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基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索

(2017-10-21 17:39:37)
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微课程教学法

翻转课堂

分类: 微课程教学法案例

基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索

——以人教版四年级数学上册《认识平行四边形》一课为例

苏州工业园区胜浦实验小学  周丽

 

微课程教学法是翻转课堂本土创新的理论与方法。它创造了一个著名的教学模型:

 基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索
1:微课程教学法教学模型

根据这个模型,微课程教学法创造了系统设计方法,把以往为教师讲课做教学设计的行为,改变成为为学生的学习设计点化学生智慧的“三剑客”,即自主学习任务单、配套教学资源和课堂学习任务单。这一创新模式,在实践中被不同学科、不同学段的老师演绎成各不相同、精彩纷呈的教学活动。

《认识平行四边形》(人教版四年级数学上册)具有典型的学科结构课程观的色彩。只要理解了概念,其他问题就能迎刃而解。数学概念是形成数学知识体系的基本要素,是数学基础知识的核心。正确理解数学概念,有利于学生在后来的学习中形成完整的、清晰的、系统的数学知识体系。

数学概念的形成,是一个不断建构与解构的反复过程。微课程教学法引导学生课前自主学习,课堂内化知识,不断建构与解构数学概念。这种教学模式很适合数学学习,能够很好地帮助学生理解概念,掌握概念的内涵与外延,达到概念教学的目标。笔者以《认识平行四边形》为例,分享实践探索的成果。

一、问题引领过程,让概念自主建构

1.学前调查,找准认知起点

数学是与生活紧密联系的学科,很多数学知识在学生学习之前并不是一片空白,毫无认知。美国著名认知心理学家奥苏泊尔认为:“影响学习的最重要的一个因素是学习者已经知道了什么”。意思是说,学生已有的认知基础是学习新知识的起点。

为此,笔者在学生学习《认识平行四边形》之前作了一项调查,调查学生53人,情况如下:

1)在日常生活中,你听说过“平行四边形”这个词语吗?

A.听说过;  B.没有听说过

2)请你找出下面图形中的平行四边形

基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索

3)平行四边形有什么特点?

调查情况:学生100%听说过平行四边形,并做出了正确选择。反映学生有“平行四边形”的知识经验,能够正确认识平行四边形的表象。调查发现,大部分学生发现平行四边形对边相等,对边平行;个别学生感觉平行四边形是斜斜的,跟梯形不一样,往一个方向斜,这就是对边平行的直观感受,只是不会用数学语言表达。

2.目标管理,明确学习要求

基于上述调查分析,提炼出达成目标:

1)理解平行四边形的含义;

2)掌握平行四边形的特征,并会动手操作进行验证;

3)认识平行四边形的底和高,并且能够正确画出底所对应的高;

4)通过操作活动理解平行四边形容易变形的特性。

达成目标是教学目标的转化形式,是学生通过自主学习应该达到的认知程度、认知水平,或曰认知标准。自主学习任务单之所以不采用教学目标,是因为教学目标比较抽象含糊,不适合学生自主学习。

3.问题导向,自主建构概念

“感觉到了的东西,我们不能立刻理解它,只有理解了的东西才更深刻的感觉它。”怎样才能正确理解?怎样掌握概念的本质属性?问题导向是引领学生主动学习和建构知识的最有效方法。

基于课前调查和达成目标,笔者设计如下问题,引领学生自主建构概念。

问题一:什么叫平行四边形?

“两组对边分别平行的四边形叫作平行四边形”。这是平行四边形的内涵,揭示出“平行四边形”和“四边形”的从属关系,以及区别和联系。其中关键词“两组对边分别平行”,是平行四边形独有的和用以区别于一般四边形的本质属性,既可以作为平行四边形的判定方法,又可以是平行四边形的一个性质。掌握了平行四边形的概念,就抓住了理解平行四边形其他问题的关键。

问题二:平行四边形的边有什么特征?平行四边形的角有什么特征?你可以用什么方法验证?

问题三:平行四边形有什么特性?举举生活中利用平行四边形这种特性的例子。

这些问题似乎学生很难完成,但是没关系。当学习者处于问题情境时,他们的脑活动会变得异常活跃。由于困惑与挑战引起复杂的感官输入,从而导致神经冲动,并且这个神经冲动激活了大脑的神经细胞,脑细胞的相互作用使神经细胞的“树突”快速增长,所以,这时就形成了神经元通路。更何况,为了保证学生完成学习任务,笔者录制的配套教学视频有助于学生掌握平行四边形的特征,会帮助学生破解难题,达成目标。详见本文之“二”。

问题四:什么是平行四边形的高?什么是平行四边形的底?想一想,平行四边形有多少条高?

