楊道吉
【摘? ?要】“校園平面圖”是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》第三學(xué)段的主題活動(dòng),屬于運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)及其他學(xué)科知識(shí)的一類主題活動(dòng)。在主題活動(dòng)設(shè)計(jì)中,教師創(chuàng)設(shè)“繪制本校校園平面圖”的真實(shí)情境,讓學(xué)生親身經(jīng)歷試一試、議一議、量一量、畫一畫、選一選、展一展的實(shí)踐過程,感悟繪制平面圖的基本思想方法,踐行繪制平面圖的步驟和方法,在發(fā)展空間觀念、量感等數(shù)學(xué)素養(yǎng)的同時(shí),發(fā)展接受挫折、當(dāng)眾表達(dá)等綜合素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】校園平面圖;綜合與實(shí)踐;主題活動(dòng)
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《2022年版課標(biāo)》)將“綜合與實(shí)踐”主題活動(dòng)分為兩類:第一類,融入數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的主題活動(dòng);第二類,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)及其他學(xué)科知識(shí)的主題活動(dòng)。“校園平面圖”是《2022年版課標(biāo)》第三學(xué)段的主題活動(dòng),屬于上述第二類主題活動(dòng)?!?022年版課標(biāo)》在學(xué)業(yè)要求中指出:結(jié)合本校校園的實(shí)際情況,能制訂比較合理的測量方案和繪圖比例;能理解所需要的數(shù)學(xué)和其他學(xué)科的知識(shí),在教師指導(dǎo)下,積極有序地展開測量;能按校園的方位和場所的位置,依據(jù)繪圖比例繪制簡單的校園平面圖;能解釋繪圖的原則,在交流中評(píng)價(jià)與反思;提升規(guī)劃能力,積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
平面圖在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用,了解繪制平面圖的基本思想方法,掌握繪制平面圖的步驟和技能,對(duì)發(fā)展學(xué)生的綜合素養(yǎng)具有一定的普遍現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。由于各校校園的實(shí)際情況差異較大,實(shí)地測量、確定比例尺、依據(jù)比例尺繪制校園平面圖等都是非常復(fù)雜且耗時(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng),因此,制訂有價(jià)值的活動(dòng)目標(biāo),規(guī)劃有邏輯結(jié)構(gòu)的活動(dòng)序列及課時(shí)安排,采取有效的教學(xué)組織形式和學(xué)習(xí)方式,就需要一線教師根據(jù)本校實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)施。本文是筆者結(jié)合所在學(xué)校的實(shí)際情況進(jìn)行的設(shè)計(jì)與實(shí)踐。
一、主題活動(dòng)目標(biāo)
1.在繪制本校校園平面圖的真實(shí)問題情境中,經(jīng)歷繪制校園平面圖的學(xué)習(xí)過程與綜合應(yīng)用過程,發(fā)展應(yīng)用意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)。
2.在將立體的校園畫在平面上的過程中發(fā)展空間觀念,在實(shí)地測量、確定比例尺的活動(dòng)中發(fā)展量感。
3.經(jīng)歷探究、繪制、評(píng)選校園平面圖的過程,感悟繪制平面圖的基本思想方法,踐行繪制平面圖的步驟和方法,發(fā)展綜合素養(yǎng)。
二、主題活動(dòng)規(guī)劃
本次主題活動(dòng)的規(guī)劃如表1。
三、主題活動(dòng)實(shí)施
(一)第1課時(shí):“校園平面圖小探究”教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)
繪制校園平面圖,需要將校園的主要建筑物和活動(dòng)場所的底面形狀、大小及相對(duì)位置,按照合適的比例畫在平面上,這是一項(xiàng)非常復(fù)雜的任務(wù)。學(xué)生在繪圖過程中,容易出現(xiàn)把建筑物畫成立體圖形、不標(biāo)注方向或方向標(biāo)注不一致等情況,導(dǎo)致建筑物位置無法辨認(rèn)、建筑物名稱缺失、建筑物底面形狀大小及相對(duì)位置明顯失調(diào)等問題。這些問題產(chǎn)生的根源在于學(xué)生對(duì)繪圖的基本思想方法缺乏深刻的體會(huì)、理解和感悟。本活動(dòng)內(nèi)容通過課前的“試一試”、課中的“議一議”,在學(xué)生自學(xué)自悟的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生感悟、理解繪圖三要素(方向、比例尺、圖例和注記)的必要性。
學(xué)習(xí)活動(dòng)一:試一試
3~4人為一組,課前嘗試完成“校園平面圖學(xué)習(xí)任務(wù)單(一)”(如圖1)。
校園平面圖學(xué)習(xí)任務(wù)單(一)
找一找:到家或?qū)W校附近的公園、商場、醫(yī)院等地方,找一找它們的平面圖。
走一走:在我們的校園里走一圈,看一看校園的主要建筑和活動(dòng)場所。
畫一畫:以小組為單位,用A4紙畫一張我校的校園平面圖,其中如果有畫得非常好的校園平面圖,將推薦給學(xué)校使用。
學(xué)習(xí)活動(dòng)二:議一議
【教學(xué)片段1】
(呈現(xiàn)學(xué)校附近的公園、商場、醫(yī)院的平面圖)
師:平面圖在日常生活中比較常見,為什么公園、商場、醫(yī)院要把這些平面圖放在醒目的位置?
