以说理课堂为依托,设计有效的说理作业
陈瑶
广州市越秀区铁一小学
摘要 说理是思维的延伸。本文探讨了如何在“图形与几何”领域教学中,通过说理课堂和说理作业的设计,有效提升学生的数学思维能力。本文指出,说理课堂应引导学生主动参与、积极思考,并借助说理内化对图形概念的理解,把握概念本质;同时,通过说理外显思维过程,夯实图形面积的推导过程;最后,凭借说理沟通知识之间的联系,打通知识壁垒,促进学生深入理解数学本质,发展核心素养。
关键词 说理课堂 说理作业 思维发展 核心素养
在当今教育改革的大背景下,培养学生的逻辑思维和语言表达能力已成为教育工作者关注的焦点。而数学说理就是让学生用数学的思维思考,用数学的语言表达,促进学生逻辑思维能力的发展,激发学生的推理意识、应用意识和创新意识。
说理课堂作为一种有效的教学方式,不仅能够提升学生的思维品质,还能增强学生的交流与合作能力。如果后续的作业仍然固守传统练习模式,就会影响说理教学的整体效果。因此,如何以说理课堂为依托,设计出既符合学生认知特点又能激发其潜能的有效说理作业,成为了一个值得深入探讨的课题。本文将基于对“图形与几何”领域的研究与思考,通过具体的教学案例分析说理课堂的重要性,设计能展现学生思考过程的课后说理作业,从而为日常教学提升学生逻辑思维能力提供实践路径和策略思考。
一、借助说理内化理解,把握图形概念的本质。
几何概念是图形与几何学习的基础,是后续进行辨别、判断与推理的起点,对学生空间观念的形成、逻辑思维能力的提高有着重要的作用。因此,在几何概念教学中,教师应引导学生通过观察、比较、辨析等方法,参与到概念的建构、发展和创新的过程,并在概念的说理中,凸显其普遍性、抽象性和准确性,从而帮助学生对概念的内涵有准确的理解。[1]
例如,教学人教版三年级上册“周长”这一概念时,教师可以引导学生对“封闭图形一周的长度,就是它的周长。”这句话展开说理。生活中,学生对“一周”和“周长”的理解可能出现混淆,经常会指着物体表面的一周说是周长,说明学生对周长的理解没有抓住实质。课堂上,教师应引导学生找出“一周”这一关键字,在此基础上进行充分的分析与说理,最后才引出“周长”的含义。这样学生才能把握概念的本质,真正理解概念的意义。具体做法如下:
说理片段1:直观操作,理解物体表面的一周。
师:三只小蚂蚁以树叶作为运动场,绕树叶边线爬行一圈,先到达者获胜,下面开始比赛。几号蚂蚁获胜了?说说你的理由。
生:③号蚂蚁获胜。①号蚂蚁没有跑完一圈,②号蚂蚁没有绕着边线。
师:同学们都能根据规则中的“边线”、“一圈”进行判断。③号蚂蚁绕树叶边线爬行的一圈,就是树叶面的一周。
师:树叶面的一周,能从别的点开始吗?老师来指,你们喊停。
(根据学生的口令指出树叶面的一周。)
师:你觉得指出树叶面的一周要注意什么?
生 1:从哪一点开始就要回到这一点。
生 2:要贴紧树叶面的边线走。
小结:确定起点,沿着边线指,最后要回到起点。这就是树叶面的一周。
说理片段2:完善概念,初步认识周长的意义。
师:这两个图形(出示角、字母 M),你能描出它们的一周吗?为什么?
生1:没有一周,因为图形没有并拢;
生2:从图形边线上的一个起点出发,我们回不到起点。
师:数学上我们称它们为不封闭图形,那什么样的图形才有一周?
生:封闭图形才有一周。
师:在数学中,封闭图形一周的长度,就是它的周长。例如,树叶面一周的长度,就是它的周长。你能像这样,说一说其他封闭图形的周长吗?
