孫建平
“確定位置”是小學(xué)階段圖形與位置領(lǐng)域的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容之一,蘇教版教材著眼于學(xué)生數(shù)學(xué)能力與素養(yǎng)的發(fā)展,采用螺旋上升、逐層遞進(jìn)的方式,分段安排確定位置的相關(guān)知識學(xué)習(xí)。一年級上冊教學(xué)“用上、下、前、后、左、右描述物體的相對位置”,二年級下冊教學(xué)“用東、南、西、北和東北、東南、西北、西南等方向詞描繪物體所在的位置”,四年級下冊教學(xué)“用‘?dāng)?shù)對確定物體在平面上的位置”,本單元教學(xué)“用方向和距離確定位置”,能準(zhǔn)確描述物體所在的位置。
下面,就教材這部分內(nèi)容的知識背景、內(nèi)容特點及教學(xué)價值作一些簡單分析,供數(shù)學(xué)教師參考。
一、教材編排的知識背景和內(nèi)容特點
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出:“能根據(jù)物體相對于參照點的方向和距離確定其位置”。將方向與距離結(jié)合起來,能準(zhǔn)確描述物體所在的位置是本單元學(xué)習(xí)的重點。全單元主要是從方向和距離兩個方面確定物體所在位置,要求學(xué)生聯(lián)系已有經(jīng)驗,應(yīng)用量角和畫角、量線段和畫線段的方法,以及比例尺的知識,進(jìn)一步了解方向、體會距離,發(fā)展空間觀念。由于涉及的知識、技能較多,教學(xué)有一定難度,為此,教材編排了三道例題,旨在幫助學(xué)生進(jìn)一步了解方向、體會距離,有利于發(fā)展其空間觀念,具體安排為:例1——用方向和距離描述平面圖上物體位置;例2——根據(jù)方向和距離在平面圖上表示物體位置;例3——用方向描述行走的路線。
1.在已有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,教學(xué)新的確定位置方法
例1用“燈塔1在輪船的北偏東30°方向30千米處”的描述方式來確定位置,用方向和距離表示位置,包括方向和距離兩方面的知識。其中“北偏東30°”描述了燈塔1相對于輪船的方向,“30千米”指的是燈塔1離輪船的距離。顯然,“北偏東”相較于以前學(xué)習(xí)的“東北”方向而言是新的方向詞語,像這樣的詞語還有北偏西、南偏東、南偏西,這些都應(yīng)是教學(xué)內(nèi)容?!氨逼珫|30°”是什么意思,它怎么度量、怎么表示等,都是教學(xué)內(nèi)容?!?0千米”是燈塔1和輪船之間的實際距離,把它表示在平面圖上需要應(yīng)用比例尺的知識,雖然實際距離轉(zhuǎn)化成圖上距離是舊知識,卻要和新方向知識結(jié)合起來應(yīng)用,這也是新的教學(xué)內(nèi)容。為此,例1充分利用學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識的東、南、西、北以及東南、東北、西南、西北等方向,逐步構(gòu)建確定位置的新方法,分四步進(jìn)行:(1)教材呈現(xiàn)一艘輪船向正北方向航行的情境圖,引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)東北、西北等方向知識;(2)教學(xué)“北偏東”“北偏西”兩個表示方向的新詞語,幫助學(xué)生初步建立兩個新方向詞的概念;(3)在輪船航行的情境圖上,教學(xué)用方向和距離確定位置的方法;(4)建立新舊知識聯(lián)系,完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)體系,強化“知道物體的方向和距離,就能確定位置”的方法。
2. 根據(jù)給定的方向和距離,在平面圖上確定物體所在的位置
例2出示的平面圖上以黎明島為觀測點,給出了東、南、西、北四個方向,以及平面圖的比例尺。要求在圖上表示黎明島北偏東40°方向20千米處的清涼島的位置,這是一次畫圖技能的教學(xué),需要學(xué)生準(zhǔn)確識別其中的方向和距離。
在平面圖上畫出清涼島的位置,首先要理解“北偏東40°方向20千米”的含義,其次,要用量角器正確畫40°角,再根據(jù)比例尺把實際距離換算成圖上距離,明確在平面圖上畫2厘米長的線段就表示實際距離20千米。這次畫圖涉及量角器、直尺等工具,還要合理安排好畫圖的步驟。為此,要求學(xué)生思考畫法并在小組里交流是很重要的一步教學(xué)環(huán)節(jié),直接關(guān)系到學(xué)生能否順利畫出清涼島的位置。畫圖可分三步:先確定清涼島所在的方位—找到黎明島北偏東方位;再確定清涼島所在方向—量出北偏東40°角,畫出形成夾角的射線;最后確定清涼島所在的距離——平面圖的比例尺是圖上1厘米表示實際距離10千米,清涼島離黎明島的實際距離是20千米,圖上距離應(yīng)是2厘米。按這樣的步驟不僅能畫出清涼島的位置,還能使學(xué)生體會用方向和距離確定物體的位置既合理又嚴(yán)密。教師在課堂上要關(guān)注學(xué)生用量角器畫40°角的方法,量角器的中心應(yīng)和表示黎明島的點重合,0°刻度線應(yīng)和表示正北方向的射線重合,40°刻度線應(yīng)在黎明島北偏東的方向上。配合例2的“練一練”也要求畫圖,旨在使學(xué)生初步學(xué)會用方向和距離確定位置的方法。
