基于探究学习的数学教学——以“3的倍数的特征”一课教学为例

  • 投稿数星
  • 更新时间2015-08-30
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山东青岛博文小学(266000) 刘 艳

《数学课程标准》明确指出:“学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。除接受学习外,动手实践、自主探索与合作交流也是学习数学的重要方式。”因此,教师教学中应该以学生的认知发展水平和已有的经验为基础,营造自主、合作、探究的氛围,引导学生独立思考、主动探索、合作交流,使学生在探究过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法,获得基本的数学活动经验,不断得到发展。下面,我以“3的倍数的特征”一课教学为例,具体谈谈自己在课堂中如何基于探究学习来开展教学的。

“3的倍数的特征”是青岛版小学数学五年级上册“因数与倍数”中的内容,属于“数与代数”领域。教材创设团体操表演情境,以解决“参加叠罗汉表演的有多少人”这一现实问题为主线,让学生在百数表中圈划3的倍数和用计数器的算珠拨3的倍数,引导学生运用猜想、验证的方法,通过观察发现、自主探究,总结归纳出3的倍数的特征。

一、创设问题情境,引发探究欲望

可预设以下两个问题情境:第一个情境用于唤醒学生已有的知识经验,复习旧知;第二个情境则用于整节课的教学。

首先,创设互动游戏情境,让学生听拨珠猜数:数珠响2下,猜一个数;数珠响3下,猜一个三位数。

其次,出示教材中的情境,先让学生解决“学校团体操表演中,参加叠罗汉的有多少人”这一问题,再引导学生思考“叠罗汉每组需要3人,参加叠罗汉的可能有多少人”的问题,然后让学生仔细观察列举的这些数,思考“它们有什么共同特点”“怎样判断一个数是不是3的倍数”等问题。

《数学课程标准》指出:“数学学习要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有知识出发,创设生动有趣的情境。”苏霍姆林斯基也指出:“如果教师不想办法使学生情绪高昂和智力振奋,就给予传授知识,不动情感的脑力劳动就会带来疲倦。”基于此,第一个情境的创设,紧紧抓住3的倍数的特征的前置知识“2、5倍数的特征”与本节课蕴含“3的倍数的特征是各个数位上的和是3的倍数”的知识点,巧妙设计“听拨珠猜数”的游戏:数珠响2下,猜一个数,可能是2、20、11;数珠响3下,猜一个三位数,可能是300、210、201、120、102、111。学生在教师的引导下,对数的排列组合的已有知识和经验被唤醒,并进行有序的思考,不重复、不遗漏说出所有可能组成的数。学生在思考过程中,初步感受到“数珠的颗数就是这个数各个数位上数的和”这一新知学习蕴含的知识连接点。通过让学生思考“如果这个数是偶数,它可能是几”“如果这个数是奇数,它可能是几”“如果这个数既是2的倍数,又是5的倍数,它是多少”等问题,将奇数、偶数和2、5倍数的特征等知识进行了复习回顾,在这一过程中,学生的探究欲望被激发,数学思维也得以培养和发展。

第二个情境通过团体操表演,提出“参加叠罗汉表演的有多少人”这一问题。学生根据“叠罗汉每组需要3人”这一信息,列举出参加叠罗汉表演的人数可能有15人、18人、21人……学生通过观察,发现这些数都是3的倍数,于是教师引导学生将生活中的问题转化成数学问题“参加叠罗汉表演的人数一定是3的倍数”,从而引出这节课要探究的内容——“3的倍数的特征”。这里以学生熟悉的生活情景为素材创设生活情境,既使学生感到数学是可以亲近的,拉近了数学与学生之间的距离,又激发了学生探究知识的欲望,使学生对数学问题展开积极的探索。

“兴趣是最好的老师。”因此,教师应在教学中创设探究性的问题情境,激发学生对数学学习产生强烈的兴趣,使学生进入“愤悱”状态,从而打开思维之闸门,不断深入探究所学知识。

二、适时启发质疑,激发探究兴趣

1.知识迁移,初步猜想

师(引导学生回顾学过的2、5倍数的特征后):大胆猜想,什么样的数是3的倍数?

师:科学史上许多伟大的发现和发明都源于人们的大胆猜想,由于猜想,人们产生了创新动力。

(学生由2、5倍数的特征出发作类比,得出“个位上是3、6、9的数是3的倍数”的初步猜想)

……

2.适时启发,验证猜想

心理学研究表明,学生的思维活动是由问题开始的。学生探究学习的积极性、主动性,往往来自充满疑问和问题的情境。因此,课堂教学中,教师要善于抓住时机,启发、鼓励学生大胆质疑,积极探究。

探究自问题开始,问题既是探究学习的核心,又是激发学生探究兴趣的本源。本课教学中,针对学生的猜想,教师可提出问题:“大家同意他的猜想吗?”由此,引导学生自觉地进入问题解决的探究活动之中。科学不能只是猜想,必须进行探究和验证。在举例验证中,学生发现原来的猜想是错误的,是否是3的倍数不能只看一个数个位上的数字是几就能确定。当前面的猜想被推翻后,学生产生新的认知冲突,激发了学生深入探究3的倍数的特征的欲望。

