聚焦整体建构 发展学生素养

作者: 冯石萍

在"双减"政策背景下,数学学科教学应聚焦于学生的学科能力及核心素养的全面培养。在课堂教学中,教师应着重引导学生学会用数学的眼光观察现实世界,学会用数学的思维剖析现实世界,学会用数学的语言描述现实世界[1]。传统的课时教学容易破坏知识间的内在联系,影响个体知识体系的建构,影响学生数学核心素养的发展。因此,在小学数学教学中,教师应从整体视角进行规划,让学生将相关的知识内容串联起来,提高学生知识迁移能力,培育学生数学核心素养。笔者以“多边形的面积"教学为例,谈谈如何通过整体规划,发展和提升学生数学核心素养。

一、聚焦整体设计,探寻核心素养培养路径

1.分析教材,明晰核心素养发展现状

数学是一门逻辑性较强的学科,数学知识之间有着千丝万缕的联系。教材是以知识的逻辑顺序、学生的认知顺序、学生的心理发展顺序的“三序结合"原则编写的。对于一些相同或相关的知识内容,因受学生的认知能力、学生的心理发展顺序等因素的影响,这些知识内容可能分散在不同的章节中。在实际教学中,教师要打破章节束缚,从整体建构的角度发展学生的数学核心素养。

比如,“多边形的面积"这一章内容涉及平行四边形、三角形、梯形及组合图形的面积计算公式和应用。从人教版教材编排上来看,三年级上册学习长方形和正方形的初步认识;三年级下册学习面积与面积单位,掌握长方形和正方形的面积计算公式;四年级上册学习面积单位换算,掌握平行四边形、梯形的概念和基本特征;四年级下册学习三角形的概念及性质,这些知识为学生学习本单元内容创造了条件。本章内容后,学生在五年级下册学习长方体和正方体的表面积、体积;六年级上册学习圆的周长和面积;六年级下册学习圆柱和圆锥等相关内容。教学内容的安排遵循了学生的认知规律,即由直观到抽象、由简单到复杂。教师要清晰把握知识发展脉络,从而使课堂教学设计自然、流畅。

在学习“多边形的面积"前,学生已经学习了面积、面积单位及面积单位换算等相关内容,其数据分析和数学运算素养已得到一定的发展。后续学生将学习圆、长方体、正方体、圆柱与圆锥等知识,从而进一步发展自身的模型意识、推理意识等核心素养。

2.整体规划,明确核心素养生成路径

在"多边形的面积"教学中,教师要直面学情,引导学生提炼单元研究线索,即将未知转化为已知。比如,教学平行四边形时,教师可以引导学生通过剪拼将其转化为长方形来研究;教学三角形面积时,教师可以引导学生将三角形通过剪拼转化为平行四边形来研究。笔者明确单元研究路径后,确定了“多边形的面积"单元教学流程:(1)在探索平行四边形面积时,教师要引导学生通过割补、拉伸等实验活动将其与长方形建立联系,得到平行四边形面积计算公式,发展学生直观想象、数学建模等素养;(2)在探索三角形和梯形的面积时,启发学生将它们与平行四边形建立联系,由此借助平行四边形面积公式推理得到三角形和梯形面积公式,发展学生模型意识、几何直观、推理意识等核心素养;(3)在探究组合图形的面积时,引导学生结合以上探究经验将不规则、陌生的图形转化为规则、熟悉的图形,进一步发展学生几何直观、空间观念、推理意识等核心素养。

