文|金雷杰 周 蕾
深度學(xué)習(xí)是與孤立記憶和非批判性接受知識的淺層學(xué)習(xí)相對的一個概念,強調(diào)學(xué)習(xí)者積極主動地學(xué)習(xí),靈活熟練地運用知識解決實際問題。因此,深度學(xué)習(xí)的主要特征是關(guān)注本質(zhì)而非表面、實質(zhì)而非形式、聯(lián)系的而非孤立的理解,關(guān)注應(yīng)用與創(chuàng)新而非記憶與模仿,最終促進學(xué)生高階思維的發(fā)展。
數(shù)學(xué)課堂要實現(xiàn)真正的深度學(xué)習(xí),一方面要尋求意義與知識、經(jīng)驗的鏈接,溝通概念間的聯(lián)系,探討共同的范式與原理,建立整體、全面、深刻的認(rèn)識;另一方面,不僅要知其然,還要知其所以然,強化證據(jù)的檢驗與討論的批判性,防止碎片化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和簡單記憶與再現(xiàn)的學(xué)習(xí)方法,防止無意義、跟從式的學(xué)習(xí)。
基于以上觀點,下面來談?wù)劇度切巍穯卧虒W(xué)中的深度學(xué)習(xí)策略。
四年級《三角形》單元是學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)三角形知識的開始。所涉及的知識點如下:
三角形的特性(三角形的概念、三角形各部分名稱、三角形的穩(wěn)定性、三角形任意兩邊之和大于第三邊)。
三角形的分類(按角分可以分為銳角三角形、直角三角形和鈍角三角形;直角三角形中斜邊最長;認(rèn)識等腰三角形、等邊三角形)。
三角形的內(nèi)角和(三角形的內(nèi)角和是180 度、四邊形的內(nèi)角和是360 度)。
無論是教材編排還是實際教學(xué)中,“三角形認(rèn)識”的各知識點的學(xué)習(xí)都存在碎片化、孤立化的現(xiàn)象。比如三角形的各部分名稱:角、邊、頂點之間沒有建立必要的聯(lián)系;又如等腰三角形和等邊三角形中,邊與角對應(yīng)的相等關(guān)系也沒有建立必要聯(lián)系等。這種現(xiàn)象造成學(xué)生對這些概念和特征的淺層理解和孤立記憶,不利于學(xué)生形成對概念本質(zhì)的理解。
教材的意圖是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)直角三角形中斜邊最長。這個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)是通過測量一個直角三角形的各條邊的長度發(fā)現(xiàn)的,即使測量多個直角三角形,所得的結(jié)論也仍不具有一般性和說服力。其實斜邊最長,學(xué)生通過直觀觀察就能感覺到,他們?nèi)鄙俚氖切边呑铋L的道理。本單元中還有三角形的穩(wěn)定性、三角形內(nèi)角和以及等腰、等邊三角形關(guān)系的理解,學(xué)生往往都停留在知識表面,缺少必要的推理和證明,也錯失了發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的好時機。
幾乎所有的平面圖形的認(rèn)識都是從研究圖形的邊和角開始,三角形也一樣。從小學(xué)階段的基礎(chǔ)認(rèn)識到初中學(xué)習(xí)全等、相似三角形,到高中的三角函數(shù),探索的都是三角形邊和角之間的規(guī)律。因此,三角形的邊和角之間本身存在必然聯(lián)系,不能割裂。同時,作為系統(tǒng)學(xué)習(xí)三角形的起始內(nèi)容,《三角形》單元教學(xué)還肩負(fù)為后續(xù)深入學(xué)習(xí)三角形相關(guān)知識積累基本的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的任務(wù)。所以根據(jù)四年級學(xué)生特點適度溝通邊和角的聯(lián)系是必要的,也是可行的。
(1)三角形各部分名稱教學(xué)中邊和角的關(guān)聯(lián)。
先來看一則教學(xué)案例:
……
師:有誰知道三角形各部分名稱?上來指一指、說一說。
(學(xué)生嘗試)
師:是的,三角形有3 個頂點,3 個角,3 條邊。
(板書:3 個頂點,3 個角,3 條邊)
師:用大寫字母A、B、C 表示這個三角形的3 個頂點,這就是三角形ABC 了。3 個頂點分別是頂點A、頂點B、頂點C,3 個角分別是∠A、∠B、∠C,3 條邊分別是AB、BC、AC。
大多數(shù)教師到這一步就把三角形各部分名稱的教學(xué)完成了,顯然這些概念之間是孤立的、不相關(guān)的,造成學(xué)生的機械記憶,也不利于后續(xù)學(xué)習(xí)。此時,正是教師對三角形的頂點、角和邊三者進行必要的溝通和關(guān)聯(lián)的好時機。
師:(在黑板上邊指邊說)請同學(xué)們繼續(xù)觀察這些頂點、角和邊,頂點A 所在的角是∠A,∠A 的對邊是BC,它們是一組好朋友。
(板書:點A ∠A BC)
師:你還能在三角形ABC 中找到這樣的對應(yīng)關(guān)系嗎?
