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数学业务学习(四)---小学数学数字化生态课堂教学实践探索
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数学业务学习(四)---小学数学数字化生态课堂教学实践探索
来源:    作者:    点击数:    更新时间:2020-10-17 13:51:48

一、小学数学数字化课堂中的非生态现象

生态一词源于古希腊语,原意指“住所”或“栖息地”。德国生物学家海克尔最早提出生态学的概念,当时认为它是研究动植物及其环境间、动物与植物之间对生态系统的影响的一门学科。换言之,生态就是指一切生物的生存状态,以及它们之间和它们与环境之间环环相扣的关系。随着社会的发展,人们越来越追求生态生活,诸如生态食品、生态环境、生态文明、生态伦理等理念层出不穷。但是就在人们追求高品质生态的同时,在小学数学新技术运用课堂却出现了一些非生态现象亟待改进。

(一)教学理念与技术升级发展错位

信息技术迅猛发展,教学理念不断更新,教育评价日益多元。一些教师对新技术的运用很娴熟,但是教学理念更新较慢,导致新技术的价值体现不够;另一些教师虽走在学科教学改革的前列,但是他们却不愿意使用新技术,他们的教与学过程实施载体的空间形式未有多

大改变。这些情况导致教学理念更新与技术更新出现错位现象,两者不能相辅相成。

(二)技术运用与学科内涵比重失衡

很多教师为了能够提升学生学习的兴趣,在教学的课件中插入了很多卡通形象和较名装饰性很强的元素。由于过分地对教学内容进行装饰,忽视了数学教学中的主题,在一课时有限的时间内,往往会因为情境的过分渲染导致学生在一堂课内并未学到重要知识。很多学生在观看电脑课件的时候,仅是为了乐趣而观看,忽视了对数学内容的学习与记忆。产生这种现象的主要原因是教师为了利用现代化技术,过分重视课件美观度的设计,忽视了学科的学习任务,导致技术与认知的割裂与失衡。

(三)课前预设与课堂生成衔接脱节

为了方便自身的教学,有的教师过分依赖电脑课件,教师成为了课件的演示者和解说员,却并没有发挥教师真正的作用。这导致了学生的主体地位被剥夺,成为了课件的旁观者,无法很好地进行自主学习。对于小学数学课堂来说,教师的主要教学任务就是对学生的逻辑思维能力以及自主学习能力进行培养,留给学生充分的自主学习空间。如果无视课堂上学生的生成,则忽视了学生的自然生长。

二、小学数学数字化生态课堂意蕴解读

教育生态学是运用生态学原理和方法对教育现象进行研究的一门科学。构建小学数学数字化生态课堂,就是通过生态学原理,包括协同进化、生态平衡以及生态系统等机制和原理,对数学教学中不同的教育现象以及现象产生的原因进行科学的研究,从而得出教育发展

的规律,并对教育发展的方向和趋势进行揭示。同时,教师充分运用系统论、控制论以及信息论等方法,以新技术为学习工具,优化组合教育资源,对小学数学课堂系统进行分析和研究,把哲学、社会学、心理学等有关学科的理论有机地结合起来,通过学校数学学科教学,找到能充分发挥作用的合理结构以及功能规律,帮助学生树立创新志向,发展创新思维,培养创新精神和创新能力。

三、小学数学数字化生态课堂教学的实践路径

(一)搭建认知支架,构建教学环境新生态

1.创设操作活动,激活认知经验

布鲁纳说过:“学习的最好刺激乃是对其所学材料的兴趣。乐于游戏是儿童的天性,同时也是认识世界的最重要的途径。”一个个数学活动的现场感能够激活学生的已有经验。学生在操作与互动中,其知能意互相促进、共同发展。学生学得轻松,学得扎实,学得高效!

认识轴对称图形是数学概念认识范畴,而概念形成过程即学生认知内化的过程,这个过程实质上是抽象出某一类对象或事物共同本质的过程。三年级的孩子对“对称现象”并不陌生,在他们以往的生活和学习中,已经通过折纸、剪纸、拓印画等游戏接触了对称现象。孩子

们对“对称”已经有了“左右一样”“两边相同”“能对起来”等朴素的认识。这是学生已有的生活经验,也是教师教学的起点,然而,它又是无法直观表达的。基于对学生的分析,教《轴对称图形》一课时,教师课前设计一个“表情拼图”游戏,让学生在学习拖拉拼图中,将自己已有的“对称”概念唤醒。随着教学的深入,这些生活经验也在不断地深入、完善,逐步内化。学生不是一张张白纸,在学习新知之前已经积累了一些生活经验、知识经验和方法经验。教师只有多创设数学活动,才能激活学生已有的经验,促进新知的建构和新活动经验的形成。

