“引出问题意识”“解出思维乐趣”“探究式学习” 在小学数学教学中的应用

(整期优先)网络出版时间:2024-11-27
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“引出问题意识”“解出思维乐趣”“探究式学习” 在小学数学教学中的应用

张宝通

阿克苏市依尔玛中学 新疆阿克苏  843000

摘要:本文旨在探讨 “引出问题意识”“解出思维乐趣”“探究式学习” 这三个关键要素在小学数学教学中的应用价值、实施策略以及实践效果。通过对其内涵的深入剖析,阐述了它们与小学数学教学目标及学生发展的紧密联系。结合具体教学案例,详细介绍了如何在课堂导入、知识讲解、练习巩固等环节激发学生的问题意识,引导学生从解决问题中体会思维乐趣,开展探究式学习活动。同时,分析了实践过程中面临的挑战及相应的应对措施,以期为提升小学数学教学质量、培养学生的数学素养提供有益参考。

关键词:问题意识;思维乐趣;探究式学习;小学数学教学

一、引言

小学数学作为基础教育的重要组成部分,对于培养学生的逻辑思维、创新能力和解决问题的能力起着奠基作用。在当今教育改革不断深化的背景下,传统的教学方式逐渐向以学生为中心、注重能力培养的方向转变。“引出问题意识”“解出思维乐趣”“探究式学习” 这三个理念契合了这一变革趋势,它们强调让学生主动发现问题、积极思考并通过自主探究解决问题,在过程中感受数学学习的乐趣,从而提升学生的数学素养和综合能力。深入研究其在小学数学教学中的应用,具有重要的现实意义。

二、理念内涵及关联

问题意识是指学生在学习过程中主动发现问题、提出问题的思维品质,如在小学数学教学中,学生会思考三角形面积公式为何为底乘高除以 2。具有较强问题意识的学生更善于思考,对数学学习积极性高。思维乐趣是指学生通过思考、推理、尝试等方式解决问题时体验到的愉悦感和成就感,如解开复杂数学谜题或用独特方法解决实际问题。探究式学习则是以学生自主探究为主,通过观察、实验、调查、分析等活动主动获取知识、发展能力,如通过将圆柱转化为近似的长方体来推导体积公式。三者之间紧密关联:问题意识是探究式学习的起点,探究式学习强化问题意识,而思维乐趣贯穿整个过程,激励学生更积极地投入学习,形成良性循环,共同提升学生的数学学习能力。

三、应用策略

(一)课堂导入环节

 1. 创设情境引发问题意识

情景背景:在我们生活的城市里,水资源非常宝贵。最近,社区发起了一项“节约用水,共建美好家园”的活动。假设你家安装了一个智能水表,可以记录每个月的用水量。为了响应这项活动,你的家庭决定计算一下过去六个月的平均用水量,看能否在接下来的几个月里减少用水,为环境保护做出贡献。

教师展示你们家过去六个月的用水量数据:

问题引导:教师提问:“根据这些数据,你们能算出你们家六个月的平均用水量吗?”“通过减少哪些月份的用水量,可以显著降低平均用水量呢?”“如果每个月减少 1 立方米的用水量,那么六个月下来总共可以节约多少水?”

这个情境不仅贴近学生的生活,还具有很强的现实意义,能够引起学生的共鸣。通过引导学生计算平均用水量,并思考如何节约用水,可以让他们在实际问题中感受数学的重要性,同时也培养了他们的环保意识。

2. 设置悬念激发思维乐趣

悬念设置:在讨论平均用水量的时候,教师可以突然问:“同学们,大家知道吗?其实有一种水,即使不喝也能大大减少家庭的用水量,甚至比改掉浪费水的习惯还要有效。你们猜猜这是什么?”(这里可以停顿几秒钟,让学生猜测)

揭秘环节:教师揭晓答案:“这就是雨水!我们可以通过收集雨水,将其用于浇花、洗车等,从而减少家庭对自来水的依赖。那么,如果一个家庭每年能收集到 120 立方米的雨水,相当于节省了多少个月的用水量呢?”(假设之前计算出的平均用水量是 12 立方米/月)

问题延伸:

“如何估算一个家庭一年能收集到多少雨水?”

“收集雨水对环境有哪些好处?”

“如果每个家庭都能收集雨水,整个社区一年可以节约多少水?”

