核心素养下小学数学主题式活动开展的研究
陈赛男
昆山市千灯中心小学校
小学数学的综合与实践活动,是教师以问题为引领,引导学生经历完整探索过程,运用已学的数学概念、原理和方法解释现实现象、解决实际问题的教学形式。《树叶中的比》是小学数学苏教版六年级上册“分数除法”这一单元中,在学生掌握了比、学会求比值之后的综合与实践活动。这一内容为学生提供了探索自然中数学现象的绝佳机会,有助于学生从生活实际出发,积累数学活动经验,锤炼数学思维,感受自然与数学的内在关联。学生通过测量树叶长和宽的比值,可发现隐藏其中的数学规律。那么,如何围绕这一内容设计主题式活动,以提升学生的核心素养?本文结合《树叶中的比》教学实践,分享具体思路与做法。
一、以生活为起点,培养数学抽象能力
课前,需引导学生去收集尽可能多种的树叶。在导入环节,我做了以下设计:
师:(出示一张枫叶的图片)同学们,你知道这是什么树叶?你是怎么看出来的?
生:枫叶,因为颜色和形状。
师:(出示一张银杏叶的剪影)现在你能猜猜这是什么树叶吗?你又是怎么看出来的?
生:银杏叶,因为形状很特别。
师:看来每种树叶都有它独特的形状。我们一起来看看大自然中更多树叶的样子吧!(播放多种树叶的视频,标注出形状:椭圆形、心形、掌形、扇形、菱形、披针形、卵形、圆形、鳞形……)
生:有的树叶长长的,有的树叶圆圆的。
生:同一种树叶的形状差不多,不同种的树叶也可能形状相似。
师:你的发现真有价值!今天我们就从数学角度来研究他们的形状。该从哪里入手呢?
生:可以先测量每片树叶的长和宽。
师:你能用手指一指银杏叶的长和宽吗?这片枫叶的长和宽又该怎么确定?
(学生尝试后)师:我看到同学们都点点头,应该有了自己的想法。(播放测量树叶长和宽的视频)现在你再来说说,通常我们怎么测量树叶的长和宽?
生:从叶柄到叶尖沿着主叶脉方向量树叶的长,垂直于主叶脉方向最宽处量树叶的宽。
师:那只比较长、宽的长度,能研究树叶的形状吗?
生:不能,因为树叶有大有小。
师:那该怎么研究呢?
生:可以算树叶长与宽的比和比值。
在这一活动环节中,学生需要从树叶的形状、大小等具体特征中,抽象出“长”和“宽”这两个数学要素,并通过比值分析形状规律。这一过程不仅要求学生观察和分析,还需要他们将观察到的现象转化为数学语言,即数学抽象的过程。通过这样的活动,学生能够从复杂的现象中提炼出数学本质,有效提升数学抽象能力。
二、以数据为支撑,锻炼数学建模能力
明确了研究方向后,组织学生分组开展测量与统计活动,具体要求如下:
(1)同桌合作:测量自备的树叶的长和宽,记录在学习单上;并计算比值(得数保留一位小数)。
(2)小组合作:汇总同一种树叶的数据,计算出比值的平均数(得数保留一位小数)。
(3)观察个人学习单和小组汇总单上的数据,思考并交流:你有什么发现?
师:观察个人学习单,同桌交流:你有什么发现?
生1:不同的树叶,长和宽的比值是不一样的。
生2:有些不同的树叶,长和宽的比值很接近。
师:能把你提到的“比值接近的树叶”展示给大家看看吗?同学们,请仔细观察,你觉得为什么它们长和宽的比值会很接近呢?
生:因为它们的形状很相似。
师:好眼力!不同的树叶,如果形状相似,长和宽的比值就比较接近。
师:再观察你们的小组汇总单,小组讨论后,说说你的新发现。
生:同一种树叶,长和宽的比值会比较接近。
师:现在老师将每个小组的数据进行汇总,按比值从小到大的顺序整理成表格。大家再看看,有什么规律?