2.提供直观平台,激发探索兴趣

认知的发生源自人与外部世界的交互作用。新媒体、新技术提供的丰富支架,使原本不可能发生或者设办法实现的内容在课堂上逐一发生、呈现,抽象的画面变得具体化,估操价语言变得形象化,激发起学生的学习热情。小学阶段研究的位置关系都是同一平面内的,异面的要到初中再学习。“相交与平行”的前提便是“两条直线在同一平面内”。可是,对小学四年级的学生来说。这样抽象的位置费念光靠简单的语言表述是没办法很好理解的。在以往的课堂中,老师们也想方设法帮助学生理解难点,有实际演示的,有生活中寻找的。还有干脆放弃或简单带过的。其实,不管是怎样的思考和实践,都是想让学生建立的概念更加科学、更加严谨。在新技术视域下,这样的问题迎刃而解。可以动画演示高架桥上小轿车上下奔驰的画面,教师通过一个小小的提问“为什么小轿车没有相撞”,学生就对这个研究的难点豁然开朗,发出了原来如此的感叹。这过程化抽象的解释为直观的体悟,同时激活了学生已有的生活经验,助推这些生活经验向数学经验靠拢。以前让学生寻找生活中的“平行线”和“垂线”,教师都是通过一个又一个散点状的提问让学生来辨认,但是借助新技术优势,可以整体呈现生活中直观的画面,让学生自己观察、自主描画,不同的学生获得了不同的收获。反观以前的教学,很难做到尊重学生的随机表达,课堂少了许多的灵动,预设没有条件,生成更是单薄。因为新媒体搭建的支架,才使得课堂呈现出勃勃生机和盎然的活力,充满生长的味道。

3.显示抽象过程,触发深度思考

《义务教育数学课程标准(2011年版)》中明确指出,“现代信息技术的作用不能完全替代原有的教学手段,其真正价值在于实现原有的教学手段难以达到甚至达不到的效果”。教材上的所有知识点都是静态呈现的,学生看不见知识的形成过程。但是多媒体的使用可以

变静为动,变想不到为看得见。例如,《认识图形》这节课是一年级下册的内容,学生已经认识长方体、正方体、圆柱和球四种物体,对于常见几何体的表面已经有一些直观认识,在日常生活(如在做手工和游戏)中或多或少也积累了常见图形的感性经验,但对于图形的来源、特点以及其与立体图形之间建立的联系并不是很清楚,这也是本节课需要解决的关键点。新媒体、新技术可以实现由“体”到“面”的记实性呈现。在教学时,教师可以通过三个层次进行推进:第一层次通过flash动画唤起学生已有的生活经验,在内心深处初步感受面与体之间的本质联系。“物体(长方体、正方体和圆柱体)在沙滩上快乐玩耍并留下脚印”这一情境,直接把学生带入了美妙的图形王国,激发学生学习的好奇心,唤起学生已有的“踩脚印”这一有趣的生活经验,引起学生对于新知识的好奇,诱发学生的求知欲,激发学生的学习兴趣。第二层次通过“找一找、摸一摸、画一画”的活动将学生注意力从“体”转移到“面”上,通过交互式电子白板的涂色和拖拉

功能,随机点出学生从几何体上找到的图形,颜色改变进一步让学生清晰体和面之间具有一一对应关系,促使学生体会图形的共同特征

它们都是物体上的某个面。第三层次利用电子白板的画图和拖拉功能,把找到的图形直接从物体上移下来,直观形象地呈现了“面”从

“体”上剥离下来的过程,进一步理解“面从体出”的本质意义,让这一抽象过程更加鲜活生动。这也突破了以往一切教学手段所不能达到的效果。

(二)放大资源内涵,构建多维交互新生态

1.提供开放空间,生成资源,形成多维交互的基点

我们知道,儿童的智慧就在他们的指尖上。教师可以通过各种有趣的实践操作,经过分析比较,让学生用多种感官感知事物和现象,形成对事物或规律的准确认识。交互式电子白板的复制、拖拉、旋转、探照灯等功能就实现了学生操作探究的梦想,给学生提供“操作”的机会,这样可以生成丰富的资源,增加了互动空间,形成积极的探究意识。

例如,教《认识图形》时,教师可以让学生在选择小棒和动手拼图的过程中,初步感受图形特点的构建。首先借助存储复制图片的功能,在白板上复制好若干长短不一的小棒,为学生提供操作工具,学生进行整体对比,提出推进问题:选择怎样的小棒就可以拼出长方形?学生可能会说两根长的、两根短的。教师随即在白板上分别拖拉出两根不一样长的长小棒,追问:“这样的两根长小棒可以吗?”在这样的矛盾冲突中,学生很快明晰怎样的小棒可以拼出长方形。再在白板上利用拖拉旋转功能,进行拼摆长方形、正方形和三角形,这时呈现学生的不同摆法,同时为师生、生生交流提供了生成性资源。在聚焦、观察、比较和分析中探究图形的特征和联系,教师借助学生所拼的图形进行分组比较,运用交互式电子白板的探照灯功能,引导学生把注意力聚焦在图形中,促使学生的注意力集中不受其他因素干扰,真正实现了“探究有效”,同时能够更好地分析图形之间的相同点和不同点,加深对图形本质特征的理解。可见,借助电子白板的技术既提高了学生参与学习的热情,更重要的是引导学生在不断的探究、观察和比较中得以提升加深对图形特征的认识,通过调动想、听、看、说、做多种感官,发现事物本质联系,培养学生的空间观念。

