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心理学认为,人最初阶段的思维是从动作开始的。动手操作符合小学生的思维特点和认知水平,有利于帮助学生理解和掌握抽象的数学知识,发现数学规律,形成相应的数学思想方法,获得广泛的活动经验。另一方面也要看到,由于学生缺乏操作动机和自主探究的意识,往往是按教师的指令进行操作,没有进行深刻的体验和深入的探究,缺少数学的思考,动手操作难免走上形式化的窠臼。如何发挥动手操作的应有功能,教师应从学生、教材及探究的问题等因素综合考虑,研究动手操作的策略,促进学生自主建构知识体系。下面,结合自己教学谈几点不成熟的想法。
一、暴露操作中的矛盾和错误,实施对知识的有效生成与建构
动手操作应具有明确的目标性和指向性,对操作的学具、材料都有一些硬性规定。教师精心设计方案时,首先要考虑根据学生的实际情况,增强操作的探究性,弱化指令性操作。从材料的选择和操作的相关程序上,教师可以提出总体要求,留给学生足够的活动空间。同时,要有意识地暴露学生操作中出现的矛盾和错误,引导分析错误原因,从而建立科学的认知结构,形成正确的思想方法。
如教学“三角形认识”时,课前根据教材我布置学生准备好四根小棒(分别是10cm、6cm、5cm、4cm),并强调要注意小棒的粗细长度。探究三角形三边之间关系时,让学生小组合作,从准备的四根小棒中任意选三根试着围三角形,并且要求把每次选用的三根小棒长度记录下来。在合作过程中,学生对4cm、6cm、10cm这三根小棒能否围成三角形产生了分歧,他们各自摆出了自己的图形。此时是分析、比较、概括和抽象的最好时机,我引导学生对各小组记录的数据进行列表整理,问题聚焦在10cm、6cm、4cm这三根小棒能否围成三角形上。
生3:老师,我知道自己错在哪里了。我的小棒长度有误差,小棒的底面有点切斜了。
生4:我用小棒围的时候,连接点的位置不对,没有做到首尾相连。
师:是啊,小棒有粗有细,特别是比较粗一点的小棒底面切斜了就不是严格意义上的直圆柱,加上操作时连接点的位置不对,围成三角形也就不足为奇了。
师:从刚才动手操作、小组讨论和合作交流中,你有什么新认识?
生1:要认真准备材料,正确进行操作,还要发挥想象的作用。
师:这种情况也达成了共识。请同学们观察表中的数据,你有什么发现?
生2:不能围成三角形的三根小棒,有两组小棒长度加起来大于第三根,如最长一根加较短一根,但把较短的两根小棒长度相加就小于或等于最长一根小棒长度。
生3:能围成三角形的三根小棒中,任意两根长度相加都大于第三根。
师:那么,大家是不是可以概括一下三角形三边之间的关系了?
生:三角形任意两边之和大于第三边。
……
这样的动手操作、自主探究新知的氛围较浓,既有个体间的合作,又有个体间的思维碰撞。学生在操作中出现错误,在反思辨析中纠正了错误。这样的操作没有浅尝辄止,学生感悟和体验了知识的形成过程,对知识的内涵把握得准确、深刻。
二、设计探索性的操作环节,使操作朝着学生可能性方向发展
可供操作的学习材料俯拾皆是,围绕一个教学问题进行设计,就要认真选择、筛选可供学生探索的学习材料。在认真用好教科书的基础上,教师可以设计一些与研究问题紧密联系的,蕴含丰富思维含量的操作环节,引导学生学会操作探究,激发学生强烈的问题意识、好奇心和丰富的想象力,让动手操作走向有效生成。
如一次教研活动中,我执教了“平行四边形认识”一课。教材安排先让学生动手做平行四边形,再猜想、验证平行四边形的基本特征,学生验证的主要方法是观察和测量。那么,除了观察和测量还有没有其他方法可以验证平行四边形的基本特征呢?我们不能期望小学生像初中生那样进行严格的几何推理证明,但利用新旧知识之间的联系,引导学生尝试利用已学过的图形特征去探索平行四边形特征还是行得通的,因为这些图形之间是可以相互转化的。教学时,在学生观察场景图,联系生活实际进一步认识平行四边形后,我出示了一张长方形纸,让学生说说长方形的基本特征。
师:在不改变面积大小的情况下,你能不能将这张长方形纸转化成平行四边形呢?请大家拿出长方形纸尝试一下吧。
(学生动手操作,然后展示作品)
生1:沿长方形一组对边画一条斜线,沿着斜线将长方形剪成两个梯形,把其中一个梯形向左或向右平移,就拼成一个平行四边形(如下图)。
生2:沿长方形一个顶点向对边画一条斜线,将长方形剪成一个三角形和梯形,再把其中一个图形向左或向右平移,就拼成一个平行四边形(如下图)。
师:这些图形可以相互转化,说明它们之间存在着某种联系。
(让学生分小组合作,利用不同的方法做一个平行四边形)
师:结合做的过程,同学们猜想一下,平行四边形可能有什么特征?你有什么办法验证这些特征吗?