生:......一周的长度就是它的周长。
结合以上两个片段,课后教师再创设思考空间,引导和鼓励学生延续课堂说理实践,表达真实想法,才能逐步形成有根有据地思考、辨析与说理的意识和行为习惯,达成发展说理能力的目标。我们可以设计如下说理作业:
先估一估,下面哪个图形的周长最长?再数一数,它们的周长分别是多少厘米?你发现了什么?(每个小正方形格子的边长是1厘米)
说说你的发现: 。
在此作业中,学生沿着图形的一周数一数,得出图形的周长,加深对周长概念的理解,培养观察能力。再通过对比可以发现,这三个图形的周长相同,但它们形状不同,所占的格子数也不同。进而引发思考:图形的周长与其形状、所占格子数都无关,只与图形的一周有关,是图形一周长度单位的累加。在说理过程中,学生进一步把握周长概念的本质,培养几何直观、空间意识以及应用意识。
二、依托说理外显思维,夯实图形面积的推导。
图形的计算也是图形与几何一个重要组成部分。在以往的教学中,部分教师仅仅强调图形计算公式的记忆与应用,而忽略了公式的推导过程。在新课标的引领下,教师应当把知识的获取与数学语言发展有机结合起来,激发学生对空间的探索欲望,抓住思维外显的契机,提升学生的说理能力。在人教版五年级上册《多边形的面积》这一单元中,转化、推理、迁移等数学思想方法的相互融合,不仅帮助学生掌握了具体的知识,更培养了学生的逻辑思维能力和灵活解决问题的能力。
例如,在教学《梯形的面积》一课时,学生已经积累了平行四边形、三角形面积的推导经验,领悟到“等积变形”与“倍积变形”的数学思想与方法。因此在本课中,教师围绕“怎样求梯形的面积?”这一话题,可大胆放手让学生独立尝试,根据已有的经验学生能够呈现不同的转化方式。在汇报交流时,教师耐心倾听学生的推导过程,再紧紧抓住计算梯形的面积“为什么除以2?”这个核心问题,让学生在多种方法的对比、辨析中,通过交流聚焦不同方法之间的相同点,进而展开多角度的说理。[2]
说理片段:梯形的面积为什么除以2?
师:怎样求梯形的面积?
预设1:把两个梯形拼成一个大平行四边形,先算出大平行四边形的面积再除以2,就可以算出梯形的面积。
预设2:把一个梯形沿两腰中点的连线剪开,再拼成一个平行四边形。平行四边形的面积就是梯形的面积。
预设3:把一个梯形沿着对角线剪成两个三角形,两个三角形的面积相加就是梯形的面积。
师:为什么除以2?
预设1:梯形的面积是拼成的大平行四边形面积的一半。
预设2:拼成的平行四边形高是梯形高的一半。
预设3:三角形的面积计算公式是底×高÷2。
师:怎样归纳梯形的面积计算公式?
生:无论哪一种方法,都可以归纳为(上底+下底)×高÷2。
在此片段中,学生经历方法辨析的说理过程,能借助几何直观、数学推理,把推导过程清楚地表达出来,有效培养了学生的迁移、推理能力。为此,我们可以设计如下说理作业:
1.计算下面两个图形的面积,你有什么发现?(每个小正方形格子的边长是1厘米)
计算面积:
我的发现: 。
2.你能运用梯形的面积公式计算下面图形③的面积吗?
3.你还能用梯形面积公式计算( )形的面积,写出你的想法: 。
以上作业延续了课堂上计算、比较、猜想、验证的探究方式,发现梯形的面积公式与三角形、平行四边形等其他多边形面积公式之间的内在联系,培养学生用联系的眼光观察发现和分析说理能力,发展学生的推理意识和创新意识。说理的过程不仅让学生深刻掌握梯形面积的计算公式,更夯实了梯形面积的推导方法,发展学生的数学思维。
三、凭借说理沟通联系,打通知识之间的壁垒。
数学学科要为理解而教、为思维而教、为发展而教。教学中教师也可基于数学知识之间的联系设计说理话题,让学生围绕话题探索联系背后的道理,促进学生对知识本质的深刻理解,从而提升思维品质。[3]
例如,在教学人教版四年级下册“三角形的分类”时,学生习惯以角的标准对三角形进行分类,个别学生缺少的是对三角形本质特性的理解,仅从直观的感知进行分类。其次学生也能从边的角度描述三角形,但是对于它们之间的关系,学生在认知上存在困难。
说理片段1:探寻按角的特征分类的其他可能性。
师:如果再画一个三角形,有没有可能出现第4类三角形?为什么?
