一、案例介绍
长期的教学实践告诉我们,数学课堂教学是师生双边的活动过程;是一个动态的发展过程;是师生信息交流的活动。
新课标指出:教师要提供给学生充分从事数学活动的机会,帮助学生在自主探索合作交流过程中,理解掌握知识技能、思想方法,获得广泛的数学活动经验。
数学课堂活动教学是在课堂教学过程中,以组织有效活动为基础,通过具有活动性问题解决过程,促进学生思维发展,带动学生数学能力全面提升。
以下结合苏教版十一册《表面积变化》一课,介绍我校数学教研组在数学课堂活动教学中尝试采用的“三步骤”教学法。
步骤一、提出生活问题——创设真实情境。
课始抛出问题:“将10盒火柴盒拼成一个长方体,如果用包装纸把拼成的火柴包起来,怎样拼包装最省纸? 你们愿意做小小设计师吗?”
学生的思维活动是由问题开始的,一个充满疑问的情境可以引发学生探究学习的积极性与主动性。
以上所展示的是学生操作结果部分情况,大部分学生在此操作环节中颇具随意性,缺乏数学思维含量。让学生预测哪种包装最省纸?部分学生会联想到表面积越小,就越节省材料。怎样拼才能使表面积最小?
步骤二、明确研究方向——实践寻求规律。
怎样拼才能使表面积最小?我们的研究应从哪里入手?
1、 研究两个正方体拼成长方体后表面积变化规律。
比较拼接前后体积表面积发生变化,得出结论:两个相同的正方体拼接一次,拼成长方体,其表面积比原来两个正方体表面积之和要小,而且正好减少了原来两个面的面积。
2、研究若干个相同正方体拼成长方体后表面积变化规律。
正方体的个数
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2
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3
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4
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5
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6
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……
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拼接次数
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拼接后长方体表面积减少原来几个面的面积
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寻找规律:(正方体个数-1)×2=拼成后减少的面的个数。
教师对教材提供的表格进行处理,使学生清楚地明晰正方体个数、拼接次数以及减少面的个数三者之间的关系。
3、研究两个相同的长方体拼成大长方体后表面积变化规律。
出示2个完全一样的长方体(长5厘米、宽4厘米、高3厘米),操作探寻规律。
A B C
观察或计算,得出结论,“重合的面越大(或越小),拼成的长方体的表面积就越小(或越大)”
步骤三、感悟内化总结——促进问题解决。
1、小组操作:用6个体积是1立方厘米的正方体拼长方体。
A B
观察比较不同的拼法,哪个长方体的表面积大?大多少?小组讨论充分交流。
交流1:图A中6个正方体拼成一行,拼接5次,重合10个面;图B中正方体拼接了7次,重合14个面,重合面少表面积大,所以图A表面积大4平方厘米。
交流2:把6个正方体每3个摆成一行,拼成两个完全一样的独立长方体(两个
),再将两个长方体进行一次拼接,图A拼法是把两个长方体中较小的面( )重合,重合面越小,表面积越大;图B拼法是把两个长方体中最大的面()重合,重合面越大,长方体表面积就越小面积。
交流2综合操作探究中获得的数学规律,并能运用规律对数学原理进行阐述。
2、 解决课始生活问题:我当小小设计师。
运用今天学习的数学规律确立包装最省纸的方法,说说你的思考。
最终的比较集中在以上四种包装中,运用排除比较法。先比较图A与图D,把每2盒火柴看作一个独立长方体,图A重合的上下面大于图D重合的侧面,因此图A表面积小于图D,先将图D排除。