生1:平行四边形对边平行不好验证,我做的平行四边形对边距离不相等。
生2:说明你做的不标准,肯定有误差。我量了一下书上的平行四边形,对边长度好像也有一点点误差。
师:同学们还有没有别的方法来验证平行四边形的特征呢?发挥一下你们的聪明才智。
(过了一会,终于有学生发言了)
生1:老师,能不能利用长方形的特征去探索平行四边形的特征?(一石激起千层浪,学生们讨论起来)
生2:长方形转化为平行四边形后,平行四边形的一组对边就是原来长方形的两条长,这组对边距离就是原来长方形的两条宽,平行四边形的这组对边当然平行且相等,另一组对边我还没想好。
生1:我可以证明,另一组对边原来它们就重合在一起的,长度当然相等,剪下来的图形实际上是沿着原来长方形的长向左或向右平移,和我们画平行线的方法一样,这组对边也是平行的。
……
这样的分析推理对学生的后继学习、可持续发展是不言而喻的。美国心理学家奥托在《人类潜在能力的新启示》中说:“据我最近估计,一个人所发挥出来的能力,只占他全部能力的百分之四。”说明人具有巨大发展的可能,这种发展的可能性来自于人本身所蕴藏着的巨大潜能,我们应该尽可能为学生的这种可能性发展创造有利条件。
三、凸显操作的必要性,让学生获得成功的体验
当动手操作成为学生内在需求时,学生的自主探究性便完全凸显出来。建构主义认为,儿童是主动地建构他们自己的知识和对事物作出理解的,不是被动地接受知识的。学生学习遇到障碍时,会主动地进行画、拼、摆、移等操作活动,不过往往因思维受阻,缺乏对问题的长久关注和深入思考,而达不到预期目标。这时教师应该适时点拨、有效引导,并充分发挥小组合作的作用,让学生感受到动手操作的重要性,使之成为探究新知的必然要求。
如一次学生请教我课外阅读上的一道题:一个直径2厘米的圆绕一个直径4厘米的圆滚动一周,自身转动几周?他振振有词地分析给我听,小圆绕大圆一周所经过的长度就是大圆的周长,用大圆周长除以小圆周长得2周,可是答案不是这样的。很明显,他受负迁移的影响,认为圆在圆周上滚动与直线上滚动是一样的。我本想将规律直接告诉他,可转念一想,不如将这道题介绍给全班学生,让他们的已有经验和认知在动手操作中得到新的发展与重构。
一场辩论不可避免,学生冷静下来自然想到动手操作试一试,因为事实胜于雄辩。学生想到了先用两个一元硬币试一试,结果发现,一个硬币绕另一个硬币转一周,自身转动的不是一周而是一周多,圆绕圆周转动与圆在直线上转动是不同的,这与许多学生的推想产生了矛盾。再换几个不同直径的圆试一试,都得出了相同的规律,但学生一时又找不到规律的实质性所在。“圆在直线上与在圆周上自身转动一周的长度和什么有关系?这两种运动方式之间有什么联系?”我也参与到他们的讨论中。思考后,学生发现圆不管在直线上还是圆周上自身转动一周的长度就是动圆圆心经过的轨迹。如下图:
推而广之,圆在不规则物体上滚动,自身转动的长度也就是动圆圆心经过的轨迹,掌握了这个规律相关的问题便迎刃而解。学生在解决问题的同时对原有经验和认识进行了重构,思维水平上了一个新台阶,沟通了知识间的相互联系。问题解决带来的不仅是知识的获取,更重要的是思维历经了磨炼,获得了成功的体验。
(责编 蓝 天)
一、暴露操作中的矛盾和错误,实施对知识的有效生成与建构
动手操作应具有明确的目标性和指向性,对操作的学具、材料都有一些硬性规定。教师精心设计方案时,首先要考虑根据学生的实际情况,增强操作的探究性,弱化指令性操作。从材料的选择和操作的相关程序上,教师可以提出总体要求,留给学生足够的活动空间。同时,要有意识地暴露学生操作中出现的矛盾和错误,引导分析错误原因,从而建立科学的认知结构,形成正确的思想方法。