在认识平行四边形底和高之前,学生已经认识了垂直线段,会画底边上的高。通过问题引导,学生一下就能明白什么是平行四边形的底和高。问题“平行四边形有多少条高”又能引导学生思考平行四边形高的特性,从而深入理解平行四边形高的内涵。

课前自主学习任务单的任务设计,以问题串的方式提出,通过“核心问题”,学生从模糊的认知到清晰的概念建构。这样的概念建构,最有价值的就是学生通过自主学习,不仅搞清了概念,同时,还收获的学习的方法和策略。

    二、录制配套视频,支撑概念自主建构

在微课程教学法看来,翻转课堂的课前学习中,“自主学习任务单+配套教学视频”是一个绝妙的组合。自主学习任务单中有些任务完成起来有一定困难,有些概念不好理解。针对这些有难度的学习任务开发微视频,使之与自主学习任务单相匹配,微视频就成为学生自主学习的支架。这有利于学生理解概念的内涵,完成原来学有困惑的任务,达到“明理通达”、举一反三的程度,课前自主学习的质量就有了保证。

《认识平行四边形》的配套微视频录制,除了采用“PPT+录屏软件录制”外,还嵌入用手机拍摄的视频,给学生以直观感受,帮助学生理解概念内涵。微视频内容如下:

1.创设情境,借助生活体验学习概念

视频中,出示生活中有平行四边形的图片,如:防盗网、地板砖、竹篮、楼梯扶手、篱笆等,让学生从图中找出平行四边形,感知平行四边形的特征。结合生活实际和知识经验逐步引入概念,符合小学生心理特点和认知规律,有利于抽象的数学概念具体化、形象化,便于学生理解,能激发学生思维和探索新知的欲望,调动学习的积极性和主动性。

2.数数“边”“角”,为掌握“特征”做铺垫

视频出示一个平行四边形。数一数平行四边形的边,有四条边;数一数平行四边形的角,有四个角;可见,平行四边形是四边形的一种。虽然是很清楚的概念,但在传统教学中,由于老师忽视这个环节,使知识与学生的经验相分离,给有些学生的学习带来困难。现在通过数“边”、“角”,很容易揭示什么是对边,什么是对角,为认识平行四边形的特征做好铺垫,可谓一举多得。

基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索
2:数“边”、“角”视频截图

3.研究“边”“角”特征,掌握研究方法

研究图形的特征,一般都是从边和角入手。屏幕出现平行四边形的对边无限延长出去,却不相交,说明平行四边形的对边平行。平行四边形的两条边移动完全重合,证明对边相等。

紧接着,画面出现真实场景,用画平行线的方法来验证平行四边形对边平行的特征。用直尺量一量,验证平行四边形对边相等的特征。视频转换到PPT录制画面,用量角器量一量平行四边形的对角,发现平行四边形对角相等的特征,起到验证的效果。

基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索 

3:研究边的特点的视频截图

由于学生对于平行四边形的特征已经有所认识,只是不善于用数学语言描述,也不会去思考验证的方法,通过微视频的动态呈现,学生理解方便,记忆深刻,而且,了解了验证方法。

4.示范操作,帮助认识底和高

通过文字和画面同步出现的效果,说明平行四边形底和高的概念。同时插入一段教师画不同底边上高的视频,使学生对原有概念的理解更加深入,也容易学会画高的技能。

基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索

4:画底边上的高的视频截图

5.摆摆小棒,了解平行四边形的特性

用四根小棒可以摆不同的平行四边形,再拉一拉平行四边形框架,会发生形状变化,帮助学生感悟“平行四边形容易变形”的特性。

基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索

5:摆放不同的平行四边形的视频截图

从完成自主学习任务单的情况来看,学生都能正确回答任务单中的问题,说明微视频有效地帮助学生建立起平行四边形的概念,也证明“问题引导+视频支持”能有效地帮助不同的学生达成共同的学习目标。

三、依托动手操作,理解内化概念

建构主义认为,概念的建构需经多次反复,经历“建构—解构—重构”的过程。微课程教学法倡导课前学习知识,课堂内化知识、拓展能力、发展核心素养,这与“满堂灌”、“题海战”的传统教学全然不同。创新的课堂教学,成为概念解构和重构的过程。

1.在“做图形”中解构概念

有人说“思维的火花在于指间”。通过动手做,手脑并用,知识与经验融通,正是建构主义倡导的意义建构,有助于学生在“同化”的基础上完成“顺应”。笔者在课堂教学中,把“检测”设计成“做图形”的活动,通过在钉子板上围一围,方格纸上画一画,小棒摆一摆,帮助学生内化对平行四边形概念的理解。

在“做图形”的过程中,提供给学生不同的学具,有小棒、钉子板、方格纸、三角尺等。学生以小组为单位,运用不同学具制作平行四边形,每个学生都有观察、操作、分析、思考的机会,使课堂成为自由的活动空间。

