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以问题驱动的教学秉持了“以生为本”的教育教学理念,引领学生展开系列探究学习活动,充分体现了学生的主体地位。基于学生已有的知识和生活经验,紧密联系他们的生活实际,引发学生探究圆的面积的内在需要,突出圆的面积计算方法的探究过程,通过估、数、算、剪、拼等活动,将探究逐步引向深入,让学生积累丰富的数学活动经验,体悟数学思想的价值,提升数学学习的品质。
一、挖掘生活资源,树立问题意识
数学来源于生活,生活情境的引入需要鼓励学生用數学的眼光发现问题、思考问题。用贴近学生生活的飞镖游戏巧妙地引入圆的面积,讨论为什么“基本都能投中靶,但是投中靶心的很少”唤起学生自主探究的意愿。第一层次,利用游戏引导学生发现圆形飞镖靶盘与圆面积之间的关联。第二层次,在练习过程中对学生基础知识掌握及应用的情况进行考查。第三层次,通过对比两次游戏的不同结果,引导学生观察、对比,研究思考组合图形各部分的内在关联,将学习活动引向深入,依托情境将学生的学习热情始终保持在较好的状态下,充分培养学生的数学观察能力、思考能力和感悟能力。
【教学片段一】
师:同学们,你们玩过飞镖游戏吗?感兴趣吗?我们先来玩一玩!
师:观察刚才几位同学投掷飞镖,你有什么发现吗?
生1:他们基本都能投中靶,但是投中靶心的很少。
师:知道为什么会这样吗?
生2:靶心的面积小,整个靶盘的面积大。面积小的被投中的可能性也小。
二、围绕核心问题,深化探究活动
在教学实践中如何组织探究活动,关注学生的数学思维发展需求,在揭示数学问题本质的同时凸显数学学科的内在核心价值,从而提升学生的学科素养呢?围绕一个核心问题——“圆的面积和半径的平方有怎样的关系”展开研究。围绕这个核心问题,分为三个阶段实施教学。
第一阶段:引导学生用数学的思维研究问题。教学中,借助小正方形用直观的方法进行猜想。结合辅助图形,进行合理验证,让学生初步感受到数学推理的严谨性和严密性。通过初步观察,发现图形之间的关联,猜想圆的面积和正方形面积(半径平方)的倍数关系(3至4倍)。
第二阶段:基于“已知”探究“未知”。运用“数方格”的研究方法进行数、算,更有理有据地进行探究(圆的面积是半径平方的3倍多一点)。教学中运用切、拼的方法进行有效的问题替换,体验极限思想,尝试推导圆的面积计算方法和公式。
【教学片段二】
师:[14]圆的面积大约是7.5平方厘米,圆的面积大约是多少?
生1:圆的面积大约是30平方厘米。
师:正方形的面积呢?
生2:9平方厘米。
师:圆的面积大约是这个正方形的多少倍?请同学们用计算器计算。
生(齐):大约3.3倍。
师:为了使得我们的结论更有说服力,老师又请来了两个圆,我们小组合作研究,好吗?
引导学生利用已有的经验,通过数、算的过程将圆的面积与半径平方之间的倍数关系更精准化,“数形结合”更利于学生对问题的理解与掌握。在不影响探究目的和结论的前提下,对教材进行适度改编,降低了学生数、算的难度,同时采用小组任选图形研究的方法,提高了教学效率。
第三阶段:基于核心问题将探究引向深入,实现教学难点的突破。紧扣一个核心问题:切拼前后图形间整体以及各部分“有什么关系”?引导学生独立推导出面积计算公式(圆的面积是半径平方的π倍)。
【教学片段三】
师:你们想自己也动手拼一拼吗?老师为每个小组准备了将圆16等份的学具。请同学们按照要求小组合作探究。(教师将学生作品贴到黑板展示,学生汇报)
师:继续分下去(32等份),请同学们想象一下拼成的图形会是怎样的呢?
生(齐):更接近平行四边形。
师:是不是这样呢?我们借助信息技术来看一看。
师:你还想把这个圆分成多少等份?可以任意选择。
师:分得的每一个小图形更像什么图形呢?拼起来像什么图形呢?
生:更接近平行四边形,也有些接近长方形。
师:如果再细分呢?
师:继续平均分,当分的份数无限多时,可以拼成什么样的图形呢?