如教学“三角形认识”时,课前根据教材我布置学生准备好四根小棒(分别是10cm、6cm、5cm、4cm),并强调要注意小棒的粗细长度。探究三角形三边之间关系时,让学生小组合作,从准备的四根小棒中任意选三根试着围三角形,并且要求把每次选用的三根小棒长度记录下来。在合作过程中,学生对4cm、6cm、10cm这三根小棒能否围成三角形产生了分歧,他们各自摆出了自己的图形。此时是分析、比较、概括和抽象的最好时机,我引导学生对各小组记录的数据进行列表整理,问题聚焦在10cm、6cm、4cm这三根小棒能否围成三角形上。
生3:老师,我知道自己错在哪里了。我的小棒长度有误差,小棒的底面有点切斜了。
生4:我用小棒围的时候,连接点的位置不对,没有做到首尾相连。
师:是啊,小棒有粗有细,特别是比较粗一点的小棒底面切斜了就不是严格意义上的直圆柱,加上操作时连接点的位置不对,围成三角形也就不足为奇了。
师:从刚才动手操作、小组讨论和合作交流中,你有什么新认识?
生1:要认真准备材料,正确进行操作,还要发挥想象的作用。
师:这种情况也达成了共识。请同学们观察表中的数据,你有什么发现?
生2:不能围成三角形的三根小棒,有两组小棒长度加起来大于第三根,如最长一根加较短一根,但把较短的两根小棒长度相加就小于或等于最长一根小棒长度。
生3:能围成三角形的三根小棒中,任意两根长度相加都大于第三根。
师:那么,大家是不是可以概括一下三角形三边之间的关系了?
生:三角形任意两边之和大于第三边。
……
这样的动手操作、自主探究新知的氛围较浓,既有个体间的合作,又有个体间的思维碰撞。学生在操作中出现错误,在反思辨析中纠正了错误。这样的操作没有浅尝辄止,学生感悟和体验了知识的形成过程,对知识的内涵把握得准确、深刻。
二、设计探索性的操作环节,使操作朝着学生可能性方向发展
可供操作的学习材料俯拾皆是,围绕一个教学问题进行设计,就要认真选择、筛选可供学生探索的学习材料。在认真用好教科书的基础上,教师可以设计一些与研究问题紧密联系的,蕴含丰富思维含量的操作环节,引导学生学会操作探究,激发学生强烈的问题意识、好奇心和丰富的想象力,让动手操作走向有效生成。
如一次教研活动中,我执教了“平行四边形认识”一课。教材安排先让学生动手做平行四边形,再猜想、验证平行四边形的基本特征,学生验证的主要方法是观察和测量。那么,除了观察和测量还有没有其他方法可以验证平行四边形的基本特征呢?我们不能期望小学生像初中生那样进行严格的几何推理证明,但利用新旧知识之间的联系,引导学生尝试利用已学过的图形特征去探索平行四边形特征还是行得通的,因为这些图形之间是可以相互转化的。教学时,在学生观察场景图,联系生活实际进一步认识平行四边形后,我出示了一张长方形纸,让学生说说长方形的基本特征。
师:在不改变面积大小的情况下,你能不能将这张长方形纸转化成平行四边形呢?请大家拿出长方形纸尝试一下吧。
(学生动手操作,然后展示作品)
生1:沿长方形一组对边画一条斜线,沿着斜线将长方形剪成两个梯形,把其中一个梯形向左或向右平移,就拼成一个平行四边形(如下图)。
生2:沿长方形一个顶点向对边画一条斜线,将长方形剪成一个三角形和梯形,再把其中一个图形向左或向右平移,就拼成一个平行四边形(如下图)。
师:这些图形可以相互转化,说明它们之间存在着某种联系。
(让学生分小组合作,利用不同的方法做一个平行四边形)
师:结合做的过程,同学们猜想一下,平行四边形可能有什么特征?你有什么办法验证这些特征吗?