生:公園把平面圖放在醒目位置,便于游客尋找要游覽的景點(diǎn)。
生:商場、醫(yī)院的平面圖,可以幫助對(duì)這個(gè)商場、醫(yī)院不熟悉的人快點(diǎn)找到要去的地方。
師:平面圖能幫助人們快速找到要去的地方,因此在生活中應(yīng)用廣泛。課前各小組畫的我們學(xué)校的校園平面圖,就是準(zhǔn)備推薦給學(xué)校使用的。老師從中挑選了一些作品,請(qǐng)同學(xué)們?cè)u(píng)一評(píng)、議一議。
(呈現(xiàn)將建筑物畫成立體圖形的學(xué)生作品)
師:這幅校園平面圖符合要求嗎?
生:不符合,因?yàn)槠矫鎴D應(yīng)畫成平面圖形,這幅圖中有立體圖形。
師:怎樣將校園里的立體建筑畫在平面上呢?
生:把立體建筑的底面畫在平面上。
生:我們學(xué)校的校園、門房、玻璃房、擷趣園、食堂的底面都是長方形,但教學(xué)樓的底面是不規(guī)則的形狀。
……
(呈現(xiàn)相同的建筑物在兩幅平面圖中位置不同的一組學(xué)生作品)
師:比較這兩幅平面圖,它們有什么區(qū)別?你對(duì)此有什么想法或建議?
生:一幅是站在學(xué)校前門面向后門畫的,另一幅是站在學(xué)校后門面向前門畫的,所以校園里的建筑物在這兩幅圖中的上下位置、左右位置都正好相反。
生:如果不在圖中標(biāo)注方向,看圖的人就會(huì)看不懂。
生:“上北下南、左西右東”是繪圖原則,我們學(xué)校的前門就在南面,應(yīng)該統(tǒng)一采取站在前門面向后門畫的方式,并在圖上標(biāo)注“北”。
……
(呈現(xiàn)平面圖名稱不完整、沒有建筑物名稱的學(xué)生作品)
師:大家看看有什么問題,并提出修改建議。
生:這幅圖只寫了“校園平面圖”,別人不知道是哪所學(xué)校的平面圖,應(yīng)完整地寫“華科大附小校園平面圖”。
生:有些建筑物沒有寫名稱,別人就不知道是什么,可以直接在圖形上寫出名稱,或者像復(fù)式統(tǒng)計(jì)圖那樣,用不同的圖例標(biāo)注名稱。
……
(呈現(xiàn)比例明顯失調(diào)、圖形位置明顯不準(zhǔn)的學(xué)生作品)
師:我們學(xué)校擷趣園的占地面積明顯比操場小,但這幅圖把它們的大小畫得差不多,而且操場的位置明顯離東邊圍墻的距離遠(yuǎn)了些。怎樣才能把這些圖形的大小、位置盡量畫準(zhǔn)確呢?
生:按比例畫能使圖形的大小、位置準(zhǔn)確些。
生:那就需要測量校園建筑物底面的邊長,并選擇參照物測量距離。
生:還需要確定比例尺,把測得的實(shí)際距離換算成圖上距離,然后根據(jù)圖上距離畫。
師:實(shí)地測量會(huì)得到較多的數(shù)據(jù),如果在A4紙上畫,用哪些數(shù)據(jù)確定比例尺合適呢?
生:任意選一個(gè)建筑物的底面邊長確定比例尺。
生:我覺得這個(gè)方法不好。這樣確定比例尺,如果這個(gè)建筑物畫大了,A4紙就不能畫下整個(gè)校園;如果這個(gè)建筑物畫小了,A4紙就會(huì)留下太多空白。
生:根據(jù)整個(gè)校園的長和寬以及A4紙的長和寬確定比例尺,就能避免出現(xiàn)畫不下整個(gè)校園或者留下太多空白的問題。
……
師:誰來總結(jié)一下,繪制校園平面圖要注意哪些問題?