以往的教学,基本上都是课前预设的学习进程,学习活动、师生对话以串联的方式呈现,学生亦步亦趋,故有“填鸭式”之说。新技术视域下,学生学习的情境动态发展与变化,学生既是信息的接受者,又是信息的传递者、生成者。此时的学习情境是同伴、师生共同生活于其中的,是当下的、正在行进中的一种状态。这样的生态课堂中,学生的认知得以深层发展,内化建构。

2.聚焦难点问题,整合资源,形成多维交互的支点

教学活动是师生积极参与、交往互动、共同发展的过程。数学的教学内容与其他科目相比,显得比较抽象。传统的教学方法在重点、难点的教学上有一定的局限性,学生动态的思维过程只能以静态的形式呈现结果。但是计算机辅助教学却能使知识具体化、形象化,弥补

了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足,能让学生亲身参与现实教学中无法实现的数学活动。

在《周期现象中的规律》一课中,教学的重点是选择合适的策略解决周期现象中的问题,难点是根据余数来确定某个序号代表的是什么物体或图形。在教学时,教师多次在课件中与学生进行交互。在例题环节,教师放手让学生想办法解决问题,然后根据学生对方法的解释呈现相应的图,把学生的思考过程形象、动态地展现出来。在解决完例题后,为了让学生进一步找到规律,可以让学生任意选一个数,算一算这盆花是什么颜色,然后教师现场输入一部分数据,让学生发现某一盆花是什么颜色和余数是什么关系。课件上还可以进行现场分类,学生可以轻而易举地发现相同余数时,花的颜色也相同。另外,还可以设计“想规律、自己任意摆一摆”“现场填数字进行比较、归纳”“根据珠子创造规律”等练习环节,寓教于乐,让信息技术进入课堂教学核心,有效突破了重难点。

面对同样的问题,不同的学生有不同的思维角度,也就有不同的错果,利用新做件。技术以不同的结果能提下来,此时教师可以把学生的额派全部呈现,组织分析,法款其成为启发其他同学思考的课堂教学资源,实现已有认知的再现、分享、提升。

3.聚焦核心问题,融合资源,形成多维交互的提升点

新技术视域下,学生是资源的制造者、资源的传递者、资源的选择者、资源的加工者。生是课堂教学的对象,还是课堂生活不可或缺的创生者。教学时,我们可以借助新技术对源进行再创造,促进学生认知不断迈向新台阶。

例如。教《平行与相交》一课时,上课伊始,教师可以设计一个大问题:同一个平面内的两条直线有哪些位置关系?让学生思考并画一画。学生自主思考,并且绘图表示。学生画出的基础性材料,尽管很稚嫩,不很美观,但它们来自于学生的整体感悟,是全课的基础和出发点,一切的教学活动皆围绕着它们而展开。反观以往的教学,像这样关键的学习材料,必然是教师提前准备好,缺少弹性和温度。借力新技术、新功能,学生抽象的思维可以物化外显,打破了以往旧有课堂思维的隐晦。

接下来的分类活动,教师依然可以选择放手,将研究的时间和空间还给学生。针对多元、不确定的和意料之外的信息资源,同学们争论质疑,各抒已见。此时,问题的聚焦将课堂推向了高潮,大家对“两条直线快要相交但还没有相交的属于哪一类”有了争议。此时,教师

或学生可以对资源进行改造,对原来的直线进行延长,学生们便可以从现象中走出,透过表面看到本质,明晰概念的内涵。这样此消彼生,不断递进发展的学习资源,使得学习进程环环相扣、彼此关联,奏响了学习的最强音,学生在亲身感悟和体验中理解了知识间的内在关

系和逻辑结构,内化、建构了新知。

新技术视域下,无论是粗糙的原始资源,还是更高水平学习层次上生成的发展性资源,都是一个个连续的兴奋点。课堂教学正是在对资源的捕捉、收集、加工、重组中,呈现出动态生成的创生特质。学生在这样的学习活动中,不断生长与发展,思维由大意走向严谨,由疏漏走向严密。学生对概念的理解也逐渐由模糊走向清晰,由内化走向建构。新技术视域下,课堂已经由传统的确定走向了可能,由硬性走向了弹性,由封闭走向了开放。

总之,在构建小学数学课堂生态的实践中,新技术并不是哗众取宠,在这些技术运用的背后,我们依然能够深深地感受到浓浓的数学味,感受到学生思维火花进发的热情,感受到老师精心设计带来的课堂层次感与递进感。从“贴地行走”到“漫步云端”,这种基于学生认知基础和认知规律的新型教学模式,优化了课程形态,变革了教学方式,在学科与技术的融合中促进了学生深度认知。就让我们用信息技术为课堂插上隐形的翅膀,让每一节课都成为师生共同经历的一段发现之旅!

 

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