在图A、B、C中,分别将5盒火柴看作一个独立长方体,比较发现图A重合上下面,图B重合左右小侧面,图C将长方体中最大面重合在一起,所以得到表面积是最小的。因此,图C拼法最省纸。
二、案例评述
我校数学教研组提出“数学课堂活动教学 ‘三步骤’教学法尝试”微型课题研究。试图创设接近现实情境的学习任务情境,以解决学生现实生活中遇到的问题为目标,学生通过亲身操作实践,在合作解决真实问题过程中,学习隐含于问题背后的科学知识,形成问题解决技能,提升学习能力。从而达到自主构建数学模型的目的。(数学模型指数学的概念、原理、方法和理论体系)
1、引导学生自主建构数学模型。
首先情境的创设激发了学习热情,促进数学理解,使情境本身的信息为数学问题解决、模型建立提供结构性支撑。
作为学习个体,学生经历了这样一个完整的数学建模过程:整理问题信息-确立解决问题策略-操作探寻问题解决的必备知识-完成问题解决-验证反思。在这个完整的建模过程中,由同伴互助共同梳理思维的脉络,理解内化规律含义,对培养学生解决问题能力大有帮助。“表面积变化”规律的探究层次分明,移步换景,层层深入,学生在操作中体验“拼接面大小一定,拼接次数越多则重合面越多,拼成物体表面积越小;拼接次数一定,拼接面越大则重合面越大,拼成物体表面积越小”这一表面积变化规律,并总结内化运用规律解决问题。
2、将教师点拨锁定问题关键处。
《表面积变化》采用“三步骤”教学法,经历了多次教学尝试。尝试过程中,有一个问题一直备受关注,即“教师怎样做一个真正的引路人?”既不过多干预学生思考过程和结果,又不对学生的疑惑袖手旁观,如何在积极的认知干预中体现教师角色的重要?本节课问题解决是学生的一种智力活动,同时也是教师对学生运用数学知识进行思维活动的指导过程。本案例学生小组合作操作讨论活动中,
用6个体积是1立方厘米的正方体拼长方体。怎样阐述表面积大小比较方法?
A B
这一环节出现学生思考过程受阻现象,学生的交流局限在“根据重合面多少“进行比较这一层面上。如果不进行有效疏通,学生思维将无法实现质的跨越。通过教师对每个小组深入的引导,优化学生综合运用规律的过程。为解决最终火柴盒包装问题做了铺垫。
3、实施“三步骤”教学法必须更新理念。
活动式教学源于杜威的五步骤说:(1)情境——首先给学生提供一个真实经验的情境;(2)问题——通过观察分析产生一个作为思维刺激物的问题;(3)假设——占有知识资料提出设想尝试解决问题;(4)推理——有条不紊进行推理求得解决问题方法;(5)验证——通过应用检查达到的结果是否符合预期目的。
杜威强调教学的前两步,鼓励学生提出自己的问题展开研究。问题意识的主语应当是学生,提倡学生在“做中学”。从思维全过程看,问题先于知识,知识是作为解决问题工具而存在的。知识与问题的衔接体现整个思维过程的完整性。
学习“杜威的五步骤说”,实施“三步骤”教学,教师必须更新教育观念。
(1) 正确领会问题意识的两层含义。
问题意识的两层含义指“问题的主语-学生”及“问题与知识之间的关系-问题先于知识”。案例中,“怎样拼才能使表面积最小?我们的研究应从哪里入手?”
学生在解决问题时不能提出有效的方法,教师应鼓励学生提问,对提出问题给予肯定,提问标志学生开动脑筋,处于思维活动前期。
(2)准确把握知识与解决问题二者之间的关系。
数学知识是作为解决问题的工具存在的,它的价值最终服从于它在思维中的运用。知识的习得最终用来解决问题。本案例关于“若干个相同正方体拼成长方体后表面积变化规律、两个相同的长方体拼成大长方体后表面积变化规律” ,学生基本能够用自己语言进行描述,并能加以运用解决火柴盒包装问题,应当说达到了学习目的。 课堂教学不能理解为仅限于知识传递过程。教师在此环节费时费力引导学生用规范数学术语描述规律,一定层度造成学生学习疲劳,降低学习成就感。
教学的本质,从教师和学生的联系上看,是一种特殊的实践活动;从学生与教材的联系上看,是一种特殊的认识活动;从教师学生教材的联系上看,是一种特殊的交往活动。
要让学生进行活动式学习,教师需要掌握一定呈现策略:在探索规律阶段,用情境问题激发学生兴趣;在应用阶段,用变式策略增大学生思考空间,让学生思维真正活动起来。