结构创联 共享高效课堂

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  《数学课程标准》中指出:数学是研究数量关系和空间形式的科学。鉴于数量关系与空间形式类别多样,美国数学家斯蒂恩为我们简化为:数学是关于模式的科学。模式指一类,模式又能衍生相关联的分支,形成结构化体系。
  在闽小数会第22届年会中,有幸聆听了顾亚龙老师讲授的《位置的表示方法》一课,以及一场《题组模块》专题讲座。讲台上顾老师的人格魅力和教学方式深深触动了我的内心深处,感受到原来教师教学还能如此轻松,学生学习还能如此享受。归根究底,结构化体系教学能让全体学生达到普遍理解。接下来就学习内容谈几点自己的心得。
  一、通向理解的阶梯
  结构化体系教学能使学生“见景生情”,触类旁通,是数学转化思想的重要体现。学生在理解语言时,对一个词的理解不难,难的是对这个词进行深度理解。正如“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,局部的狭隘性限制了学生应有的思维空间,换位思考,从宏观整体入手,进行全面剖析。
  如顾亚龙老师《位置的表示方法》教学过程中:
  师:看到了什么?发现了什么位置关系?展示:蜘蛛网图
  生:一只蜘蛛在网上,位置在蜘蛛网的左下角。
  师:老师将这只红色蜘蛛请到我们课堂上,谁来说说红色蜘蛛的位置?(展示图一)
  生1:从下往上数第一个。
  生2:从上往下数第二个。
  师:都是同一个位置,为什么会有不同的表示法?对,看来关于位置,方向很重要。(板书:方向)谁再来说说红色蜘蛛现在的位置?(展示图二)
  生1:从左往右数第四个。
  生2:从右往左数第四个。
  师:对比图一图二你有什么发现?(结论:方向很重要)
  师:如何表示图三中红色蜘蛛的位置呢?(展示图三)
  生1:从左往右数到2,再从下往上数到3就是红色蜘蛛的位置。
  生2:从左往右数到2,再从上往下数到4就是红色蜘蛛的位置。
  生3:……
  师:同学们说出了红色蜘蛛的准确位置,现在关于位置,你能给出什么好建议?
  平时生活中,我们天天跟位置打交道,可一时问起位置,学生又能给予你怎么样的解释?教学中顾老师由一维空间带入二位空间,从上下左右具体说了说红色蜘蛛的位置,将位置以一种整体的形式映射在学生的脑海中。这种教学不仅为学生独立创作数对铺好起点,也为今后三维空間中位置表示法的学习奠定基础。以结构化体系进行教学,显然符合当下学生对知识的需要,更是对生活的需要。
  二、突破难点的钥匙
  结构化体系为新旧知识搭建联系的桥梁。学生通过这座桥梁能清晰感受到知识间的密切联系,这座桥梁又能帮助学生培养良好的观察、比较、分析、推理等数学必备能力。
  如徐长青老师《优化——烙饼中的数学问题》教学过程中:
  课间出示:妈妈在厨房烙饼,一面3分钟,两面都要烙,一次性只能烙两张饼,烙熟两张饼需要多少分钟?
  师:仔细观察,你从中得到哪些数学信息?(生自由汇报)
  师:烙熟两张饼一共需要几分钟?(请生上台演示)引导:用类似的事物代替实物进行课堂操作,手当饼,桌当锅,全班合作。共同发现:烙熟两张饼需要6分钟。
  师:烙熟两张饼的时间为什么只用6分钟?
  生1:一次性能烙两张饼,第一次两张饼的正面,第二次两张饼的反面,所以烙熟两张饼也只用6分钟。
  生2:两张饼共四面,第一次烙两面,第二次又烙两面,所以2×3=6(分钟)
  师:你真有数学家的思维,最大限度的使用空间,就节约了时间,这是一种最佳的选择。刚刚我们一起通过实践创造了烙饼中的经验,经验能帮助我们更好的解决问题。
  师:烙熟四张饼需要几分钟?
  生:两张6分钟,四张就是12分钟。
  师:你真棒,通过刚收获的经验完美的解决了这一题。(生上台演示)6张饼需要几分钟?(18分钟)
  师:三张饼又需要几分钟?
