探索积累数学活动经验的不同阶段

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  数学活动经验是学生个人经验的重要组成部分,是学生学习数学、提高数学素养的重要基础之一。数学活动经验存在于任一课型、任一教学内容的课堂教学中。笔者通过课堂教学研究发现,数学活动经验的形成是一个循序渐进的过程,是一个由少积多不断提升的过程,有时还需要借助知识的生长点不断优化。
  帮助学生积累数学活动经验,教师的作用至关重要。本文尝试通过三个教学片段,立足课堂观察,透过案例分析,探索学生积累基本数学活动经验所必须经历的三个不同阶段。
  一、从茫然无序到有效操作,看数学活动经验的激活
  案例分析:“三角形三边关系”教学思考。
  【课堂点击】
  我所教学的两个平行班,四(1)班先上。
  师:刚才同学们认识了三角形(指上一环节的教学内容),下面请大家拿出准备好的长度分别为10厘米、6厘米、5厘米、4厘米的小棒,任选其中的三根小棒围一围,看看能否围成三角形,试一试!
  (待学生明确操作要求后,我放手让学生四人小组活动,要求边活动边记录操作结果。)
  可学生的表现与我预设的全然不同:组内缺少合理的分工,各拼各的,一旦一个同学拼成一个三角形,就兴奋不已,并认为已经完成任务了;不会合理地记录,也没有全局的考虑,鲜有将所有情况一一尝试拼完的;汇报操作结果时,学生的发言是零散的,观察是片面的,结论是不完全的。为使学生较好地理解这一知识,我不得不重新指导操作。
  四(2)班后上,我吸取四(1)班的经验教训,调整了活动组织方式。
  师:刚才同学们认识了三角形(指上一环节的教学内容),下面请大家拿出准备好的长度分别为10厘米、6厘米、5厘米、4厘米的小棒,任选其中的三根小棒围一围,看看能否围成三角形,同桌合作,一人操作,一人记录。
  师:先请同学们拿出10厘米、6厘米、5厘米这三根小棒围围看。(学生操作,发现能够围成一个三角形。)
  师:我们可以把这一操作结果记录下来,板书示范——10厘米、6厘米、5厘米√。
  师启发:还可以取哪三根围一围?(指名交流,学生列举)
  师:下面请同桌继续合作,任选三根小棒围一围,像刚才那样一人操作,一人记录,把你得到的结果一一记录下来。
  随后的操作过程,呈现出了与前一节课完全不同的一面:课堂不嘈杂了,学生的操作有秩序了,学会记录了,之后的交流自然全面了,结论也变得清晰了。
  【教学感悟】
  有感于这两次不同的教学,从茫然无序到有效操作,我觉得数学活动经验的积累是一个循序渐进的过程。就如同本案例中,在此前的学习过程中学生虽然已经经历过一定的操作探索过程,但有经历不一定有经验。
  第一次教学之所以失败,就在于我主观地、简单地认为学生已经具备了小组合作的操作探索经验。但事实上是在四年级这样的学龄阶段,学生对小组合作、操作探索的活动形式已经有了一定的接触,但还没真正形成自主地合理分工、有序操作探索的经验。当学生遇到困难或没有头绪时,还需要教师及时地介入和引领,直接放手只会导致活动的盲目。另外,四年级的孩子虽已具备了一定的自控能力,但好奇心还是比较强的,所以当他们拼成一个三角形后,会不由自主地兴奋,并且被这种情绪占据主导地位,渐渐失去了继续操作探究的理性。所以,看似课堂闹腾了,学生在活动中表现得忙碌不已,实则,这样的操作探索是低效甚至无效的。
  所以在这样一个学情背景之下,第二次的教学组织才是适合学生发展的。首先在半扶半放中指导学生合作的技巧、操作的步骤、记录的方法,从而激活原来的经验,然后再放手让学生在独立操作的活动过程中运用和强化这一经验。我想在几次这样的带领和指导下,让学生学会合作、学会操作、学会倾听、学会思考,让课堂静下来,让手、脑动起来,那么操作探索才会真实有效起来。也只有在这样的反复刺激下,学生才能真正获得操作探索的基本活动经验。
  二、从单一活动到多重体验,看数学活动经验的提升
  案例分析:“相遇问题”教学思考。
  【课堂点击】
  教师出示问题:小明和小芳同时从家里出发走向学校,经过4分钟后两人在校门口相遇。他们两家相距多少米?
