劉 東
“做思共生”在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的核心要義,是引導(dǎo)兒童通過外在活動的“做”與內(nèi)在活動的“思”的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動,經(jīng)歷感性認(rèn)識和理性認(rèn)識并行的過程,促進(jìn)兒童核心素養(yǎng)的發(fā)展。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》指出,教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生“利用觀察、猜測、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、推理、驗(yàn)證、數(shù)據(jù)分析、直觀想象等方法分析問題和解決問題”。這個過程正是“做思共生”數(shù)學(xué)課堂核心要義的真實(shí)體現(xiàn)。蘇教版四上《怎樣滾得遠(yuǎn)》是在學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)表、整數(shù)四則混合運(yùn)算、垂線與平行線等知識之后安排的一個“綜合與實(shí)踐”活動。教學(xué)時,筆者注重引導(dǎo)學(xué)生在具體問題情境中進(jìn)行“做”與“思”的交互,促進(jìn)其學(xué)習(xí)活動回歸自主探究、模型建構(gòu)。
出示情境圖:你在生活中看到過這樣的場景嗎?怎樣把油桶從卡車上搬下來?怎樣把砍伐的木頭從山上運(yùn)下來?
生:油桶是沿著木板與地面和車廂邊搭成的斜坡滾下來的;木材是沿著山坡滾下去的。
師:同學(xué)們想一想,為什么工人們都想到用斜坡滾的方法來搬運(yùn)物體呢?
生:省力氣;比較快。
師:對!利用斜坡既省力又經(jīng)濟(jì)。我們來看這兩個物體,它們有什么共同特征?
生:油桶和木頭都是圓柱形的。
師:請大家仔細(xì)觀察并思考,哪些因素會影響到圓柱形物體滾動的距離呢?
學(xué)生以小組為單位自由猜測,然后交流。
生:物體的重量;滾動的高度;斜坡與地面的角度;地面的光滑度;斜坡的長度……
師:影響物體滾動距離的因素有很多。今天,我們不考慮其他因素,只研究斜坡與地面成多少度角時物體滾得最遠(yuǎn)。(板書:怎樣滾得遠(yuǎn))
斜坡在生活中有著較廣泛的應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生基于實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)和已有知識基礎(chǔ)來思考,圓柱形物體在斜坡滾動的距離與多種因素有關(guān)。因此,要讓學(xué)生明確需在研究條件相同的前提下,實(shí)驗(yàn)操作得出的數(shù)據(jù)才具有對比價(jià)值和研究意義。在影響物體滾動距離的其他因素都相同的條件下,本節(jié)課只研究斜坡與地面成什么角度時物體滾得最遠(yuǎn)。
師:結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn),你覺得,是斜坡角度大時物體滾得遠(yuǎn),還是斜坡角度小時物體滾得遠(yuǎn)呢?
生:斜坡角度大一些滾得遠(yuǎn);斜坡角度小一些滾得遠(yuǎn);斜坡角度不大不小時滾得遠(yuǎn)。
師:同學(xué)們給出了不同的猜想?,F(xiàn)在,老師為大家提供30 度、45 度、60 度三個不同角度的斜坡,搭成斜坡的材料是相同的。我們用同樣的圓柱形物體在這三個斜坡上開展實(shí)驗(yàn)操作。請你預(yù)設(shè)一下,圓柱形物體在哪種角度的斜坡滾動得最遠(yuǎn)?
生:我覺得45度的斜坡應(yīng)該比30度的斜坡滾得遠(yuǎn),因?yàn)?5 度斜坡比30 度斜坡陡;因?yàn)?0度的斜坡最陡,所以我認(rèn)為60 度的斜坡滾動物體的距離最遠(yuǎn)。
師:同學(xué)們是以斜坡的角度大小來判斷的。大家的猜想對不對呢?下面,我們通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下。
(1)明確實(shí)驗(yàn)條件:滾動的物體、滾動物體的高度、斜坡的角度、地面的平整度、斜坡的長度,這些條件都相同。
做實(shí)驗(yàn)之前,將小組6名成員分為1—6號。
(2)操作示范:為了讓每個小組的實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行нM(jìn)行,教師與一位同學(xué)先共同完成30 度斜坡的實(shí)驗(yàn)過程。
師:要想在斜坡上滾物體,首先要有什么?
生:要有斜坡。
師:就是要搭斜坡。(板書:搭)請每組的1號、2號同學(xué)注意,先將三角尺30度角的頂點(diǎn)與木板和桌面接觸的地方對齊,然后調(diào)整木板另一端的高度,直至木板與桌面的角度達(dá)到三角尺30度的邊,然后用木墊將斜坡固定。
師:搭好斜坡,下面該干什么呢?
生:滾物體。
師:怎樣滾物體呢?請每組的3 號同學(xué)注意觀察,斜坡的木板上有一條橫線,我們把要滾的物體下面與橫線對齊,不能讓要滾的物體歪了或者斜了,用食指輕輕地按著,然后緩緩地抬起食指,讓物體沿著斜坡自由滾動下去。
師:下面該做什么呢?
