江蘇省常州市武進區采菱小學 任 韌
數字化學習,作為新時代兒童必須有的技能,正成為兒童學習的一項必修內容,倒逼教師在設計、實施教學時要有信息科技意識,不把兒童當成“技術學習者”,要把他們當成“數字原住民”,在教學過程中充分運用科技的力量,催生兒童深度學習。筆者以“角的初步認識”一課為例,談談如何做才能讓信息科技促進深度學習的自然發生。
在蘇教版數學教材中,整個幾何圖形板塊分兩個階段組織學生專門研究角。除了在二年級下冊“角的初步認識”單元初步認識直角、鈍角和銳角之外,還在四年級上冊“垂線與平行線”中,通過認識射線、量角器、掌握量角的方法,進一步去研究角的分類。所以,“角的初步認識”單元的教學任務是“初步”認識角,而本節課的主要內容是初步學習角的知識,形成角的表象,認識角的圖形,體驗角有大小,了解角的各部分名稱。從素養發展來看,這也是幾何空間的起點教學。
筆者聽過多堂公開課、評優課、常態課,發現教師處理這堂課的一般流程為“從圖上看生活中的角—引入數學中的角—認識角各部分的名稱與特征—判斷角—畫角—比較角的大小與什么有關—練習”。這樣按部就班的教學,就知識層面的角度來講,學生該掌握的已經掌握;從評價來看,正確率不會太差。但是,我們可以發現不少問題。
①這種課是“斷”的。只見樹木,不見森林。兒童的幾何學習應該是一個完整的體系,我們既要看到課與課之間的獨立,又要看到課與課之間的關聯。傳統教學中,學生學習的都是“斷”的知識,需要后期再花大量的時間去進行被動架構,才可以形成完整的知識體系。這與新課標強調的“整體性、一致性”不符合。
②這種課是“短”的。在課堂上感覺都會了,但走出課堂,學生很少會產生與“角”有關的數學思維。新課標指出,要“用數學的眼光觀察世界,用數學的思維思考世界,用數學的語言表達世界”。囿于課堂內的數學學習,學到的只能是惰性知識,而非素養。
③這種課是“淺”的。整個過程都是在教師的引導下,一步步有條不紊地接近教學目標,兒童缺少數學學習中主動探究的意識與質疑精神。
怎樣才能夠在現有“動手又動腦”的基礎上,把數學學習推向縱深呢?教師需要進一步梳理并設計學習過程。
“角的初步認識”這一教學內容是學生在已經初步認識長方形、正方形、長方體、正方體的基礎上進行學習的。他們對角已有模糊的表象:知道,但不清楚;能認,但不規范。所以,教學時,教師可以引導學生從觀察實物開始,逐步抽象出幾何圖形。這個實物不僅僅存在于書本上、教室里,更存在于學生熟悉的場景中。對于這些,學生不會用“數學的眼光”去看待。所以,從生活場景中引入教學更貼近學生的認知起點,能鼓勵他們用數學的方式去進一步研究熟悉的生活,從而將數學與生活進行更深的融合。
二年級學生以感性思維、直觀思維為主,教師要多設計一些實驗、操作等實踐活動,去發展學生的形象思維與抽象思維。教材中并不要求掌握角的定義,只要求學生認識角的形狀、知道角的各部分名稱、會用直尺畫角。這里需要理解兩點:一是本課只是幾何學習范疇的基礎部分,它與前面的知識有著不可分割的關系,更是后面學習的基礎;二是本課學習用的方法“摸”“量”“折”“畫”等,在今后的幾何空間學習中都可以用到。因此,教師需要借信息技術貫通前后,從生活到角,再到角的體系,讓這節課既看到“角”,又可以形成“角的體系”。
用信息技術力量加持的數學課堂有怎樣的價值,去值得教師花精力與時間去設計、實施呢?