根據(jù)學(xué)生回答,完整板書如下:
這樣,既為后續(xù)學(xué)習(xí)作“高”時的“對邊”提前鋪墊,也使三角形中的頂點、邊和角建立有機聯(lián)系,形成完整的知識鏈。
(2)特殊三角形教學(xué)中邊和角的關(guān)聯(lián)。
三角形按邊分類的教學(xué)環(huán)節(jié)一般是這樣設(shè)計的:
師:關(guān)于等腰三角形和等邊三角形的知識有哪些呢?請同學(xué)們自學(xué)課本第64 頁。
師:你能向大家介紹一下嗎?
學(xué)生介紹:
①有兩條邊相等的三角形是等腰三角形,三條邊都相等的三角形是等邊三角形。
②等腰三角形各部分名稱、等邊三角形各部分名稱。
③等邊三角形是特殊的等腰三角形。
教師在黑板上的等腰三角形和等邊三角形上分別標(biāo)注各部分名稱。
師:等腰三角形和等邊三角形還有什么特點呢?請同學(xué)們量一量、折一折,看看有什么發(fā)現(xiàn)?
得出:等腰三角形兩個底角相等;等邊三角形三個角都相等;等腰三角形和等邊三角形都是軸對稱圖形。
教學(xué)到此結(jié)束,學(xué)生雖然已經(jīng)比較全面地知道了等腰、等邊兩種特殊三角形的特點,但這兩種特殊三角形邊和角的特點各自獨立,還是割裂開來的,邊是邊的特點、角是角的特點,邊和角之間沒有建立關(guān)聯(lián)。此時,教師只要稍微進行延伸和拓展,教學(xué)效果就完全不一樣了。
師:請同學(xué)們繼續(xù)觀察等腰三角形的腰和底角,你又有什么新的發(fā)現(xiàn)?
生1:腰和底角是相對的。
師:你能上來指一指嗎?
生2:我還發(fā)現(xiàn),腰相等,所以相對的底角也相等。底邊和腰不相等,所以頂角和底角也不相等。
師:把邊和角聯(lián)系起來看是我們研究三角形的好方法,你能用這樣的眼光再來看看等邊三角形嗎?