3. 應(yīng)用確定位置的知識,描述行走路線
例3出示了李偉家附近部分街道的平面圖,要求學(xué)生說說李偉從家到大港小學(xué)的行走路線,使學(xué)生在現(xiàn)實情境中應(yīng)用確定位置的知識。從平面圖中發(fā)現(xiàn),李偉上學(xué)的路線是三條或多條線段連成的折線,因此,教師在教學(xué)時首先應(yīng)讓學(xué)生明白怎么說——要有條理地說出從家出發(fā)向什么方向走到哪里,再朝什么方向走到哪里……最終到達(dá)學(xué)校。然后放手學(xué)生說說李偉上學(xué)行走的路線,并小組內(nèi)交流。由于李偉是沿著街道行走的,平面圖沒有給出各街道與正北方向的夾角,也沒有給出各街道的長度,只能用以前學(xué)習(xí)的或剛剛學(xué)習(xí)的方向詞語描述行走的方向與路線。放學(xué)回家的行走路線與上學(xué)的路線剛好相反,不僅行走的方向相反,且途經(jīng)的標(biāo)志性建筑的出現(xiàn)次序也相反。讓學(xué)生討論回家路線利于學(xué)生對知識、技能的理解和掌握。另外,從上學(xué)路線到回家路線也滲透了“倒推”的思想方法,是解決問題的一種策略。練習(xí)九第8、9題配合例3教學(xué),從題目里可以看到,需要描述的路線不是很長。因為太長的路線只是方向在頻繁變化,學(xué)生會感到繁瑣,也會失去練習(xí)的興趣。這兩題只用方向詞語描述行走的路線,難度不大,且與日常生活很貼近,能夠有效鞏固新授知識。
二、教學(xué)實施的目標(biāo)方向和價值體現(xiàn)
1. 完善數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu),發(fā)展“面—線—點”的空間觀念
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》明確指出:“通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得適應(yīng)社會生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗?!睌?shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)是一個全面系統(tǒng)的過程,因此,從教學(xué)目標(biāo)的制定及達(dá)成,教學(xué)內(nèi)容的選擇及組織,教學(xué)任務(wù)的安排及完成,知識建構(gòu)的獨立及溝通等,都需要老師深入教材,發(fā)掘并把握教材本質(zhì),尋找完善知識體系的平衡點。
本單元學(xué)習(xí)的“用方向和距離確定位置”,是一類在日常生產(chǎn)生活中常見的活動,上文已解析小學(xué)階段數(shù)學(xué)教材“確定位置”內(nèi)容的編排,體現(xiàn)了不同年齡段學(xué)生學(xué)習(xí)的特點。
小學(xué)低年級學(xué)生往往是以自己的身體為基準(zhǔn)確認(rèn)空間位置方向,初步建立起前、后、上、下、左、右等空間方向,再在此基礎(chǔ)進(jìn)一步地學(xué)習(xí)東、西、南、北等有規(guī)律聯(lián)結(jié)的概念。中年級學(xué)生數(shù)學(xué)思維發(fā)展,開始學(xué)會用矩形網(wǎng)絡(luò)確定一個物品的位置,初步形成數(shù)對的概念。對于高年級學(xué)生,則要求其能考慮方向和距離等綜合因素,利用地圖上的比例尺確定平面上點(物體)的位置,初步形成坐標(biāo)系的概念。本單元教學(xué)“燈塔1在輪船的北偏東30°方向30千米處”時,可分三步完成知識建構(gòu):(1)“北偏東”——確定“面”,在直角坐標(biāo)系中所屬象限;(2)“30°方向”——確定“線”,確定在所屬象限與正北方向形成30°夾角的射線;(3)“30千米處”——確定“點”,實際距離轉(zhuǎn)化為圖上距離后,測量出在所屬象限與正北方向形成30°夾角的射線上3厘米處的交點。通過這樣一個直觀的從宏觀到微觀、從籠統(tǒng)到具體的過程,能使學(xué)生真正經(jīng)歷“面—線—點”的知識建構(gòu)過程,能夠促進(jìn)學(xué)生觀察、分析、歸納、概括的能力培養(yǎng),也能為下學(xué)段深入學(xué)習(xí)平面直角坐標(biāo)系打下基礎(chǔ)。
2.運用多元認(rèn)知方法,經(jīng)歷“思—議—行”的學(xué)習(xí)過程