通过这样的悬念和揭秘环节,不仅能够激发学生的兴趣,还能够引导他们从多个角度思考问题,培养他们的综合思维能力。同时,也可以引发学生对环保问题的讨论和思考,使数学学习更加有意义。这个案例既实用又富有趣味性,相信能够更好地吸引学生的注意力,提高他们的参与度。

(二)知识讲解环节

  1. 提出开放性问题培养问题意识
    在讲解数学知识时,教师提出开放性问题,鼓励学生从不同角度思考并提出疑问。以 “三角形分类” 为例,教师可以先展示各种不同形状的三角形,然后问学生:“同学们,你们觉得可以根据什么标准来给这些三角形分类呀?” 学生可能会根据角的大小、边的长短等不同方面提出自己的想法,有的说按锐角、直角、钝角来分,有的说按三条边是不是相等来分。在这个过程中,学生的问题意识得到了锻炼,他们主动思考并参与到对知识的探究中。
  2. 引导探究式学习体会思维乐趣
    教师引导学生通过自主探究来理解数学知识,让他们在过程中体会思维乐趣。比如在学习 “三角形内角和” 时,教师先让学生猜测三角形内角和是多少度,然后发给每个小组一些三角形纸片,让学生通过量一量、剪一剪、拼一拼等操作活动,自己去探究三角形内角和的规律。学生在亲自操作中会发现,无论是什么样的三角形,把三个角剪下来拼在一起都能拼成一个平角,也就是 180 度,通过自己的努力找到了答案,他们会感受到成功的喜悦和思维的乐趣,同时也深刻理解了这一数学知识。

(三)练习巩固环节

  1. 设计拓展性问题强化问题意识
    在练习中设计一些拓展性问题,促使学生进一步思考,强化问题意识。例如,在学生学习了简单的行程问题(路程 = 速度 × 时间)后,教师给出这样一个拓展题:“甲、乙两人分别从 A、B 两地同时出发相向而行,甲的速度是每小时 5 千米,乙的速度是每小时 4 千米,两人相遇后继续往前走,甲到达 B 地后立即返回,乙到达 A 地后也立即返回,第二次相遇时两人一共走了多少千米?” 这个问题相较于常规的行程问题更具挑战性,会让学生思考:“这和之前学的行程问题有什么不同呀?”“怎么去分析他们第二次相遇时的路程情况呢?” 等问题,激发学生深入探究的欲望,提升他们的问题意识。
  2. 组织小组合作探究延续思维乐趣
    安排学生进行小组合作探究练习,让他们在合作中共同解决问题,延续思维乐趣。比如在解决上述拓展性行程问题时,让学生分组讨论,每个小组成员都可以发表自己的看法,有的学生可能从画图分析路程关系的角度出发,有的学生可能想到先计算出第一次相遇所用的时间再去推导第二次相遇的情况等。通过小组合作,大家集思广益,最终解决问题,在这个过程中,学生不仅感受到团队合作的力量,也再次体验到通过自己努力解决难题带来的思维乐趣,同时提高了合作能力和解决问题的能力。

(四)课堂总结环节

  1. 回顾问题引发新思考
    在课堂总结时,教师引导学生回顾本节课提出的问题以及解决的过程,让学生思考还有哪些问题没有解决或者又引发了哪些新的疑问。例如在学习完 “圆柱的表面积” 后,教师可以问:“同学们,我们通过探究知道了圆柱表面积的计算方法,那如果圆柱是空心的,或者是半圆柱,它的表面积又该怎么计算呢?” 这样的回顾能让学生的问题意识延续到课后,促使他们进一步自主探究相关知识。
  2. 分享探究体验升华乐趣
    鼓励学生分享在本节课探究学习过程中的体验和感受,让大家一起感受思维乐趣。比如有的学生可能会说:“我觉得通过自己动手做实验来推导圆柱体积公式特别有意思,感觉自己像个小科学家一样。” 通过分享,这种思维乐趣在班级中得到传播和升华,让更多的学生体会到探究式学习的魅力,更加热爱数学学习。

四、实践案例分析

(一)案例背景

选取某小学五年级的两个平行班级作为实践对象,一班为实验班,在教学中应用“引出问题意识”“解出思维乐趣”“探究式学习”的教学策略;二班为对照班,采用传统的讲授式教学方法。实践周期为一学期,在学期初对两个班学生的数学学习兴趣、问题意识水平(通过专门设计的问卷测试学生主动提问、发现问题的能力)以及数学成绩进行了前测,确保两个班初始情况基本一致,保证实践的科学性。