三、提供研究资料,加强探究体验

1.借助百数表,合作探究

首先,教师为每个学生准备百数表,让学生在百数表中找出3的倍数,然后让学生观察百数表中这些3的倍数,看能发现什么,再和小组同学交流自己的发现。学生由于受认知水平的影响,通过小组交流,大多只会发现一些表面的现象,如“百数表中3的倍数,都是隔两个数出现一次”“百数表中3的倍数个位上的数0~9这10个数字都有可能,没有规律”“百数表中3的倍数,十位上的数也没有规律,都是呈斜行排列”……因此,教师要继续引导学生观察每一斜行排列的3的倍数,看看有什么发现。学生在进一步的探究中,发现百数表中每一斜行的3的倍数,有的个位和十位上的数调换了位置后仍是3的倍数。而将百数表中每一斜行的3的倍数联系起来看,十位上的数一个比一个多1,个位上的数一个比一个少1,这是不是巧合呢?教师再次追问:“想一想,百数表中每一斜行上3的倍数,虽然个位上的数依次少1,十位上的数依次多1,但是这些数的什么没变?”学生带着问题观察发现,每一斜行上的数的个位与十位上的数字之和是不变的,都是3的倍数,由此产生新的猜想:“3的倍数,各个数位上的数字之和是3的倍数。”

皮亚杰认为:“一切真知都应由学生自己获得,或由他重新构建,而不是草率地传递给他。”上述教学中,教师给学生充足自由探究、思考的时间和空间,先引导学生个体独立进行探究,找出百数表中3的倍数,看看能发现什么。然后在学生独立探究的基础上,教师立足于小组,让学生在小组内进行合作讨论,充分交流自己的发现,发表不同的意见。在探究学习中,教师既要重视学生的自主探究,又要恰当、适时地对学生进行启发和引导。这里的引导,不是指教师简单地给出方法和结论,而是引导学生深入思考,使学生真正成为探究的主体。

在全班交流汇报时,教师应针对学生的发现,提出贴近学生思维实际的问题,引发学生的深入思考,如“百数表中每一斜行上3的倍数,虽然个位上的数依次少1,十位上的数依次多1,但是这些数的什么没变”等问题,从而让学生一直处于问题思考状态之中,积极地进行探究,最终发现数学规律。因此,课堂教学中,教师应在学生的“最近发展区”内提出问题,即让学生“跳几下”就“够得着”,这样的问题既给了学生思维的方向,又给了学生思维的动力,更重要的是培养了学生的问题意识。

2.借助计数器,操作验证

学生通过观察,发现了百数表中3的倍数的特征,提出新的猜想:“一个数各个数位上数字的和是3的倍数,这个数就是3的倍数。”这是百数表中3的倍数的个别现象,还是普遍的规律呢?带着这一问题,学生以小组为单位开展合作探究,借助计数器拨珠,举例验证。最后,学生通过正、反两方面的举例验证,归纳总结得出:3的倍数的特征,各个数位上数的和一定是3的倍数。

动手操作、观察实践是学生学习数学、理解数学的重要方式。皮亚杰也强调:“儿童只有自发地、具体地参与各种实践活动,大胆形成自己的假设并努力地去证实,才能获得真实的知识,才能发展思维。”因此,教师要积极地创设有利于学生活动的教学情境,为学生提供动手操作、合作实践的机会,使他们积极主动地参与数学知识的构建。学生在动手操作的同时,思维能力、想象能力、抽象概括能力也得到了相应的提高,并从中学会与他人合作、与他人交流和探究的本领。

四、拓展探究资源,深化知识理解

1.巩固拓展,应用规律

在学生掌握3的倍数的特征后,教师出示以下三个层次的练习:第一层次,判断哪些数是3的倍数;第二层次,在每个数的□里填一个数字,使这个数成为3的倍数;第三层次,解决实际问题。在练习中,学生不仅巩固了3的倍数的特征,而且能灵活运用所学知识解决问题。

2.引发思考,拓展深化

探究3的倍数的特征是学生参与数学活动的过程,在这一过程中,学生积累了数学的基本活动经验,但通过观察发现的3的倍数的特征只是一些表层的特征,数学教学不仅要让学生“知其然”,还应“知其所以然”。因此,教师提出问题:“为什么2和5的倍数只看个位上的数就可以了,而3的倍数却要把各个数位上的数相加?”这一问题引发了学生的深层次思考。接着教师利用多媒体辅助手段,将数、数的组成和小棒三者结合起来,通过数形结合的直观呈现,使学生对3的倍数的特征的理解由表入里、层层深入,深化了对所学知识的理解。

五、梳理研究思路,总结探究方法

现在的一些探究学习,探究的目的直指结果,而探究学习应重在探究的过程,重在培养学生的探索精神,引导他们学习科学探究的方法,使学生获得积极的体验。因此,在学生回顾本节课的学习过程时,教师引导学生梳理研究3的倍数的特征的思路,即“观察发现——提出猜想——举例验证——归纳总结”的过程,使学生理解研究数的特征的一般方法,并让学生利用这种方法去研究9的倍数的特征。学生在回顾、梳理探究学习的过程中,不断掌握了所学知识,习得了科学的探究方法和探究的策略。

探究学习是一个重要的学习方式。在数学教学中,教师应充分发挥学生学习的主体性与主动性,让学生经历自学、尝试、实践、猜想、讨论等探索活动,自主发现问题、探究问题、解决问题,这样既能培养学生的学习能力,又提升了学生的数学素养。

(责编 杜 华)