①AR(增強現實)技術創設學習情境。教師可讓學生戴上AR 眼鏡,再現學校建筑的三維圖,激發學生從好奇的、新鮮的圖景中去找角。在既熟悉又有新鮮感的環境中,學生產生強烈的探究愿望。如此,用科技鏈接身邊與遠處,把數學學習“變寬”,打破學習空間。
②希沃易課堂助力探索新知。教師利用希沃易課堂發送資源包,學生可以根據需求選擇不一樣的資源去認識角的各部分的名稱,既有共性研究,又有個性自學,從而實現不同的學習。教師再利用拍照上傳的功能收集學生創造角、畫角的典型作品,并對比分析,引導學生發現角的大小的秘密。而自主練習中的答題功能,可以讓教師更快速地收集數據,讓教師根據學生的錯誤進行更有針對性的指導。信息技術把數學學習“變活”,打破簡單的拼拼折折。
③數字游戲促進深度理解。希沃自帶的數學游戲中,有很多游戲不僅可以用于突破重難點,還可以溝通知識的前后聯系,真實助力學生對概念的理解。比如,在畫角環節,師生均可以利用希沃白板中的在線畫板直觀操作,再比較角的大小。整個游戲演示直觀形象、簡單易懂。魚骨圖等工具又可以幫助學生在“戳戳樂”中,發現學習地圖,了解學習位置。信息技術把數學學習“變長”,讓學生看到“角的認識”這一節課的“前世今生”,知道未來還將學什么。
教師要正確處理好學生動手與動腦的關系,努力養成學生長時間思考的習慣與能力,利用深度學習落實數學核心素養。然而學生的深度學習不是自然形成的,而是需要精心設計的。當教師越來越多地將信息技術引入數學課堂中時,要運用科技的力量促進學生學習,也要防止科技代替學生思考。
學生在認識角的時候,往往會與生活中的“凳角”“墻角”等角產生沖突——這些是不是角?這是一個不可回避的問題。
在設計時,教師就考慮到角一般不是單獨地存在于某個平面之上,而是居于某些物體之上的本質,設計了不同的找角路徑:立體—平面—聚焦。利用AR 技術,再現學校建筑的三維圖,激發他們從好奇的、新鮮的學校圖景去找角。接著找找身邊哪里有角。學生觀察的角度從遠到近、從立體到平面,基本可以有“一個頂點引出兩條邊”的初步感知。在廣泛的學習素材中,聚焦到“小學研究的角是平面圖形”,從而突破了“概念的模糊”。
在研究角的特征時,教師一般都是采用“摸一摸”“比一比”的方法,讓學生去感受角有一個頂點和兩條直直的邊,再通過“判斷、畫角”的方式去加深理解。這種線性設計符合認知規律,但兒童的思維水平和認知方式是不一樣的。比如,對于“兩條邊”“直直的”等,大部分學生直接看就可以看出來,他們缺少的只是對“頂點”“邊”這兩個專有名稱的知曉,不一定需要經歷所有的過程。教師可以提供各種學習資料包,如畫角微課、電子課本、找角的游戲、各種各樣的角、判斷角的練習單。多元的資源,可以滿足不同學生的心理需求,實現不同的學習。而讓學生學會選擇適合自己的學習方式,正是我們更長久的教學目標之一。
“角的大小與什么有關”是本節課的難點。在處理這個難點的教學上,很多教師都會借用一個視頻“紅角和藍角比大小”來代替教師的講解,看完視頻后,用“你們懂了嗎?”將這一環節的教學匆匆帶過。但學生異口同聲的“懂了”,并不是真的“全懂”。
基于此,教師可以將比較角的操作活動和學生的思維深度碰撞結合起來,分不同層次推進:第一層次,學生用活動角創造出不同的角,同桌相比,得出角的大小的比較方法是“一邊重合,看另一邊的張開程度”;第二層次,聽口令創造角,分別做一個比原來大(小)的角,感悟結論“角的大小就是指兩邊張開的程度”;第三層次,任意角的大小比較,引導學生辯論,同時觀察兩角相等、但邊不一樣長的角,辯論“角的大小與邊是否有關”。其中,第三層次引發的思維碰撞是最激烈的。在學生產生不同意見時,教師為學生提供“動畫”“在線幾何畫板”等功能,作為“辯論技術支撐”,使學生在表達互動中,真正明晰“角的大小”的本質。
這樣做,不回避學生的思維水平差異,通過多種形式、多次討論、多元對話來認識知識的本質。真實的課堂給予學生真實的體驗,更帶來真實的收獲。
利用信息技術的最大的優點在于可以打破時空,將有關聯的學習內容瞬間聚到一起。在課的尾聲,教師利用希沃的繪圖軟件,再一次呈現一至二年級的幾何圖形學習歷程,帶著學生回顧“立體圖形—平面圖形—角”的學習路線。教師通過信息技術生成一年級時學過的長方體和正方體,幫助學生理解“體”上有“面”;再畫出長方形和正方形,展示“角”在“面”上、“面”上有“角”,從而讓學生感悟圖形相互依存的關系。
利用智能一體機自帶的“思維導圖”功能,不僅可以帶學生回到過去,還可以引領他們展望未來。教師提前將小學階段所有關于角的知識單元,分年級、分章節制作思維導圖,課堂上帶著學生跟著思維導圖向前看,幫助學生形成完整的知識鏈。
深度學習是數學課堂教學的共同追求。教師只要把握住正確的方向,合理利用信息技術,就能夠使教學中的重點、難點、“痛”點得到突破,而學生的深度學習也將如約而至。