(二)具体案例呈现

1. “平行四边形的面积” 教学案例(实验班)

(1) 课堂导入

情景背景:教师展示一幅城市绿化地图,其中包含各种形状的绿地,包括长方形和平行四边形的。告诉学生:“我们的城市正在推进绿化建设,同学们,如果你们是城市规划师,需要计算这些绿地的面积,以便合理安排绿化植物。今天,我们就来学习平行四边形的面积计算方法。”

问题引导: 教师提问:“同学们,你们猜猜看,这两块同等底和高的草坪,哪块面积大呀?” 

学生开始积极猜测并提出疑问:“我们还不知道平行四边形面积怎么算呢,怎么比较呀?”  “平行四边形的面积会不会和长方形有什么关系呢?”  这样就成功引发了学生的问题意识。

(2) 知识讲解

信息技术应用:教师使用平板电脑或投影仪展示一个互动软件,软件中可以调整平行四边形的底和高,同时显示面积的变化。让学生观察并记录数据,尝试找出规律。 

实际操作: 教师接着发给每个小组一些平行四边形的纸片,让学生尝试用剪刀和胶带沿着高剪下来,通过平移拼成一个长方形,然后观察拼成的长方形和原来平行四边形之间的关系,去推导平行四边形的面积公式。 

在操作过程中,教师适时引导学生思考、讨论,学生通过自己的探究逐渐明白平行四边形面积可以通过底乘高来计算。当得出正确结论时,学生们脸上都洋溢着成功的喜悦,体会到了思维的乐趣。

(3) 练习巩固

多样化练习题: 教师设计了多种练习题,包括不同底和高的平行四边形面积计算题,以及拓展题,如:“一个平行四边形的底增加 2 厘米,高减少 2 厘米,它的面积会怎么变化呢?” 

分组合作: 学生分组讨论解决这些问题。每个小组需要在规定时间内完成任务,并在课堂上汇报自己的解题过程和结果。 

互动游戏: 设计一个互动游戏,让学生用平板电脑或纸质草图绘制不同底和高的平行四边形,并计算面积。游戏设定积分制度,正确计算可获得积分,最高积分的小组可以获得小奖励。

(4) 课堂总结 

回顾与分享:教师引导学生回顾本节课从提出问题到探究解决问题的整个过程,学生们纷纷分享自己的感受和发现。 

新问题提出: 教师提出新的疑问:“如果一块平行四边形的绿地被分成两部分,再拼成别的形状,比如梯形或三角形,面积还会一样吗?” 

课后任务:

布置课后任务,让学生回家后自己尝试将平行四边形分成不同的部分,再拼成其他图形,计算面积,看看是否有新的发现,并写下自己的探究过程和结论。

2. “平行四边形的面积” 教学案例(对照班)

(1) 知识讲解

直接讲授:教师直接在黑板上画出平行四边形,告诉学生平行四边形面积的计算公式是底乘高,并通过几道例题讲解如何运用这个公式进行计算。

(2) 练习巩固 

传统练习题: 教师布置一些平行四边形面积计算的练习题,要求学生独立完成。 

复习总结: 教师带领学生一起回顾本节课所学内容,讲解一些常见的错误和注意事项。

(3) 课堂总结

简单总结:教师简要总结本节课的内容,提醒学生重点公式和计算步骤。

(三)实践结果分析

  1. 问题意识水平
    通过学期末的问题意识水平测试发现,实验班学生主动提问、发现问题的能力明显增强。在面对新的数学知识或问题情境时,实验班有超过 70% 的学生能够主动提出有价值的问题,而对照班只有约 30% 的学生能做到这一点。例如在后续学习梯形面积时,实验班学生很快就会思考梯形面积和之前学的图形面积有什么关系,怎么去探究它的计算公式等问题,对照班学生则更多是等待教师讲解。
  2. 数学学习兴趣
    从对两个班学生的问卷调查和课堂观察来看,实验班学生对数学学习的兴趣显著提高。他们在课堂上表现得更加积极主动,乐于参与到各种探究活动中,觉得数学学习很有意思;而对照班学生对数学学习的热情依旧不高,很多学生认为数学就是枯燥地听老师讲课、做练习题。