生:要注意四點(diǎn):(1)平面圖是把立體建筑物的底面畫在平面上;(2)要標(biāo)注方向,按照“上北下南、左西右東”畫圖;(3)要寫清楚平面圖的名稱,并標(biāo)注建筑物的名稱;(4)根據(jù)整個(gè)校園的長和寬以及紙張的長和寬確定比例尺,然后按比例尺的比例畫圖。
【設(shè)計(jì)意圖】
1.本內(nèi)容的核心在于引導(dǎo)學(xué)生感悟繪制平面圖的基本思想方法。平面圖在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用,雖然內(nèi)容和形式各異,但繪圖的基本思想方法是一致的。學(xué)生只要感悟和理解繪圖三要素(方向、比例尺、圖例和注記)的必要性,就能按同樣的思想方法繪制其他場所的平面圖。
2.讓學(xué)生課前以小組為單位,通過“找一找、走一走、看一看”,獨(dú)立繪制校園平面圖,是一個(gè)學(xué)生自學(xué)自悟的綜合實(shí)踐過程。經(jīng)歷了這個(gè)過程后,再以學(xué)生的作品作為探究的素材,能激發(fā)學(xué)生探究的內(nèi)驅(qū)力,更為重要的是,有利于學(xué)生既具體又深刻地體會(huì)、感悟繪制平面圖的基本思想方法。值得注意的是,素材既可以選擇正例,也可以選擇反例,但應(yīng)以“體會(huì)、感悟繪制平面圖的基本思想方法”為核心,正例讓學(xué)生評(píng)議“好在哪里”,反例讓學(xué)生評(píng)議“不好在哪里”。
(二)第2課時(shí):“校園平面圖小制作”教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)
在學(xué)生感悟和理解繪圖的基本思想方法的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)地測量、繪制校園平面圖。然而,這是一個(gè)復(fù)雜且耗時(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng),因此采取課內(nèi)室外實(shí)地測量為主,繪圖可以延伸至課外的教學(xué)組織形式,且均采用小組合作學(xué)習(xí)的方式。具體實(shí)施如下。
學(xué)習(xí)活動(dòng)一:量一量
將全班學(xué)生帶到學(xué)校操場,按組領(lǐng)取“校園平面圖學(xué)習(xí)任務(wù)單(二)”(如圖2)和卷尺。
校園平面圖學(xué)習(xí)任務(wù)單(二)
1.完成本組的測量任務(wù),用別人看得懂的方式記錄測量結(jié)果,測量數(shù)據(jù)取整米數(shù)。
2.向其他組收集另外建筑物的測量結(jié)果,用別人看得懂的方式記錄測量結(jié)果。
[建筑物 確定圖形大小的測量數(shù)據(jù)/米 確定圖形位置的測量數(shù)據(jù)/米 備注說明 校園 擷趣園 教學(xué)樓 食堂 門房 玻璃房 操場 ]
【教學(xué)片段2】
(將全班學(xué)生帶到擷趣園,教師出示本校校園平面草圖,如圖3所示)
師:要想在平面圖上比較準(zhǔn)確地畫出擷趣園的大小和位置,需要測量哪些數(shù)據(jù)?怎樣記錄測量結(jié)果便于別人看懂?