生:測量物體滾動的距離。(板書:量)
師:請每組的4號、5號同學(xué)注意看,我們測量的距離應(yīng)該從什么地方開始,到什么地方結(jié)束?(強(qiáng)調(diào):如果物體滾的方向太偏,可以重新滾一次,測量的起點(diǎn)以木板與桌面接觸的中間位置為準(zhǔn),終點(diǎn)在物體最終停止的地方)
學(xué)生測量物體滾動的距離(68厘米)。
師:是不是一定說明物體在30 度的斜坡滾動了68厘米呢?
生:不能,這樣不準(zhǔn)確,可以多做幾次。
師:做的次數(shù)多了,該用哪個數(shù)據(jù)來作為30度斜坡滾動物體的距離呢?
生:把幾次滾動的數(shù)據(jù)合起來再求出平均數(shù),這樣數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確些。
師:請每個小組在實(shí)驗(yàn)記錄單上記錄下剛剛測量的數(shù)據(jù)。(板書:算)
師:現(xiàn)在只有1 個數(shù)據(jù),那我們再來滾幾次物體呢?(強(qiáng)調(diào):滾物體的次數(shù)也不能太多)
生:6次,3次,10次。
師:因課堂時間有限,我們再滾3次物體。
指名第1 組的3 號同學(xué)來滾物體,第3 組的4 號、5 號同學(xué)來測量物體滾動的距離,每個小組都記錄測量的結(jié)果。重復(fù)3 次后,小組記錄好數(shù)據(jù)(71厘米、65厘米、67厘米),然后每個小組的6號同學(xué)進(jìn)行計(jì)算,求出4次物體滾動距離的平均數(shù)(67.75厘米)。
(3)小組匯報(bào)交流
師:可以怎樣表述這一結(jié)論呢?
生:30度的斜坡滾動這個物體可以滾67.75厘米。
師:實(shí)驗(yàn)操作過程將會直接影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度和結(jié)論,要做到規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)。我們在進(jìn)行30度斜坡滾動物體的過程中,在搭、滾、量、算這幾個環(huán)節(jié)應(yīng)該注意什么呢?
生:搭斜坡時要保證斜坡穩(wěn)定、角度精確;滾物體時要輕放滾動點(diǎn),讓物體自由滾下;量距離時要拉成直線,從底端中點(diǎn)測量;計(jì)算結(jié)果時要統(tǒng)計(jì)每次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),求平均數(shù)。
在上述教學(xué)中,教師善于引導(dǎo)學(xué)生探究操作,讓他們在具身參與的過程中學(xué)習(xí)、領(lǐng)悟每一步實(shí)驗(yàn)操作,為得到更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)打好基礎(chǔ)?;仡檶?shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng),更是學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作的進(jìn)一步優(yōu)化和升華,為后面保證小組合作的質(zhì)量提供了技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的支持。
師:下面,請同學(xué)們在小組中完成45 度和60 度斜坡滾動物體的實(shí)驗(yàn)。我們實(shí)驗(yàn)探究的目標(biāo),是看看物體到底在哪個角度的斜坡滾得遠(yuǎn)。
每個小組展示、匯報(bào)、交流結(jié)束后,引導(dǎo)學(xué)生對6 個組的作品進(jìn)行比較、分析,得出結(jié)論:圓柱形物體在45度斜坡上滾下來的距離最遠(yuǎn)。
教師提供三種角度的斜坡,先讓學(xué)生大膽猜想哪種斜坡滾動物體的距離最遠(yuǎn),接著在具身參與的實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證猜想,在研究問題的過程中領(lǐng)悟到實(shí)驗(yàn)方法的合理性,并獲得成功的體驗(yàn)。教師留給學(xué)生充足的探索時間和空間,通過動手操作、合作交流、匯報(bào)展示、比較分析得出最終結(jié)論,學(xué)生同時還結(jié)合三組數(shù)據(jù)進(jìn)行了更深層次的思考。
師:通過今天的探究活動,你有什么收獲?
生:我們通過實(shí)驗(yàn),得出斜坡為45 度時物體滾動得最遠(yuǎn);影響物體滾動距離的因素有好多;物體滾動的距離與斜坡的角度有關(guān);用同一角度的斜坡滾動物體,要多做幾次同樣的實(shí)驗(yàn),再求出滾動距離的平均數(shù),這樣得到的結(jié)論更精準(zhǔn)……
師:在課堂上,受實(shí)驗(yàn)場地和實(shí)驗(yàn)次數(shù)的制約,我們根據(jù)各小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出斜坡大約是45 度時物體滾動得較遠(yuǎn)。你想知道到底多少度的斜坡才能使物體滾得最遠(yuǎn)嗎?我們還可以從哪些角度展開研究?
生:30~45度;45~60度。
師:看來,同學(xué)們已經(jīng)有研究目標(biāo)了,課堂時間有限,請大家課后在其他角度的斜坡上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),看誰能有更多的發(fā)現(xiàn)。
學(xué)生通過具身參與實(shí)驗(yàn),經(jīng)歷測量、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、對比、分析數(shù)據(jù)等活動過程,最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,將學(xué)生的探究活動向課后延伸,使觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測、計(jì)算、推理、驗(yàn)證的過程得以升華,有助于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決問題的實(shí)踐能力。
綜上所述,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)盡可能引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)問題思考與具身實(shí)踐的相促相融,促進(jìn)他們在“做”與“思”的交融共生中自主建構(gòu)、自主創(chuàng)新、自我完善,發(fā)展核心素養(yǎng)。