  1. 数学成绩
    期末考试成绩显示,实验班学生的平均分、优秀率等指标均高于对照班。在考查学生对知识的理解和运用能力的综合性题目上,实验班学生的得分优势更为明显,这说明通过引导学生主动探究、培养问题意识,他们对知识的掌握更加扎实,能够灵活运用知识解决问题。

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五、挑战及应对措施

(一)面临的挑战

  1. 教师教学观念与能力的转变
    传统的教学模式下,教师往往习惯于主导课堂,以讲授知识为主。要应用 “引出问题意识”“解出思维乐趣”“探究式学习” 的理念,教师需要转变教学观念,将课堂的主动权更多地交给学生,同时还需具备引导学生发现问题、组织探究活动以及应对各种突发情况的能力,这对教师来说是一个较大的挑战,需要不断学习和实践来适应新的教学要求。
  2. 时间把控与教学进度的协调
    探究式学习活动往往需要花费较多的时间,学生在提出问题、探究问题的过程中可能会出现讨论时间过长、偏离主题等情况,这就容易导致教学进度滞后,难以完成既定的教学任务。教师需要在保证学生充分探究的同时,合理把控时间,协调好探究活动与教学进度之间的关系,这需要教师有较强的课堂组织能力和时间管理能力。
  3. 学生个体差异的应对
    不同学生在知识基础、思维能力、学习习惯等方面存在差异,在开展探究式学习时,部分学生可能会表现得非常积极主动,能够迅速发现问题并参与探究,而一些基础薄弱或性格内向的学生可能会跟不上节奏,不知道如何提出问题,也不敢参与到探究活动中。教师需要关注学生的个体差异,采取合适的措施帮助每个学生都能在探究式学习中有所收获。

(二)应对措施

  1. 加强教师培训与教研活动
    学校要定期组织教师参加关于教育教学理念更新、探究式教学方法等方面的培训,邀请专家进行讲座、示范课展示等,让教师深入了解 “引出问题意识”“解出思维乐趣”“探究式学习” 的内涵和实施方法。同时,开展校内教研活动,鼓励教师之间交流教学经验,分享在应用这些理念过程中的成功案例和遇到的问题,共同探讨解决方案,促进教师教学观念和能力的提升。
  2. 精心设计教学环节与时间规划
    教师在备课时要精心设计教学环节,根据教学内容的难易程度和学生的实际情况,合理安排探究活动的时间。例如,可以将一些简单的探究任务放在课堂导入环节,快速引发学生兴趣并得出结论,而对于复杂的探究内容,可以分解成几个小的探究步骤,分阶段进行,每个阶段设置明确的时间限制和探究目标,避免时间浪费和偏离主题的情况发生,确保教学进度的顺利推进。
  3. 关注个体差异实施分层教学
    教师要充分了解每个学生的学习情况,根据学生的知识基础、能力水平等因素将学生进行分层分组。在探究式学习中,为不同层次的学生设计有针对性的问题和任务,让每个学生都能 “跳一跳,够得着”。例如,对于基础较弱的学生,可以从简单的问题入手,引导他们先观察、模仿其他同学的探究方式,逐渐培养问题意识和探究能力;对于能力较强的学生,则可以提供一些拓展性更强、更具挑战性的任务,进一步激发他们的探究兴趣和思维深度。同时,在小组合作探究中,合理搭配小组成员,让学生之间能够互相帮助、共同进步。

六、结论

“引出问题意识”“解出思维乐趣”“探究式学习” 在小学数学教学中的应用,有助于激发学生的学习主动性,培养学生的问题意识和探究能力,提升学生的数学学习兴趣和成绩,对学生数学素养的发展有着积极的推动作用。尽管在应用过程中面临着教师观念与能力转变、时间把控以及学生个体差异等挑战,但通过加强教师培训、精心设计教学环节、关注分层教学等应对措施,可以有效克服这些困难,实现良好的教学效果。在今后的小学数学教学中,应进一步推广和完善这一教学模式,让学生在充满乐趣的探究式学习中更好地掌握数学知识,提升综合能力,为其未来的学习和发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]汪奇.基于认知过程分析的小学数学探究问题设计与应用研究[J].数学学习与研究, 2015(16):3.

[2]刘海燕.探究性学习在小学数学课堂教学中的运用[J].中文科技期刊数据库(全文版)教育科学:00126-00126[2024-11-23].

[3]严英.如何在小学数学教学中开展自主探究性学习[J].数学学习与研究, 2012(23):1.