STEM視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課教學(xué)與思考

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文章主要以《神奇的圓片》一課為例，從學(xué)科整合找基點、自主探究悟規(guī)律、發(fā)現(xiàn)規(guī)律建模型、融匯貫通拓思維四個方面進行闡述STEM視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課如何展開教學(xué)。

“綜合與實踐”是義務(wù)教育小學(xué)數(shù)學(xué)課程四大領(lǐng)域之一。它是一類以問題為載體、以學(xué)生自主參與為主的學(xué)習(xí)活動。其特點就是“綜合性”和“實踐性”。在學(xué)習(xí)活動中，強調(diào)“綜合”，表現(xiàn)在數(shù)學(xué)內(nèi)部分支之間的綜合，也表現(xiàn)在數(shù)學(xué)與其他學(xué)科間的綜合，還表現(xiàn)在活動過程中學(xué)生各種能力和各種方法的綜合?！皩嵺`”顧名思義就是以動手操作為主，充分讓學(xué)生親身經(jīng)歷知識的形成過程，親力親為操作感悟，以獲得知識?！熬C合與實踐”突出“過程”，學(xué)生在教師設(shè)計的問題情境中，通過實踐運用所學(xué)的知識和經(jīng)驗、綜合能力解決問題，整個過程教師通過問題引領(lǐng)，讓學(xué)生全程參與實踐過程，經(jīng)歷相對完整的學(xué)習(xí)活動。現(xiàn)筆者以《神奇的圓片》一課為例，談?wù)劵赟TEM視域，如何開展小學(xué)數(shù)學(xué)綜合實踐課程。

一、學(xué)科整合找基點

STEM教育理念是在整合性STEM教育下形成的有別于傳統(tǒng)教學(xué)的認(rèn)知與習(xí)慣，通過強調(diào)問題解決過程中學(xué)科之間的整合，幫助學(xué)生習(xí)得工程設(shè)計和技術(shù)手段、理解各學(xué)科間的緊密聯(lián)系、體會學(xué)科的價值、培養(yǎng)21世紀(jì)新技能。

《神奇的圓片》一課，是在學(xué)生學(xué)完百數(shù)表、百以內(nèi)數(shù)認(rèn)識的基礎(chǔ)上開發(fā)的一堂綜合實踐課程。教師在新課伊始，有意識地進行學(xué)科整合，讓學(xué)生把數(shù)學(xué)知識與語文、生活聯(lián)系起來，通過觀看繪本故事，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在有趣的故事情境中創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生主動參與探究知識，獲取數(shù)學(xué)知識。

【案例呈現(xiàn)】

1. 觀看繪本故事：小動物分水果

內(nèi)容：猩猩、大象和松鼠來到長項鹿家做客，長項鹿請大家吃水果，每只小動物2個珠子和一個計數(shù)器。小動物們要憑借自己的智慧才能拿到水果，用2個珠子擺成的數(shù)是幾就能獲得幾個水果。結(jié)果猩猩20個，大象11個，松鼠2個。

2. 設(shè)疑：小動物們是怎么擺的？學(xué)生自主探索，嘗試用2個珠子在計數(shù)器上擺數(shù)。

3. 學(xué)生匯報擺的過程。

把兩個圓片都放在十位上，表示2個十是20;把其中一個珠子拿到個位上，表示1個十1個一是11;最后把兩個圓片都放在個位上，表示2個一是2。

4. 完成活動記錄單，小結(jié)。

在這個環(huán)節(jié)中，教師有意識地進行學(xué)科整合，找準(zhǔn)學(xué)生知識的生長點，通過問題“小動物們是怎么用2個珠子擺出不同的數(shù)”引領(lǐng)，讓學(xué)生在親身經(jīng)歷、動手實踐中感悟2個圓片擺放在不同的數(shù)位上，表示的意義是不一樣的，所以3只小動物可以得到不同的數(shù)。

二、自主探究悟規(guī)律

綜合與實踐課有別于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂，它更關(guān)注知識的生成，學(xué)生親身經(jīng)歷探究知識的形成過程。通過教師設(shè)計的實踐活動，學(xué)生運用已有的知識經(jīng)驗，自主探究解決數(shù)學(xué)問題，學(xué)生在親身體驗的過程中有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)造，主動獲取知識，興趣深厚，很有成就感。

【案例呈現(xiàn)】

活動一： 3個圓可以擺幾個數(shù)

1.剛才我們用2個圓可以擺出20、11、2三個數(shù)，如果是3個圓又能擺出哪些數(shù)呢？

2. 學(xué)生用3個圓片在學(xué)習(xí)單上動手?jǐn)[一擺。

小組匯報：A組無序且漏數(shù);B組擺全，但無序;C組有序完全。

3. 觀察比較， 你們同意A、B、C誰的擺法？說明理由。

4. 小結(jié)：怎樣擺才能做到不重復(fù)不遺漏。學(xué)生匯報完善：可以把所有的圓片都放在個位，再從個位一個一個地移到十位上，表示的數(shù)是從小到大排列的;也可以把所有的圓片都放在十位，再從十位一個一個地移到個位上，表示的數(shù)是從大到小排列的，不管哪一種擺法，都是按一定的順序擺，這樣才能保證擺的數(shù)不重復(fù)也不遺漏。