生3:我知道了,因為等邊三角形的三條邊相等,所以三個角也全都相等了。
師:看來邊和角之間確實有緊密聯(lián)系,讓我們再回過頭來看看我們研究過的鈍角三角形和直角三角形吧。
生4:我發(fā)現(xiàn)鈍角三角形中鈍角所對的這條邊最長。
生5:我發(fā)現(xiàn)直角三角形中直角所對的斜邊最長。
生6:我發(fā)現(xiàn)三角形中長邊對大角,短邊對小角,它們是相互關(guān)聯(lián)的。
雖然只是在原來教學(xué)基礎(chǔ)上增加了一個邊和角溝通的小環(huán)節(jié),但學(xué)生對三角形邊和角的認(rèn)識卻邁出了一大步。學(xué)生不僅認(rèn)識了各種特殊三角形的邊和角各自的特點,而且建立了邊和角的聯(lián)系,使邊和角之間產(chǎn)生因果關(guān)系,直接指向三角形特點的本質(zhì),真正實現(xiàn)了融會貫通、深度理解。
(3)不同分類標(biāo)準(zhǔn)下各類三角形之間的關(guān)聯(lián)。
三角形按角分,可分為三類,分別是銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形;按邊分,可分為兩大類,即三條邊都不相等的三角形(一般三角形)和等腰三角形,其中等腰三角形又可分為一般等腰三角形及等邊三角形。三角形的分類教學(xué)僅限于此是不夠的,應(yīng)用關(guān)聯(lián)的眼光看待不同分類標(biāo)準(zhǔn)下的各類三角形,結(jié)合邊與角的因素,邊想象邊連線,如下圖所示,在溝通不同類三角形之間關(guān)系的同時,豐富學(xué)生頭腦中三角形形狀的素材庫。同時,通過適時追問“等邊三角形會是直角三角形或鈍角三角形嗎?”“等腰直角三角形3 個角的度數(shù)有什么特殊之處?”進一步挖掘等腰直角三角形、等邊三角形這些特殊三角形邊、角的特點。
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師往往只關(guān)注“是什么”,而不關(guān)注“為什么”,關(guān)注“為什么”就是深度學(xué)習(xí)的具體體現(xiàn)。適度的證明和解釋既能加深對知識的理解,又能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。教學(xué)中把所要學(xué)習(xí)的知識與原有知識進行關(guān)聯(lián),并加以解釋是開展深度學(xué)習(xí)的常用方法。
(1)三角形穩(wěn)定性的解釋。
用這樣的3 根小棒,搭三角形;用這樣的4 根小棒,搭平行四邊形。
你有什么發(fā)現(xiàn)?
……
三角形中,確定3 條邊的長度,只能得到一種形狀的三角形,形狀不會變,這就是人們常說的:三角形具有穩(wěn)定性。
而平行四邊形呢,確定4 條邊的長度,能得到無數(shù)種不同形狀的平行四邊形,形狀不能確定,所以我們常說,平行四邊形容易變形。
一般,教師到此就結(jié)束三角形穩(wěn)定性的研究,馬上進入穩(wěn)定性應(yīng)用的環(huán)節(jié)。其實利用學(xué)生搭三角形的經(jīng)驗繼續(xù)追問:為什么3 條邊確定了,三角形的形狀也就確定了呢?學(xué)生雖然不能規(guī)范說理,但通過操作和討論能夠得出:用兩條邊搭出的是角,開口是不確定的,有了第三條邊,就把原來的開口給固定了,因此三角形的形狀是唯一的、固定的。三角形的唯一性決定了三角形的穩(wěn)定性。這樣的教學(xué)可以使學(xué)生更深刻地理解三角形的唯一性,也能更好地理解在實際生活中穩(wěn)定性的應(yīng)用。
(2)直角三角形中斜邊最長的解釋。
前文中已提到過,課本是用測量的方法讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)直角三角形中斜邊最長,對四年級學(xué)生來說,略顯幼稚且不具說服力和一般性。其實完全可以利用四年級學(xué)過的“直線外一點向這條直線所作的垂直線段最短”這一性質(zhì)來解釋說明(如下圖)。
先讓學(xué)生觀察下圖,你覺得哪條邊最長?能利用原有的知識來說說為什么嗎?部分學(xué)生經(jīng)過思考能夠回答。
因為點A 與線段BC 所作的兩條連線AB 和AC,AB 是垂直線段,所以AC 比AB 長;同理,BC 是點C 向線段AB 所作的垂直線段,所以AC 比BC 長。由此得到直角三角形中斜邊最長。這樣得出的結(jié)論具有一般性,適用于任意直角三角形。
通過說理,學(xué)生不僅深刻理解了直角三角形中斜邊最長的特點,而且培養(yǎng)了學(xué)生演繹推理的能力,發(fā)展了學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
(3)等邊三角形是特殊等腰三角形的再解釋。
早在三角形分類的教學(xué)中,學(xué)生就已經(jīng)基于定義知道了等邊三角形是特殊的等腰三角形,從邊的特點理解兩類三角形的關(guān)系:等腰三角形中如果第三條邊也相等就是等邊三角形。而這兩類三角形之間的關(guān)系,還可以從角的特點加以理解,在“三角形內(nèi)角和”的教學(xué)之后,教師設(shè)計了如下探究問題,引導(dǎo)學(xué)生證明說理。
師:我們知道等腰三角形僅兩條邊相等,而等邊三角形需三條邊都相等,也就是,若等腰三角形增加“第三條邊也相等”的條件,就是等邊三角形。這是從邊的特點說明了等邊三角形是特殊的等腰三角形。那么,從角的特點思考,等腰三角形增加什么條件,就能變成等邊三角形呢?