基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索

6:制作平行四边形的课堂任务PPT

2.在验证中重构概念

数学是严谨的学科。胡适先生说,我们要“大胆猜测,小心求证”。数学的学习要让学生学会验证的方法,这是研究数学问题的一般方法。因此,课堂第二个环节是,让学生通过小组合作来验证平行四边形边的特征。学生两两合作,有的用画平行线的方法验证平行四边形对边平行,有的用直尺量验证平行四边形对边相等,有的用量角器验证对角相等。验证的过程,是学生重构平行四边形概念的过程,又在分享展示过程中通过梳理强化对平行四边形特征的理解,还掌握了研究的方法。

3.在想象中巩固概念

小学数学教学的基本目标之一,就是要培养学生的想象能力,促成创造性思维能力发展。经过前面的制作、验证,学生对平行四边形的认识越来越深入,此时可以挑战更高难度。笔者给出想象练习:在方格图中出现三个顶点,让学生移动第4个顶点,使四个顶点能构成一个平行四边形。这需要想象,又在想象中巩固对平行四边形认识。

 基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索
7:课堂想象平行四边形学习任务的PPT

4.在游戏中发展概念

接下来的“我说你猜”,是老师说三角形、长方形、正方形、平行四边形图形的特征,让学生猜测是什么图形。此举有利于培养学生逆向思维。在猜的过程中,学生发现平行四边形的特征长方形和正方形都具有,长方形和正方形其实是一种特殊的平行四边形,加深了对它们之间的从属关系的认识。更重要的是,发现形状变了,对边平行且相等的关系没变,对角相等的关系也没变,巩固了对平行四边形特征的认识。

四、设计“微项目”,重视概念在生活中的应用

概念教学一般应遵循“从生活中来→抽象成数学模型→到生活中去”的过程,强调从已有的生活经验出发,用数学的思维方式去观察、分析问题,亲身经历将实际问题抽象成数学模型,并尝试解决的过程。

微课程教学法倡导课堂学习的最高形式是“微项目学习”。“微项目学习”包含协作探究和展示活动,要求协作探究的主题必须来自真实情境,非常有利于数学教学内化概念,拓展能力,发展核心素养。

结合当今社会停车难的问题,笔者创设老新村改造停车场的模拟真实情境。方法是,通过微视频介绍三种停车位及其设计标准:垂直式停车位、平行四边形停车位和一字型停车位。要求各小组根据本组拿到的停车场的实际情况权衡利弊设计停车位。

基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索

8:三种形式停车位情境图

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9:给不同小组的三种停车场景

三种停车位各有利弊。学生一下子像炸开了锅那样讨论起来:为什么要设计平行四边形的停车位?平行四边形的停车位停车有什么有利的地方,又有什么不足?所有的孩子全身心投入到协作探究之中,没有一个开小差的。这在传统教学场景下是难以见到的。

刚开始,很多小组没有考虑车辆的进出问题。但是,经过头脑风暴之后,发现最初设计的停车位车辆没法进出,于是立马重新设计。

展示的时候,小组推荐的代表侃侃而谈,介绍设计停车位的原因,展示设计成果。每个代表发言之后,进入质疑、阐释,学生需要回应质疑,或者阐释理由,或者接受其他小组的意见。对于三种停车位的优缺点了解得更加透彻:垂直式停车位适合于大型停车场,能停更多的车。但是对于过道和车位的长度要求比较高;平行四边形停车位由于平行四边形的特性,有一个方便驾驶员停进和开出角度,对过道的要求比较低。但是相对垂直式停车位而言,停放车辆较少,适合于过道和场地不大的停车场。一字型停车位对于过道和停车场的要求最低,但是停放车辆最少,因此适用于道路边。

“一切问题都是数学问题”。通过“微项目学习”,学生不仅学以致用,发现了图形之间的内在联系,而且开始用数学的眼光来思考问题。由于协作探究主题来自真实情境,学生感受到学习数学的意义,尝到了解决真实问题的幸福,发展思维,发展想象,发展创造力,发展语言表达与人际沟通的能力,收获了满满的成就感。

实践证明,微课程教学法倡导的翻转课堂本土创新有利于建构数学概念。课前厘清概念,课堂上按照“最近发展区”步步深入,内化知识,并且把外部操作活动与内部智力活动紧密结合,顺利完成数学概念建构,并且运用所学解决真实问题,有效提高数学综合能力,发展数学核心素养。

基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索
 基于微课程教学法的小学数学概念教学的探索
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参考文献:

[1]金陵.翻转课堂与微课程教学法[M].北京:北京师范大学出版社,2015

[2]金陵.课前自主学习质量:视频如何支持学生完成好任务[J].中国信息技术教育,201621):P21.

[3][]Sally Berman.多元智能与项目学习——活动设计指导[M].夏惠贤等译.北京:中国轻工业出版社,2004.

[4]中华人民共和国教育部.数学课程标准(2011版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.

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