生:长方形。
突出问题引领作用,深入开展自主探究学习活动,充分体现学生主体地位,从学生的最近发展区、学习需求、情感发展等方面出发,为学生提供足够多的操作机会、展示机会、交流机会,重视学生探索与发现的过程,释放他们的学习热情和创新潜能。学生在探究、思考的过程中自然地运用转化的策略,得到圆的面积计算公式,同时感受到极限的思想。
三、关注重点问题,培养核心素养
在数学教学目标设定过程中,要把过程与方法目标放在更突出的地位,要体现学生学习的过程和思维过程。在探索圆面积的过程中,重点关注“怎样把新图形转化成已学过的图形”这一问题,引导学生进行观察比较、实验操作、讨论归纳等数学学习活动,使学生学会运用已有知识解决新的问题,积累数学活动经验,把“转化”的思想方法运用到探究的过程中去,增强学生的直观能力。
【教学片段四】
师:大家想一想,以前我们是怎样来推导平面图形的面积计算公式的?
生1:通过剪、拼、旋转等方法,努力把新图形转化成已学过的图形。
师:我们通过转化的策略化未知为已知。圆的面积计算公式是不是也能这样探究呢?
生2:我们可以先尝试一下,把圆转化成已经学过的图形。
师:你觉得怎样剪、拼,最有可能转化成所学过的平面图形。请在小组内交流一下你的想法。
生汇报(沿着直径或半径剪)。
四、追溯文化源头,提升学习品味
我们所探究的数学问题经历了怎样的一个发展过程?其中蕴含有哪些精神和思想方法?学生有了解知识渊源的内在需要,数学文化的熏染与学习是必不可少的。数学文化大致包含数学思想、精神、方法、观点以及它们的形成和发展,它是提高数学学习能力、培养数学素养的“推进器”。
【教学片段五】
师:刚才我们的学习过程,16世纪德国数学家开普勒就进行过深入的探究,他的研究成果在当时引起了巨大的轰动!(课件视频介绍)
师:看到先贤取得的成就,你想说些什么?
生1:我们要善于观察,勤于思考。
生2:他非常执着,值得我们学习。
师:同学们都很了不起,在较短的时间里就经历了这样高难度的探究过程,让我们把掌声也送给自己。
注重数学文化的溯源和渗透,引导学生在厚重的历史中感受数学文化的魅力,发挥数学文化的影响力。从提升学生学习品质和改进数学思维的本意出发,科学地引入贴近教学内容和具有先导性的数学文化,拓展学生的数学视野,让他们从中习得科学的思想、方法和对数学朴素的热爱,体悟数学文化的综合魅力与价值。
在小学数学教学中,以问题为导向,突出问题引领的探究学习,不仅仅是探究活动的经历,更是思维方法的探究和数学思想的体悟,学生在探究学习过程中收获的不只是知识与技能,还有方法与思想,他们的数学核心素养和学习品质都能得到全面的提升。
(作者单位:江苏省苏州工业园区方洲小学)
(责任编辑 冉 然)
一、挖掘生活资源,树立问题意识
数学来源于生活,生活情境的引入需要鼓励学生用數学的眼光发现问题、思考问题。用贴近学生生活的飞镖游戏巧妙地引入圆的面积,讨论为什么“基本都能投中靶,但是投中靶心的很少”唤起学生自主探究的意愿。第一层次,利用游戏引导学生发现圆形飞镖靶盘与圆面积之间的关联。第二层次,在练习过程中对学生基础知识掌握及应用的情况进行考查。第三层次,通过对比两次游戏的不同结果,引导学生观察、对比,研究思考组合图形各部分的内在关联,将学习活动引向深入,依托情境将学生的学习热情始终保持在较好的状态下,充分培养学生的数学观察能力、思考能力和感悟能力。
【教学片段一】
师:同学们,你们玩过飞镖游戏吗?感兴趣吗?我们先来玩一玩!
师:观察刚才几位同学投掷飞镖,你有什么发现吗?
生1:他们基本都能投中靶,但是投中靶心的很少。
师:知道为什么会这样吗?
生2:靶心的面积小,整个靶盘的面积大。面积小的被投中的可能性也小。
二、围绕核心问题,深化探究活动
在教学实践中如何组织探究活动,关注学生的数学思维发展需求,在揭示数学问题本质的同时凸显数学学科的内在核心价值,从而提升学生的学科素养呢?围绕一个核心问题——“圆的面积和半径的平方有怎样的关系”展开研究。围绕这个核心问题,分为三个阶段实施教学。
第一阶段:引导学生用数学的思维研究问题。教学中,借助小正方形用直观的方法进行猜想。结合辅助图形,进行合理验证,让学生初步感受到数学推理的严谨性和严密性。通过初步观察,发现图形之间的关联,猜想圆的面积和正方形面积(半径平方)的倍数关系(3至4倍)。
第二阶段:基于“已知”探究“未知”。运用“数方格”的研究方法进行数、算,更有理有据地进行探究(圆的面积是半径平方的3倍多一点)。教学中运用切、拼的方法进行有效的问题替换,体验极限思想,尝试推导圆的面积计算方法和公式。
【教学片段二】
师:[14]圆的面积大约是7.5平方厘米,圆的面积大约是多少?