生:(脫口而出)三個角都是60°。
師:真要這么多嗎?少一些可以嗎?大膽猜想一下,最少增加幾個60°的角,等腰三角形就變成等邊三角形了?
通過推理計算,學(xué)生發(fā)現(xiàn)只需知曉一個角是60°即可,即有一個角是60°的等腰三角形,就是等邊三角形。分類思考可知:若60°角是等腰三角形的頂角,則兩底角度數(shù)為(180°-60°)÷2=60°,三個角相等,都是60°,可知三條邊也相等,該三角形為等邊三角形;若60°角是等腰三角形的底角,則頂角度數(shù)為180°-60°×2=60°,同樣可知該三角形為等邊三角形。在這個過程中,學(xué)生應(yīng)用已有的內(nèi)角和知識、三角形邊角之間的關(guān)系,不僅對等腰、等邊三角形的包含關(guān)系有了更深入的理解,更為重要的是經(jīng)歷了一次難得的推理與證明過程。
雖然小學(xué)階段大多是通過歸納、類比等合情推理方式讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律,但像這樣適時地利用原有知識基礎(chǔ)或生活經(jīng)驗對發(fā)現(xiàn)的結(jié)論進行說理或解釋,進行必要的演繹推理,不僅能加深對知識的理解,發(fā)展學(xué)生的推理能力,而且還能主動與初中教學(xué)銜接,培養(yǎng)思維的邏輯性、條理性,提升思維品質(zhì),減少小升初后的不適應(yīng)。
總之,加強知識間的關(guān)聯(lián),用聯(lián)系的眼光來學(xué)習(xí)、觀察,學(xué)會用已有知識和經(jīng)驗來解釋發(fā)現(xiàn)的結(jié)論,既是完整深刻掌握知識、學(xué)會學(xué)習(xí)的需要,也是開展深度學(xué)習(xí)、發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的正確途徑。
欄目介紹
【教學(xué)策略】透視教學(xué)現(xiàn)象,探尋教學(xué)方法,求索教學(xué)規(guī)律。
【典型課例】展示經(jīng)典課例,領(lǐng)略名家風(fēng)采;推介成功教例,凸顯不同風(fēng)格。
【教案精選】突出自身教學(xué)特點,融合課程理念,讓讀者有所得、有所思。
【課堂再現(xiàn)】緊扣課標(biāo)理念,注重實踐過程,強調(diào)可操作性。
【磨課手記】典型課例的教學(xué)改進,一課多教的案例剖析。
【感悟名師】感悟名師教學(xué)的精彩設(shè)計,領(lǐng)悟課標(biāo)理念的靈活體現(xiàn)。
【教例反思】探究教學(xué)設(shè)計的成敗得失,反省教學(xué)過程的點點滴滴。
【教學(xué)一得】教研活動中形成的點滴心得或隨筆。
小學(xué)教學(xué)設(shè)計(數(shù)學(xué))2022年5期