数字化教学资源在小学数学课堂上的应用
随着教育数字化转型的加速推进,数学课堂教学正发生着深刻变革。大数据与人工智能技术的蓬勃发展,催生了丰富多样的数字化教学资源,革新了教学范式与评价方法[1]。然而,当前部分教师在应用数字化资源时,仍存在诸多问题,如对资源的理解与应用不足、与传统教学手段融合不够、教学设计缺乏针对性等。这些问题制约了数字化资源在小学数学教学中的有效应用。为解决这些问题,笔者以“平行四边形的面积”为例,探讨如何基于学情,选择合适的技术手段,融合传统教学手段,以问题设计为导向,引导学生进行探究性学习,提升教学效果,发展学生的核心素养。
一、利用数字化学习环境,培养自主学习能力
在信息技术飞速发展的今天,学生在走进课堂之前,已经以多种方式接触到了学习内容。“平行四边形的面积”作为五年级的重要教学内容,具有承上启下的作用,是多边形面积单元的起始课,其面积推导的经验和转化思想为后续学习平面图形面积奠定了基础。学生在独立学习“平行四边形的面积”时,已经具备一定的知识储备:他们知道面积的意义,会用数方格的方法得到图形的面积,能够推导长方形和正方形面积计算公式,了解长方形和平行四边形的特征,并且知道长方形是邻边互相垂直的特殊平行四边形。相较于中低年级学生,五年级学生在各方面能力上都有了显著提升。基于学生的年龄特征和学情,笔者精心设计了问题生成单,课前为学生提供“平行四边形的面积”微课和国家中小学智慧教育平台上“平行四边形的面积”的课程网址。
问题生成单包括两部分:一部分是初步预习,借助方格纸上的平行四边形和长方形,引导学生思考如何在方格图中测量或计算这两个图形的面积;另一部分为问题空间,学生在此提出预习过程中遇到的疑难问题,或提出需要在课堂中进一步探讨的有价值的核心问题。笔者基于学生原有能力精心设计问题生成单,促进了学生思维的独立展示和个性化表达,让学生在“跳一跳摘桃子”的过程中,逐步提升自主学习能力。
学生采用不同的方式进行预习,其个体原有的基础、生活经验、独立学习能力各不相同,进入课堂的层次也不同。这给教师的课堂教学提出了更高层次的要求:利用学生资源的势能差,激发学生研究的兴趣,养成独立思考的习惯和合作交流的意愿,发展学生的核心素养。学生课前预习后带着收获和问题进入课堂,这就形成了一个充满求知欲的学习场。教师可以引导学生直接进入主题,让学生在课堂上主动探索和解决问题(见表1)。
课堂上,笔者引导学生:“今天这节课我们来研究平行四边形的面积。请大家拿出问题生成单,提炼出本组最想研究的问题。”在组长的带领下,组员根据自己预习生成单中提出的问题,在组内进行碰撞交流,集中意见,筛选出最有代表性的问题进行全班汇报。
预设问题如下:数方格怎样测量“平行四边形的面积”?不数方格怎样计算平行四边形的面积?平行四边形与长方形之间有什么关系?
笔者将这些问题板书在黑板上,在活动过程中对学生个体和小组团队的积极表现进行肯定和激励。借助这些问题生成课堂任务和研究目标。由于课堂学习目标不是教师预设的,而是来自学生自己,学生可以在问题引领下确定目标自主学习,这对后续学习起着至关重要的作用。
二、精心设计数字化课件,助力学生思维发展
小学阶段的数学核心素养主要表现为:数感、量感、符号意识、运算能力、几何直观、空间观念、推理意识、数据意识、模型意识、应用意识、创新意识[2]等。要使素养落地生根,教师需要利用相关教学手段,融合学生知识的形成过程,有意识地渗透和培养。北京大学徐凯文博士指出,学习过程中视觉和听觉感知分别占83%、11%。笔者在教学中深刻体会到,要促进学生思维发展,仅靠教师和同伴讲解是远远不够的,还需要观摩教师示范、板书、实物演示等。如今,教师可利用数字化环境和资源采用多元手段实施教学。
(一)基于预习,直观展示,激发兴趣
笔者引导学生:“我们先解决第一个问题,如何用数方格的方法得到平行四边形的面积?怎样数?”笔者利用网络画板课件出示一个底为6厘米、高为4厘米的平行四边形。
学生1回答:“我是这样数的,先数完整的格子有20个满格,不满一格的按半格计算得到8个半格,20+8÷2=24(格),一格是1平方厘米,24格就是24平方厘米,所以平行四边形的面积是24平方厘米。”
学生2回答:“我将平行四边形分为这样的两部分(如图1),把右边阴影部分平移到左边,用6×4就可以得到有24个方格,面积是24平方厘米。”
学生3接着说:“学生2的方法很好,平移后平行四边形变成长方形了,面积没变,可以用长方形的面积公式求得平行四边形面积是24平方厘米。是不是可以用长方形面积公式求平行四边形面积呢?”
学生4补充道:“我们填写表格的时候发现,原来平行四边形的底是6厘米,高是4厘米,按学生2的方法平移过去后,长方形的长是6厘米,宽是4厘米,是不是平行四边形面积=底×高