  生1:三张饼一共有6面,一共9分钟。
  生2:先烙熟两张饼需要6分钟,还剩一张饼也要6分钟,一共12分钟。
  师:烙熟三张饼需要9分钟还是12分钟呢?(生上台演示:9分钟)都是烙熟3张饼,为什么第一种方法比第二种方法节省了3分钟?
  师:又是最大程度使用空间,节约了时间。原来烙饼我们不仅可以像2﹑4﹑6张饼那样同时烙,还能像3张饼这样交替烙。
  师:烙熟五张饼需要几分钟?烙熟七张饼呢?
  课堂的伊始,徐老师指导学生手当饼,桌当锅,配合生动的语言“锅来啦,饼来啦,嗞啦,嗞啦,饼烙好了”,还原现实中的烙饼过程,体验数学课堂带给学生的知识与快乐。随后通过分批次探究单、双数张饼所需时间产生经验的积累,从而总结烙饼规律。结构化体系教学提倡的不是题海战术,而是反题海战术。通过结构化体系教学,目的是让学生从结构中发现规律,内化自我知识,体现举三反一的数学思想方法,这一思数学想方法又能更好的服务于举一反三的数学思想方法。
  三、组建模型的模具
  生活中,各种各样的模型被创造出来,都是为了能最大程度方便人们提高做事效率,数学模型也能方便学生更有效的解决现实问题。模具可以是一个词语、一条线段或一个符号,在平时的教学中应当培养学生如何运用数学模具进行有效的建模,组建结构模型,进行深入探究。
  如许贻亮老师《速度》教学过程中:
  白兔:
  灰兔:
  师:谁来说说白﹑灰兔谁更快?
  生1:灰兔2分钟,白兔5分钟,白兔快。
  生2:白兔路程长,灰兔路程短,白兔快。
  生3:我觉得无法比较,因为没有统一条件。   师:也就是说比较中可以同路程比较时间,也可以同时间比较路程,这里符合吗?缺少什么?怎么让不行变为行?
  生:给出线段所表示的路程就可以算出灰﹑白兔每分钟的路程。
  (师给出路程数据,算出准确值发现白兔更快。)
  师:我们来看看,3500米和1200米是(路程),5分钟和2分钟是(时间),700米和600米是(速度),刚才我们是怎么求速度?(构建:速度=路程÷时间)
  求自行车和火箭的速度:
  交通工具 时间 路程 速度
  自行车 2小时 24千米
  火箭 3秒 36千米
  生:自行车:24÷2=12(千米)   火箭:36÷3=12(千米)
  师:哦,原来自行车和火箭的速度一样快!(与学生的生活常识产生冲突,发出质疑)谁有什么不同意见?
  生:自行车是每小时骑12千米,而火箭是每秒钟飞行12千米。
  师:原来问题出现在时间上,大家有什么好建議让我们一眼看算式就能知道准确数据。(师根据学生汇报引出复合单位:千米每小时和千米每秒)
  教学中,学生发现通过添加有效模具将比较中的不行变为行,初步体验时间、速度和路程三者间联系。在汇总过程中发现,虽然运用的模具有所不同,但构建出了相同的数学模型:速度=路程÷时间,这就是一次有效的建模过程。在此基础上还能再次添加有效模具,大家会神奇的发现:换汤不换药,还是那一套。数学课堂就像是生产车间的一条流水线,数学模具是学生深度学习的基石,数学建模过程是学生深度学习的有力帮手,数学模型更是学生深度学习的完美体现。
  四、寻求联系的节点
  数学模型的构建是数学结构化教学的重要体现。正所谓一石激起千层浪,数学模型就像是我们掌握某类知识点的一颗石子,运用数学模型可以衍生出许许多多与此相关的数学公式,并联系生活实际建立与此数学模型相关联的数学问题。以下为顾亚龙老师在《题组模块》专题讲座中呈现的行程问题结构图。
  课堂不只是学生学习得到真正发生的重要场所,更是教师实现专业技能成长的有效场所,教师只有在自身专业旅途中不断钻研﹑不断实践,才能让自己更加接近新课标所赋予教师应有的理念。在今后的钻研及教学实践中,应多多围绕同一数学模式进行“梳理知识点--前后穿成线--左右连成面--上下融为体”的结构化教学。课堂上应让学习得到真正的发生,多多尝试做一位揣着明白装糊涂,与学生共同合作学习的“糊涂”老师。
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