生:我发现,长和宽的比值越大,树叶看起来越狭长。
活动中,学生参与度与兴趣较高,不仅巩固了比的概念与计算方法,更提升了观察、测量、数据分析等能力,在解决实际问题时展现出较强的创新思维与应用能力。
这一过程的核心是引导学生建立 “树叶长宽比值与形状关联” 的数学模型:通过收集数据、计算分析验证模型的合理性。学生需将“研究树叶形状”这一实际问题转化为“分析长宽比值”的数学问题,在此过程中,数学建模能力得到有效锻炼,解决实际问题的能力也随之提升。同时,对数据的分析与比较能帮助学生形成数据分析观念,理解数据背后的数学规律,提升数据处理能力。
三、以知识为内涵,提升逻辑推理能力
结论的得出,还少不了巩固。因此我设计了以下的趣味的推理环节:小组交流:估一估,下面这些树叶的长和宽的比值是多少?说一说你的理由。
(出示桑树叶、乌柏树叶、槐树叶、枇杷树叶、枫树叶、桂花树叶、麦冬草的图片)
学生需要基于已发现的规律进行推理:比值接近 1 时,树叶形状更接近圆形;比值越大,树叶越狭长。这种基于数学规律的推理过程,能够帮助学生锻炼逻辑推理能力。在理解和掌握知识的基础上,进行更深入的数学思考。通过主题式活动,学生能够将抽象的数学知识与具体的生活情境相结合,从而更加深入地理解知识的内涵和应用。
四、以融合为锚点,提升学科综合能力
在得出结论之后,我进行了跨学科的知识拓展:
师:同学们,你知道世界上为什么会有那么多种不同形状的树叶吗?猜一猜树叶的形状会与什么有关呢?
生1:可能与树的品种有关。
生2:可能与树的生长环境有关。
师:(出示图片)没错,树叶的形状在很大程度上是由植物的遗传基因决定的,但与植物的生长环境也有着密不可分的关系。我们观察到,在干旱地区,植物的叶子往往会变得小而厚,以减少水分蒸发,像沙漠里的仙人掌;而在湿润地区,植物的叶子可能会变得大而薄,以便更好地进行光合作用,像亚马逊王莲叶子的直径可达3 米左右。
师:(播放视频)大自然的中的数学知识可远远不止这些:植物树叶的排列常常呈现出斐波那契数列的特征;水滴、气泡的形状的形成与圆周率密切相关;生态学家常常使用统计学来研究种群的数量和分布;黄金分割比例(约为 1:1.618)在贝壳的螺旋形状中也广泛存在,同时在建筑、艺术等领域得到广泛应用。伽利略说过,“自然之书是用数学语言写成的”。同学们,希望你们能用数学的眼睛观察世界,用数学的头脑解读世界!
《树叶中的比》主题式活动不仅涉及数学知识,还融合了生物、环境等多个学科的内容。学生在参与活动的过程中,需要综合运用多个学科的知识和技能来解决问题。这种跨学科的学习方式,能够帮助学生形成更加全面和系统的知识体系,提高他们的综合能力和解决问题的能力。
主题式活动能够有效促进学生数学核心素养的发展。以《树叶中的比》为例,通过生活化导入、数据建模、逻辑推理与跨学科融合,学生的数学抽象、建模、推理及综合能力均得到提升。未来教学中,需进一步优化活动设计,加强学科整合,注重过程评价,以更好地培养学生核心素养;同时,教师也需持续提升专业能力,适应主题式教学需求。
数学核心素养的提升离不开充实生动的课堂实践。开展主题式活动,不仅能够激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力、计算能力、探究能力和合作学习能力,还能够丰富学生的数学活动经验,引导学生思考实物背后蕴含的数学道理,提升学生的实践能力和跨学科思维能力。小学数学的综合与实践活动课应让主题式活动成为常态,让数学更有温度,为学生的全面发展引航。