  1.演一演。
  (学生读题后)师:谁愿意来给大家表演一下两位同学是怎么走的?
  请两名学生上前演一演,一人扮演小明,一人扮演小芳,其余同学指挥,指示他们各自的站立地点(分别站在教室的两头)、站立方向(面对面站立)、怎么行走(同时向讲台走去)、何时停下(两人碰到的时候)。
  2.圈一圈。
  师:通过刚才的演示,请学生们圈出题目中能够反映表演过程的重点字词。(交流并圈出:同时、从家里出发、走向学校、相遇。)
  师指导提炼出如下词语,并板书:同时、两地、相向而行、相遇。
  3.比划比划。
  师:你能用手势比划出这样的行走过程吗?
  教师和学生一起伸出双手在身前比划:两手分开(两地)→掌心相对(相向)→同时向中间移动靠拢(同时相向而行)→最后掌心相碰合在一起(相遇)。如此反复多次,并在完成每一次动作后说说这一动作所代表的题意。
  4.画一画。
  师:小明和小芳经过几分钟在校门口相遇了?(4分钟)你是怎么理解这个4分钟的?(小明从家到学校走了4分钟,小芳从家到学校也走了4分钟。)
  师:根据我们刚才的演示和分析,你会画图表示出题目的已有条件和问题吗?
  学生尝试作图后,展示学生的作品,并结合课件演示进一步指导画线段图的方法和步骤,形成下图。
  5.算一算。
  方法一:70×4 60×4
  =280 240
  =520(米)   方法二:(70 60)×4
  =130×4
  =520(米)
  对照线段图说说这两种解题思路,并对比两个算式的联系(符合乘法分配律),提炼两种解题思路。方法一:小明4分钟走的路程 小芳4分钟走的路程=总路程,方法二:(速度和)×时间=总路程。
  【教学感悟】
  四年级下册“解决问题的策略”第二课时,主要教学用画图的策略整理相遇问题的条件,发现内在联系,理解数量关系,形成解决问题的方法。在此之前学生已有了一定的关于行程问题的解题经验,知道了速度、时间和路程之间的关系,但“相遇问题”更为特殊更为复杂,参与对象由一个变为两个,不同的运动方式还会产生不同的解决问题的方法。因此,要将简单行程问题的解题经验提升为相遇问题的解题经验,如果单就教材意图,直接引导学生画图整理条件,这样的活动过程我个人觉得略显单薄,不利于学生形成对相遇问题的深刻认识。
  所以我尝试组织了多重体验活动,期待等到学生在解决上述(或变式)问题时,具有丰富的相关经验积淀,综合分析问题和解题问题的能力更强。通过“演一演”让学生直观地感知小明和小芳的行走方式,把读题过程变成快乐活动的过程。通过“圈一圈”呼应之前的表演过程,提炼相遇问题中经常出现的专有名词,则是数学化的学习过程,为学生精练、准确地表达数学问题情境打下基础。通过“比划比划”,让每个学生都参与进来,亲身体会这一运动过程,将提炼出的运动名词简洁、直观地呈现出来,进一步加深对相遇问题运动方式的理解。这三次活动,为学生积累了有关运动方式的丰富的感性经验,但要想简化一些非数学成分,同时表示出运动中的速度和时间,线段图则是最合适的方法。随后结合线段图呈现的信息,分析解题思路,形成解题方法,让学生在“算一算”“比一比”的活动中感受策略价值:画图解决问题的策略能简要地呈现题中的各种信息,是遇到陌生问题“再分析、再创造”的有效途径。
  充分的数学活动,促进学生的认识从模糊趋向清晰,从形象趋向抽象,从单一趋向多元,以此提升数学活动经验。在这样的多重体验下,学生原有的解题经验得以综合与提升,即使下次换一种运动方式,学生也能主动提取相关经验,触类旁通地解决问题。
  三、从相同模式到认知突破,看数学活动经验的优化
  案例分析:“乘法分配律”教学思考。
  【课堂点击】
  师生通过解决三个问题,得到了三组等式:(32 18)×5=32×5 18×5,(9 5)×8=9×8 5×8,(4 6)×3=4×3 6×3。
  师:请同学们仔细观察这些算式,有什么相同和不同的地方?
