促使他们培养自我评价和反思学习的能力。此外，教师在总结时可以强调“垂直与平行”概念的重要性，以及它们在实际生活中的应用，例如在建筑、设计和工程等领域。

四、结合动手实践，增强直观感受

（一）设计问题支架，引导学生初步认识垂直与平行

问题支架是一种结构化的提问方式，通过设计层层递进的问题，帮助学生逐步深人理解概念。在“垂直与平行”的教学中，教师可以从学生熟悉的生活场景切入，例如“黑板边框与地面形成的角度是什么样的”“马路上的斑马线是否相互平行”等，这些问题贴近学生的日常生活，他们能够快速融入情境，并通过观察和思考形成初步的感性认识。接着，教师可以进一步引导学生比较垂直与平行的特征，例如“当两条线垂直时，它们会形成什么样的角度”“两条平行线之间的距离会发生变化吗”等。通过问题支架逐层深入，学生不仅能够初步掌握垂直与平行的定义，还能在思考中培养探究能力，同时为后续的动手实践环节打下认知基础。

（二）结合动手实践，帮助学生构建具体的数学模型

动手实践是将抽象概念具体化的重要方式，能够有效提升学生的学习兴趣和理解能力。在学习“垂直与平行”时，教师可以设计一系列动手活动，让学生通过操作加深理解。例如，教师可以为学生准备直尺、三角板、硬纸片等工具，要求学生动手画出垂直线和平行线，感受这些几何关系的直观特性。此外，还可以通过制作立体模型来强化学生对空间关系的理解。例如，要求学生利用硬纸板制作一个正方体，观察正方体中哪些棱之间是平行的，哪些面之间是垂直的。通过触摸和观察，学生能够更加清晰地感知平行与垂直的特性。动手实践不仅能让学生“看得见”数学，还能提升他们解决问题的能力。例如，教师可以设计以下开放性任务：“如何利用三角板和直尺在纸上找到一条已知直线的垂线？”学生在完成任务的过程中，不仅巩固了操作方法，还进一步体会到数学探究的乐趣。

（三）利用问题支架深化反思，结合生活实例增强应用能力

在完成初步的探究与实践后，教师可以通过问题支架帮助学生反思及总结，并引导他们将知识应用于实际生活。例如，通过提问“为什么建筑工人在铺设瓷砖时要确保瓷砖的边缘垂直”“铁路轨道为什么要保持平行”等问题，让学生将数学知识与实际情境联系起来。

同时，教师还可以设置以下挑战性任务：“如何判断两条公路是否平行，以及如何在一面墙上用简易工具画出垂线。”这些问题不仅能激发学生的探索欲望，还能培养他们的空间想象力和数学应用能力。通过问题支架的引导，学生能够从具体操作到抽象总结，再到实际应用逐步深化对垂直与平行的理解，这种探究式的学习方式，不仅帮助学生掌握了知识，还培养了他们的数学思维和实践能力，为后续的学习奠定了良好的基础。

五、运用实际案例，连接生活经验

（一）引入生活案例，激发学生对“垂直与平行”的初步感知

在教学“垂直与平行”时，教师可以通过贴近学生生活的案例，引发他们的兴趣和思考。例如，教师可以提问：“我们在马路上看到的斑马线，为什么每条线都保持平行？”“黑板的边框与地面之间是什么关系？”这些简单的问题源于学生的生活，容易让他们产生共鸣，从而激发思考。为了进一步启发学生的探究，教师还可以展示图片或实物，如城市街道上的高楼、电线杆、窗框等，要求学生观察其中的垂直和平行关系。通过观察和讨论，学生不仅能够感受到数学与现实的紧密联系，还能够在真实的情境中建立初步的直观认识，这种从生活出发的教学方式能够降低学习的抽象性，同时增强学生的参与感。