生1:圆的面积大约是30平方厘米。
师:正方形的面积呢?
生2:9平方厘米。
师:圆的面积大约是这个正方形的多少倍?请同学们用计算器计算。
生(齐):大约3.3倍。
师:为了使得我们的结论更有说服力,老师又请来了两个圆,我们小组合作研究,好吗?
引导学生利用已有的经验,通过数、算的过程将圆的面积与半径平方之间的倍数关系更精准化,“数形结合”更利于学生对问题的理解与掌握。在不影响探究目的和结论的前提下,对教材进行适度改编,降低了学生数、算的难度,同时采用小组任选图形研究的方法,提高了教学效率。
第三阶段:基于核心问题将探究引向深入,实现教学难点的突破。紧扣一个核心问题:切拼前后图形间整体以及各部分“有什么关系”?引导学生独立推导出面积计算公式(圆的面积是半径平方的π倍)。
【教学片段三】
师:你们想自己也动手拼一拼吗?老师为每个小组准备了将圆16等份的学具。请同学们按照要求小组合作探究。(教师将学生作品贴到黑板展示,学生汇报)
师:继续分下去(32等份),请同学们想象一下拼成的图形会是怎样的呢?
生(齐):更接近平行四边形。
师:是不是这样呢?我们借助信息技术来看一看。
师:你还想把这个圆分成多少等份?可以任意选择。
师:分得的每一个小图形更像什么图形呢?拼起来像什么图形呢?
生:更接近平行四边形,也有些接近长方形。
师:如果再细分呢?
师:继续平均分,当分的份数无限多时,可以拼成什么样的图形呢?
生:长方形。
突出问题引领作用,深入开展自主探究学习活动,充分体现学生主体地位,从学生的最近发展区、学习需求、情感发展等方面出发,为学生提供足够多的操作机会、展示机会、交流机会,重视学生探索与发现的过程,释放他们的学习热情和创新潜能。学生在探究、思考的过程中自然地运用转化的策略,得到圆的面积计算公式,同时感受到极限的思想。
三、关注重点问题,培养核心素养
在数学教学目标设定过程中,要把过程与方法目标放在更突出的地位,要体现学生学习的过程和思维过程。在探索圆面积的过程中,重点关注“怎样把新图形转化成已学过的图形”这一问题,引导学生进行观察比较、实验操作、讨论归纳等数学学习活动,使学生学会运用已有知识解决新的问题,积累数学活动经验,把“转化”的思想方法运用到探究的过程中去,增强学生的直观能力。
【教学片段四】
师:大家想一想,以前我们是怎样来推导平面图形的面积计算公式的?
生1:通过剪、拼、旋转等方法,努力把新图形转化成已学过的图形。
师:我们通过转化的策略化未知为已知。圆的面积计算公式是不是也能这样探究呢?
生2:我们可以先尝试一下,把圆转化成已经学过的图形。
师:你觉得怎样剪、拼,最有可能转化成所学过的平面图形。请在小组内交流一下你的想法。
生汇报(沿着直径或半径剪)。
四、追溯文化源头,提升学习品味
我们所探究的数学问题经历了怎样的一个发展过程?其中蕴含有哪些精神和思想方法?学生有了解知识渊源的内在需要,数学文化的熏染与学习是必不可少的。数学文化大致包含数学思想、精神、方法、观点以及它们的形成和发展,它是提高数学学习能力、培养数学素养的“推进器”。
【教学片段五】
师:刚才我们的学习过程,16世纪德国数学家开普勒就进行过深入的探究,他的研究成果在当时引起了巨大的轰动!(课件视频介绍)
师:看到先贤取得的成就,你想说些什么?
生1:我们要善于观察,勤于思考。
生2:他非常执着,值得我们学习。
师:同学们都很了不起,在较短的时间里就经历了这样高难度的探究过程,让我们把掌声也送给自己。
注重数学文化的溯源和渗透,引导学生在厚重的历史中感受数学文化的魅力,发挥数学文化的影响力。从提升学生学习品质和改进数学思维的本意出发,科学地引入贴近教学内容和具有先导性的数学文化,拓展学生的数学视野,让他们从中习得科学的思想、方法和对数学朴素的热爱,体悟数学文化的综合魅力与价值。
在小学数学教学中,以问题为导向,突出问题引领的探究学习,不仅仅是探究活动的经历,更是思维方法的探究和数学思想的体悟,学生在探究学习过程中收获的不只是知识与技能,还有方法与思想,他们的数学核心素养和学习品质都能得到全面的提升。
(作者单位:江苏省苏州工业园区方洲小学)
(责任编辑 冉 然)