以上知识内容呈现由浅入深、由简人繁的特点,符合学生的认知发展规律,能够有效调动学生参与课堂的积极性,让学生在主动参与中逐步培养数学核心素养。

二、聚焦教学实践,在操作中发展学生核心素养

数学核心素养的培养是一个慢过程。在日常教学中,教师应创造机会让学生主动参与课堂教学实践,引导学生经历观察、思考、交流、归纳等学习过程,培养数学核心素养。

比如,在“多边形的面积"教学中,教师通过设计实践活动让学生动手做、动脑想、动口说,通过具身体验发展其数学核心素养。

1.设计观察活动,发展数学核心素养

直观观察可以让学生对所学知识获得充足的感性体验,不仅易于学生理解和掌握,而且可以让学生对所学知识形成充足的体验,获得深刻的认识。因此,在几何与图形相关内容的教学中,教师可以设计一些观察活动,让学生更好地感知数学知识,形成相应能力,发展其几何直观素养。

比如,在教学“多边形的面积”时,笔者结合学生已有知识经验设计了“图形的转化"观察活动。

活动1:如图1所示,将左侧长方形斜着剪一刀,剪下一个三角形,将这个三角形平移放在原长方形的另一侧。结合这一操作过程,思考如下问题: ① 剪拼后,原来的长方形变成了什么图形? ② 剪拼前后,周长和面积发生了怎样的变化? ③ 如果将右侧的平行四边形转化为长方形,可以如何操作?

聚焦整体建构 发展学生素养0
图1

学生通过直观观察很容易得到答案:将剪下的三角形通过平移拼接后,长方形变成了平行四边形,虽然图形的形状变了、周长变了,但是图形的面积不变。借助这一不变的本质,能为学生推导平行四边形的面积公式创造条件。

活动2:如图2所示,将左侧两个完全一样的直角三角形拼接在一起,可以得到怎样的图形?拼接后,三角形的面积与拼接后的图形具有怎样的数量关系?如果将两个完全一样的普通三角形拼接在一起,能够拼成什么图形?拼接前后面积如何变化?

聚焦整体建构 发展学生素养1
图2

学生通过直观观察可知,将两个完全一样的直角三角形拼接在一起,既可以拼成一个长方形,也可以拼成一个平行四边形。不管是拼成长方形还是拼成平行四边形,三角形的面积都是它们的一半。在此基础上,笔者通过创设问题引导学生将问题一般化“两个完全一样的普通三角形可以拼成怎样的图形”,使普通三角形和平行四边形建立联系。



本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装
原版页码:sxjz20250315.pd原版全文

在推导梯形的面积公式时,学生可以采用同样的研究路径,思考两个完全一样的直角梯形可以拼成什么图形,由此将梯形与长方形和平行四边形建立联系,从而利用长方形或平行四边形的面积计算公式,推导梯形的面积计算公式。通过“图形的转化”既能发展学生的几何直观、空间观念素养,又能提升学生的推理意识。

2.设计测算活动,发展数学核心素养

在"多边形的面积"教学中,教师可以组织学生开展多边形的测量与计算,这样既可以培养学生的动手能力,又能培养学生用定量的方法分析问题、解决问题的学习习惯,让学生体会数学的应用价值,发展其数据分析素养。教师引导学生通过测量、计算、交流,能让学生发现蕴含其中的道理,抽象数学模型,发展数学素养。

比如,在教学“平行四边形的面积"时,教师安排了测量和计算活动。

(1)测量

教师为每个学生准备一张大小形状完全相同的平行四边形卡纸,让学生分别测量平行四边形的底边长、斜边长和高。

学生独立测量,教师展示学生的测量结果:有的学生以厘米为单位,有的学生以毫米为单位,得到两组数据: ① 底边长 聚焦整体建构 发展学生素养2 ,斜边长6cm,高4cm;

② 底边长 80mm, 斜边长 60mm 高 聚焦整体建构 发展学生素养3 教师呈现学生的测量结果并引导学生分析数据,让学生利用统一度量单位度量物体,从而为计算扫清障碍。

(2)计算

测量后,教师让学生根据测量数据计算平行四边形的面积。学生独立思考,教师巡视,并投影展示具有代表性的算式 聚焦整体建构 发展学生素养4 聚焦整体建构 发展学生素养5 聚焦整体建构 发展学生素养6