  生:我发现左边的算式都是加小括号的,右边的都是没有加小括号的。
  师:这真是一个重要的发现。(顺势引导)加小括号是什么意思呀?
  生:加小括号就是先算小括号里的。
  师引导全班交流:那你们能说清等式左右两边算式的运算顺序吗?
  生:左边的算式都是先算小括号里的加法,再算括号外面的乘法;右边的算式都是先算两个乘法,再算加法。
  生:这两个式子左右两边虽然形式不同,但结果都是相等的。
  师(肯定):对,这些都是等式!
  生:两边的数都是一样的,像第一个算式里左边有32、18、5这些数,右边也是这些数。
  师(启发):那这些数是怎样进行运算的?
  生:都是把括号里的数分别去乘了括号外面的数。
  师投以赞许的目光。
  生:两边的符号也都是一样的,左边都是 ×,右边都是× ×。(再次说说不同的符号说明的运算顺序)
  师:同学们的表现真不错,发现了这些算式中的这么多规律。那具有这些特点的式子你还能写吗?是不是所有符合这样特点的式子计算结果都相等呢?(学生举出类似的等式,验证刚才的发现。)
  师:这样的式子能写完吗?(不能)写不完怎么办?(添上省略号)
  师:如果要用一个式子概括出所有具有这样特征的式子,你有什么办法?(用字母表示)
  学生交流。
  师:我们用a、b、c三个字母表示三个数,(a b)×c=a×c b×c。看着这个字母式子,你能再说说这类算式的特点吗?
  学生反思、交流,逐步概括出:两个数的和乘第三个数等于这两个数分别与第三个数相乘,再把它们的积相加。
  【教学感悟】
  课堂链接:教学“加法交换律”。
  师生通过一系列教学环节得到了如下算式:8 7=7 8,19 5=5 19,21 36=36 21。
  师:请同学们仔细观察这些等式,你发现这些算式有什么共同的特点吗?
  生:把相加的两个数交换之后,它们的结果相等。
  师:交换了什么?加法中的结果可以说成——和。谁来再说一下?
  生:交换加数的位置,它们的和不变。
  师:说得真好,两个数相加,交换加数的位置,它们的和不变。具有这样规律的等式你们还能写吗?能写出多少个?
  生:能写,可以写无数个。(生举例验证刚才的发现)
  师:既然这样的等式有无数个,就需要用一些简便的符号、图画或字母等来表示这种规律。能用自己喜欢的方法表示出这一发现吗?(指名不同学生板演)
  揭示一般表示方法:a b=b a。
  我们看到:学生在学习乘法分配律之前,已经通过学习加法交换律和结合律、乘法交换律和结合律,积累了一定的探索、观察、发现、概括规律的经验。虽然两个学习内容以不同的数学情境为载体,但探究这些规律具有相同的思维模式,探究过程是那样的相似:问题解决—得到等式—观察发现—验证规律—得出结论。
  学生对乘法分配律意义的认识和概括,是类似探究经验的再现。但又由于乘法分配律含有乘加两级运算,变化形式更为复杂,原有的认知经验已不足以支撑现在的学习,需观察得更为细致,探究得更为深入,需新思想、新发现的植入。而且乘法分配律这类算式的特点,一向是学生表达叙述的难点,要让学生清晰、完整地理解乘法分配律的意义,需要学生群体的智慧。只有通过组织学生开展充分的交流活动,抓住新旧知识的生长点,巧妙地引领学生以发现启示发现,以思维启迪思维,才能达到新知的突破,实现原有探究经验的优化。正是看到了这一点,我在引导学生交流时,反复强调“左右两边算式的运算顺序”,以此作为学生观察发现的突破口、概括总结的着力点、新知学习的生长点,使学生的原认知经验在被多次调用、反思后,得以改造和优化,从而顺利地概括出乘法分配律的意义,抽象出乘法分配律的数学模型,完成数学活动经验更高层次的生长。
  教学实践表明,数学活动经验一方面在于积累,另一方面也需要提升和优化,只有这样,数学活动经验才能成为学习的内在支撑。教师要通过研读教材,设计有效的数学活动,让学生在亲历中体验,在体验中积累,让经验的“根”长得更深。
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