生:擷趣園的底面是長方形,只需要測量一條長和一條寬的長度。
生:要想比較準(zhǔn)確地畫出擷趣園的位置,可以測量擷趣園到校園北邊圍墻的距離,以及擷趣園到校園東邊圍墻的距離。
生:記錄測量結(jié)果時(shí),不能只寫數(shù)據(jù),還應(yīng)寫清楚數(shù)據(jù)具體指哪一段的長度,別人才看得懂。
……
(底面較復(fù)雜的教學(xué)樓安排兩個(gè)小組測量,其余建筑物安排一個(gè)小組測量)
師:請(qǐng)每個(gè)小組先完成自己的測量任務(wù),測量前先一起討論需要測量什么,怎樣記錄。完成測量任務(wù)后,到操場集合,向其他組收集另外建筑物的測量數(shù)據(jù)。
……
學(xué)習(xí)活動(dòng)二:畫一畫
完成學(xué)習(xí)任務(wù)單(二)的小組,領(lǐng)取學(xué)習(xí)任務(wù)單(三)(如圖4),回教室以小組為單位按照任務(wù)單(三)的要求繪圖。課堂上沒有完成的小組,作為課外作業(yè)完成。
[校園平面圖學(xué)習(xí)任務(wù)單(三)
議一議:根據(jù)測量數(shù)據(jù),結(jié)合A4紙的大小、畫圖的版面設(shè)計(jì),小組討論確定比例尺。
算一算:把測量得到的數(shù)據(jù)根據(jù)確定的比例尺換算成圖上距離(可以使用計(jì)算器)。
畫一畫:以小組為單位,用A4紙?jiān)佼嬕粡埿@平面圖。在評(píng)選、展示中獲得廣泛好評(píng)的校園平面圖,將推薦給學(xué)校使用。]
【設(shè)計(jì)意圖】
讓學(xué)生親身經(jīng)歷實(shí)地測量、構(gòu)建比例尺、依據(jù)比例尺繪圖的實(shí)踐過程,是本活動(dòng)的主線。學(xué)生只有在親身實(shí)踐的過程中,才能真正掌握而非僅“記住”繪制平面圖的主要步驟和方法。實(shí)地測量能促進(jìn)學(xué)生量感的發(fā)展,而不同小組測量不同的建筑物實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)共享,能讓學(xué)生體悟到合作的必要性和價(jià)值。實(shí)踐中,如果存在誤差較大的不合理數(shù)據(jù),便會(huì)給合作結(jié)果帶來風(fēng)險(xiǎn),但這種風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生對(duì)合作具有教育價(jià)值,只要教師給學(xué)生提供糾錯(cuò)的機(jī)會(huì),就不會(huì)影響教學(xué)的推進(jìn)。
(三)第3課時(shí):“校園平面圖小展示”教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)
主題學(xué)習(xí)活動(dòng)的評(píng)價(jià)是教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。為了讓學(xué)生在評(píng)價(jià)中獲得教育性成長,本課時(shí)設(shè)計(jì)了“選一選”的網(wǎng)絡(luò)投票和“展一展”的現(xiàn)場投票。
學(xué)習(xí)活動(dòng)一:選一選
把各小組繪制的校園平面圖掃描成高清圖片,隱去作者姓名,給作品編號(hào)。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)形式(點(diǎn)擊圖片可放大或縮?。嫦虮景鄬W(xué)生、家長和本校數(shù)學(xué)教師開展網(wǎng)絡(luò)評(píng)選活動(dòng),每人限投一次,選出自己認(rèn)為最好的4幅作品。此活動(dòng)在課前兩天完成。
學(xué)習(xí)活動(dòng)二:展一展
根據(jù)課前“選一選”的投票結(jié)果,請(qǐng)作品排名前四的小組在課堂上用8分鐘展示、講解他們繪制的校園平面圖,內(nèi)容包括兩個(gè)方面:一是對(duì)照自制的校園平面圖介紹校園,二是談?wù)勗诶L制校園平面圖活動(dòng)中的收獲、感悟。此活動(dòng)課前一天通知和布置,便于各小組提前準(zhǔn)備,展示交流后,現(xiàn)場投票推薦兩幅作品供學(xué)校選擇使用。
【設(shè)計(jì)意圖】
1.通過“選一選”的網(wǎng)絡(luò)投票、“展一展”的現(xiàn)場投票,僅產(chǎn)生兩幅作品供學(xué)校選擇使用,既是對(duì)學(xué)生物化學(xué)習(xí)成果的社會(huì)化評(píng)價(jià),也是一種模擬社會(huì)競爭的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。勝出者獲得成就感,落選者接受挫折教育,勝出或落選的心路歷程,對(duì)于親身經(jīng)歷的個(gè)體都具有成長的教育意義。
2.面向全班講解,著眼于鍛煉學(xué)生當(dāng)眾演講的綜合素養(yǎng)。準(zhǔn)備講解內(nèi)容時(shí),既需要學(xué)生把平面圖的讀圖知識(shí)與校園的實(shí)際景物有機(jī)融合,也需要學(xué)生回顧反思主題活動(dòng)的過程。當(dāng)眾講解時(shí),既鍛煉學(xué)生圖文結(jié)合、聲情并茂的口頭表達(dá)能力,也鍛煉學(xué)生把握節(jié)奏、掌控時(shí)間的能力?,F(xiàn)場投票時(shí),不僅考驗(yàn)投票者的公平公正意識(shí),更考驗(yàn)展示演講者的心理素質(zhì)。
(華中科技大學(xué)附屬小學(xué))