(3)交流

对于以上计算结果,教师让学生先分组讨论,然后呈现分析过程。对于以上结果,学生给出解释:对于算式 ① ,将平行四边形的底边长和斜边长相加乘以2,显然所求的结果是平行四边形的周长,而非平行四边形的面积,所以是错误的。对于算式 ② ,将平行四边形的邻边相乘,该方法是大多数学生的选择。然而平行四边形具有不稳定性,如果将平行四边形不断拉伸,显然长方形的面积是变化的,因此利用邻边相乘的方法是行不通的。对于算式 ③ ,用底边与高相乘,同样可以根据平行四边形不稳定这一性质来解释。随着形状的变化,平行四边形的高也随之发生变化,平行四边形通过拉伸可以将其变成长为聚焦整体建构 发展学生素养7 、高为6cm的长方形,由此可以推断出平行四边形的面积计算公式,即S平行四边形=底 聚焦整体建构 发展学生素养8 高。

由此,通过分析测算结果,学生逐渐抽象出平行四边形面积的计算公式,培养了数据分析、推理意识和模型意识等核心素养。

3.设计迁移练习,发展数学核心素养

在学生学习本章基础知识、掌握基本方法后,教师有必要设计一些综合性练习,让学生加深对相关知识方法的理解,提高其分析和解决问题的能力,增强其解题信心,进一步发展其模型意识、推理意识等核心素养。

练习1:如图3所示,计算不规则图形的面积。

聚焦整体建构 发展学生素养9
图3

解析:练习1难度不大,但综合性较强,既考查学生对三角形面积和长方形面积的掌握情况,又考查学生图形转化意识及转化能力。对于该题,学生可以通过“填补"将不规则图形转化为长方形,利用长方形面积减去直角三角形面积得到不规则图形面积。

练习2:如图4所示,王大伯用51米的栅栏靠墙围了一块梯形菜地,求菜地的面积。

聚焦整体建构 发展学生素养10
图4
聚焦整体建构 发展学生素养11
图5

解析:练习2是一道实际应用题,难度较小,主要考查学生对梯形面积公式的掌握情况和数据分析能力,旨在提高学生的数学应用意识。

练习3:图5是某公园一面墙,如果每平方米需要185块砖,请问砌这面墙大约需要多少块砖?

解析:该题实际考查组合图形的面积。学生在灵活运用所学解决实际问题的过程中,既开阔了视野,又提高了分析和解决问题的能力。

问题给出后,教师可以预留一定的时间让做错的学生说说他们的解题过程,并通过师生、生生互动交流寻找错因。学生在析错、纠错的过程中能加深对相关知识的理解,提高发现、分析和解决问题的能力,培养数学核心素养。

三、结语

数学核心素养的培养是一个长期的过程,它不是只依靠教师讲授达成的,而是学生在日常学习中逐渐形成的。在日常教学中,教师应从学生的认知特点出发,合理设计教学方案,为学生创造适合他们开展各种探究活动的条件,使他们在活动中发散思维,发展个性,提高运用知识解决实际问题的能力;同时,通过各种活动加深学生对数学知识的理解,让学生感受数学学习乐趣,培养其数学应用意识。比如,在“多边形的面积"教学中,教师应从整体视角分析,进行整体教学设计,通过开展有效的探究活动激发学生的数学学习兴趣,让学生在积极参与中逐步提高自身的数学能力与核心素养。

总之,在教学中,教师应认真了解学情,分析教学内容,从整体视角出发,合理创设数学活动,引导学生将分散的知识串联起来,建构完善的知识体系,逐步发展其数学核心素养。

参考文献:

[1]胡连成.“情境—问题—思维"视角下的数学情境设计解析[J].教学月刊·中学版(教学参考),2022(12):21-26.



本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装
原版页码:sxjz20250315.pd原版全文

经典小说推荐

杂志订阅