學(xué)習(xí)是建立在新舊知識互動基礎(chǔ)上的一個主動構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)的過程,新課程理念下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)將促進(jìn)學(xué)生發(fā)展作為評價體系的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。為培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,也為改進(jìn)教師的教學(xué)方法和提高教學(xué)能力,教師應(yīng)在在課堂上全方位展示學(xué)生思考的過程和思維方式,在互動中實施課堂教學(xué)。
本單元學(xué)習(xí)的“用方向和距離確定位置”內(nèi)容,例1圍繞“一艘輪船向正北方向航行,你能說出燈塔1和燈塔2分別在輪船的什么方向嗎?”這一問題,引導(dǎo)學(xué)生嘗試用已經(jīng)學(xué)過的知識描述其位置,大多數(shù)學(xué)生能想到東北、西北等已學(xué)過的方位詞。隨后,教材描述“東北方向也叫作北偏東,西北方向也叫作北偏西”,這里的表述和學(xué)生已有的表征有一定認(rèn)知沖突,是理解的難點,因此,教師有必要花大精力解開孩子的疑惑。本環(huán)節(jié),在出示教材描述的同時,教師可放手學(xué)生自己探索研究,讓學(xué)生充分表述自己的想法,并適時引起學(xué)生的疑問,如:現(xiàn)在同學(xué)們出現(xiàn)了兩種不同想法,主要是北偏東30°方向和東偏北60°方向,那你比較認(rèn)同哪種觀點并說說想法。這時老師先不發(fā)表意見,可讓學(xué)生先自己思考片刻,再分別請支持各自觀點的學(xué)生說一說理由。教師要對學(xué)生提出的觀點加以肯定最后結(jié)合指南針的特性或國際通用習(xí)慣等因素講解——我們一般以南北為基準(zhǔn),這樣,無論學(xué)生原本持何種觀點,都會對這種約定俗成的概念深入理解并欣然接受。最后,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將新學(xué)知識運用到練習(xí)中,加深學(xué)生對新知識的理解,使學(xué)生最終能將之內(nèi)化為自己的認(rèn)知。
3.關(guān)注兒童的真實學(xué)情,體現(xiàn)“生活—數(shù)學(xué)—生活”的文化價值
數(shù)學(xué)來源于生活,又植根于生活。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)重視數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,旨在使學(xué)生從自己熟悉的生活情境中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題,并能通過已有知識解決問題,使學(xué)生體會數(shù)學(xué)與世界的聯(lián)系和數(shù)學(xué)在生產(chǎn)生活中的運用和價值。因此,在本單元的教學(xué)中,教師要關(guān)注學(xué)生已有的生活經(jīng)驗,結(jié)合生活中的事物,使學(xué)生快速理解并掌握用方向和距離確定位置的方法,發(fā)展其數(shù)學(xué)建模能力和問題解決的能力。
本單元安排的例題和習(xí)題都與生活密切相關(guān),例1、例2分別研究在平面圖上描述和表示物體的位置,例3是用方向描述行走路線,利用學(xué)生熟悉和感興趣的生活情境進(jìn)行教學(xué),能夠豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,使學(xué)生理解方向和距離是準(zhǔn)確確定位置的兩個必要因素。練習(xí)題也選用了雷達(dá)掃描、跳傘訓(xùn)練、風(fēng)景區(qū)、動物園、校園、公交線路等學(xué)生較為熟悉的生活情境,通過對大量不同層次、類型的生活素材的實踐運用,使學(xué)生逐步建立起豐富的表象積累。同時,教師在提供豐富生活情境同時,還要引導(dǎo)學(xué)生主動關(guān)注數(shù)學(xué)知識與生活相互促進(jìn)推動,體會到數(shù)學(xué)與人類生活經(jīng)驗和實際需要的密切聯(lián)系。同時,教師還應(yīng)為學(xué)生展示不同文化背景下的數(shù)學(xué),例如,本單元可介紹我國古代的指南針、國外的航海發(fā)展、地球經(jīng)緯度的劃分等,教師應(yīng)注重數(shù)學(xué)的生活和文化價值,幫助學(xué)生樹立正確的數(shù)學(xué)觀,實現(xiàn)多元文化觀點下的數(shù)學(xué)教育目的,為學(xué)生下一階段的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
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[5]蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材編輯部.第五單元《確定位置》教材分析[G/OL].(2015-1-29) http://bbs.xxsx.cn/file.asp?fid=15914