生1:平行四边形对边平行不好验证,我做的平行四边形对边距离不相等。
生2:说明你做的不标准,肯定有误差。我量了一下书上的平行四边形,对边长度好像也有一点点误差。
师:同学们还有没有别的方法来验证平行四边形的特征呢?发挥一下你们的聪明才智。
(过了一会,终于有学生发言了)
生1:老师,能不能利用长方形的特征去探索平行四边形的特征?(一石激起千层浪,学生们讨论起来)
生2:长方形转化为平行四边形后,平行四边形的一组对边就是原来长方形的两条长,这组对边距离就是原来长方形的两条宽,平行四边形的这组对边当然平行且相等,另一组对边我还没想好。
生1:我可以证明,另一组对边原来它们就重合在一起的,长度当然相等,剪下来的图形实际上是沿着原来长方形的长向左或向右平移,和我们画平行线的方法一样,这组对边也是平行的。
……
这样的分析推理对学生的后继学习、可持续发展是不言而喻的。美国心理学家奥托在《人类潜在能力的新启示》中说:“据我最近估计,一个人所发挥出来的能力,只占他全部能力的百分之四。”说明人具有巨大发展的可能,这种发展的可能性来自于人本身所蕴藏着的巨大潜能,我们应该尽可能为学生的这种可能性发展创造有利条件。
三、凸显操作的必要性,让学生获得成功的体验
当动手操作成为学生内在需求时,学生的自主探究性便完全凸显出来。建构主义认为,儿童是主动地建构他们自己的知识和对事物作出理解的,不是被动地接受知识的。学生学习遇到障碍时,会主动地进行画、拼、摆、移等操作活动,不过往往因思维受阻,缺乏对问题的长久关注和深入思考,而达不到预期目标。这时教师应该适时点拨、有效引导,并充分发挥小组合作的作用,让学生感受到动手操作的重要性,使之成为探究新知的必然要求。
如一次学生请教我课外阅读上的一道题:一个直径2厘米的圆绕一个直径4厘米的圆滚动一周,自身转动几周?他振振有词地分析给我听,小圆绕大圆一周所经过的长度就是大圆的周长,用大圆周长除以小圆周长得2周,可是答案不是这样的。很明显,他受负迁移的影响,认为圆在圆周上滚动与直线上滚动是一样的。我本想将规律直接告诉他,可转念一想,不如将这道题介绍给全班学生,让他们的已有经验和认知在动手操作中得到新的发展与重构。
一场辩论不可避免,学生冷静下来自然想到动手操作试一试,因为事实胜于雄辩。学生想到了先用两个一元硬币试一试,结果发现,一个硬币绕另一个硬币转一周,自身转动的不是一周而是一周多,圆绕圆周转动与圆在直线上转动是不同的,这与许多学生的推想产生了矛盾。再换几个不同直径的圆试一试,都得出了相同的规律,但学生一时又找不到规律的实质性所在。“圆在直线上与在圆周上自身转动一周的长度和什么有关系?这两种运动方式之间有什么联系?”我也参与到他们的讨论中。思考后,学生发现圆不管在直线上还是圆周上自身转动一周的长度就是动圆圆心经过的轨迹。如下图:
推而广之,圆在不规则物体上滚动,自身转动的长度也就是动圆圆心经过的轨迹,掌握了这个规律相关的问题便迎刃而解。学生在解决问题的同时对原有经验和认识进行了重构,思维水平上了一个新台阶,沟通了知识间的相互联系。问题解决带来的不仅是知识的获取,更重要的是思维历经了磨炼,获得了成功的体验。
(责编 蓝 天)