预设1:不可能。一个三角形中,不可能有2个直角(2个钝角、既有直角又有钝角)。
预设2:不可能。没有平角、周角三角形。
预设3:一个三角形当中最多只能有一个直角或一个钝角。
小结:因此,三角形按角的特征分,只能分成3类。
师:能不能用更简洁的方式来表示分类的结果?
生:用集合图能一眼看出它们之间的关系。
说理片段2:按边的特征分类。
师:按边的特征分类,是不是也各有特殊性?
生:不是,三条边都不相等的三角形不特殊。
师:我们可以称这样的三角形为一般三角形。重点观察剩余两类三角形,有什么共同特点?
生:都有两条边相等。
师:它们又有什么不同?
生:一类是只有两条边相等;另一类是三条边都相等,更特殊。
师:通过阅读课本62页方框中的内容,你知道了哪一类三角形的名称?
生:两条边相等的三角形叫作等腰三角形。三条边都相等的三角形叫作等边三角形,也叫正三角形。
师:等腰三角形和等边三角形之间有什么关系呢?
生:等边三角形也是等腰三角形。
师:反过来,能不能说等腰三角形也是等边三角形?为什么?
生:不行,等腰三角形当中有一些三角形不是等边三角形。
师:怎么描述才准确?
生:等腰三角形中包含了等边三角形。
师:这种分法能否也用一个集合图来表示?
预设:把所有三角形分成3类。
师:为了突出等腰三角形的特殊性,可以怎样表示?等边三角形呢?
小结:三角形按边的特征分类,首先包含了等腰三角形这种特殊情况,等腰三角形中又包含了更特殊的等边三角形。因此我们可以用这样的集合图表示包含关系。
在以上两个片段中,学生通过说理,认识到三角形按角的特征分可以分成三类:锐角三角形、直角三角形和钝角三角形,以及这三类三角形的并列关系。按边的特征认识了两类三角形:等腰三角形和等边三角形,以及这两类三角形的包含关系。而在实际应用中,要全面地介绍一个三角形,需要结合边的特征和角的特征进行完整描述。因此教师可引导学生深入聚焦三角形边与角的特征,设计富有挑战性的说理作业:
1.帮助蚂蚁画出回洞路线。
说说你的发现: 。
2.你能否将两个集合图进行合并,把等腰三角形和等边三角形放入第一幅图中?
说说你的理由: 。
在上述的两个说理作业中,学生先通过综合运用,发现观察一个三角形,可以结合角和边两个角度去综合描述。在此基础上尝试合并集合图,目的是打通“三角形”相关知识间的壁垒,沟通知识之间的联系。在深入的思考过程中,深化学生对三角形概念以及特征的理解,促进更具深度、广度的学习。
综上所述,教师在教学中应有意识地创造说理环境,使说理话题从课内延续到课后,这样可以营造出良好的说理学习氛围,使学生能够深入理解数学的本质,进而更有效地推动数学核心素养的发展。[4]
参考文献
[1]郑端丽.学之有道,言之有理——小学数学说理教学例谈[J].小学教学设计,2022.
[2]邹瑞荣.让儿童立在课堂的正中央——基于“说理”课堂理念下的“梯形的面积”教学新思考[J].小学数学教师,2020.
[3]钟雁飞,罗鸣亮.问题引领说理,实现深度学习[J].小学数学教育,2021.
[4]陈传兴.多维构建说理环境,拓展学生说理时空[J].福建教育,2021.
[本文系广东省广州市越秀区教育科学规划2021年度立项课题“‘双减’政策下小学数学说理作业的设计和实践研究”(课题批准号:越教类[2021]65号)的成果之一。]