活動二：4個圓可以擺幾個數(shù)

1. 剛才我們用3個圓擺出了4個數(shù)，而且還找到了擺得又對又不遺漏的方法就是要有序地擺，同學(xué)們你們真了不起！

2. 現(xiàn)在老師給你4個圓，又能擺出幾個不同的數(shù)呢？

3. 學(xué)生動手操作。

4.學(xué)生匯報：按照從小到大的順序擺出了6個不同的數(shù)，5，14，23，32，41，50。

5. 如果給你1個圓片呢？可以擺出幾個數(shù)？

通過這個環(huán)節(jié)的操作與探究，讓學(xué)生進一步感受：位值，感受所擺出的數(shù)之間的關(guān)系，學(xué)會有序思考。在這上面的這兩個活動中，學(xué)生的動手實踐實際是有層次的，從新課伊始的繪本故事用2個圓片擺出不同的數(shù)讓學(xué)生知道每個圓片擺在不同的位置上就表示不同的數(shù)，讓學(xué)生初步感受“位值”。接下來是用3個圓片擺出不同的數(shù)，在這個探索操作中，學(xué)生進一步感受“位值”，感受所擺出的數(shù)之間的關(guān)系，學(xué)會有序思考。第二個活動是讓學(xué)生用4個的圓片擺出不同的數(shù)。主要是讓學(xué)生在操作中繼續(xù)去感悟去發(fā)現(xiàn)圓片的個數(shù)與所擺出的數(shù)的個數(shù)之間的關(guān)系及其他規(guī)律，從1個圓片到4個圓片，讓學(xué)生主動去探索去發(fā)現(xiàn)，為后面的發(fā)現(xiàn)規(guī)律埋下伏筆。

三、發(fā)現(xiàn)規(guī)律建模型

《課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》在第一學(xué)段的“課程內(nèi)容”中提出“通過實踐活動，感受數(shù)學(xué)在日常生活中的作用，體驗運用所學(xué)的知識和方法解決簡單問題的過程，獲得初步的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗”“在實踐活動中，了解要解決的問題和解決問題的辦法”“經(jīng)歷實踐操作的過程，進一步理解所學(xué)的內(nèi)容”。綜合與實踐課強調(diào)學(xué)生動手操作，讓學(xué)生親身經(jīng)歷知識的形成過程，親力親為操作感悟，以獲得知識。學(xué)生在實踐中獲得發(fā)展，學(xué)生在主動探索中獲得體驗、感悟，習(xí)得知識與技能。

【案例呈現(xiàn)】

1. 課件出示1-4個圓片擺的數(shù)記錄單

老師把剛才我們擺的數(shù)整理了一下就成了一個表格，大家睜大眼睛仔細(xì)觀察，比比看誰的眼睛最亮，誰能最快發(fā)現(xiàn)這里面藏著什么秘密？

2. 學(xué)生先獨立思考，再四個小組討論、交流。

3. 學(xué)生匯報、梳理總結(jié)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

圓的個數(shù)與擺出數(shù)的個數(shù)有什么關(guān)系？擺出的數(shù)個位和十位之和與圓片的個數(shù)有什么聯(lián)系？學(xué)生梳理得出所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律：（1）個位的數(shù)字是從小到大排，十位上的數(shù)字是從大到小排的。（2）每一列十位上的數(shù)字不變，個位上的數(shù)字是從小到大排列的。（3）個位上的數(shù)字 與十位上的數(shù)字相加就是圓片的個數(shù)。（4）擺出的個數(shù)比圓片的個數(shù)多1。

4. 運用規(guī)律建立數(shù)學(xué)模型

（1）用5個圓片只想不擺。剛才我們在動手?jǐn)[圓片的過程中，發(fā)現(xiàn)了其中的規(guī)律。那現(xiàn)在老師要加大難度，只能動腦想不能動手?jǐn)[，你能很快說出用5個圓片能擺出幾個不同的數(shù)來？

（2）到底說得對不對，請伸出你的左手，跟著老師一起來驗證看看。

（3）根據(jù)同學(xué)們剛才的發(fā)現(xiàn)，你能幫老師檢查看看用6個圓片擺出的數(shù)對不對嗎？出示：6、15、24、34、42、51、60（學(xué)生判斷并說明理由）。

在這個環(huán)節(jié)中，教師通過讓學(xué)生動手?jǐn)[1-4個圓片，并完成相應(yīng)的活動記錄單，再把它們梳理成表格，引導(dǎo)學(xué)生先仔細(xì)觀察，獨立思考，然后再在四個小組內(nèi)討論交流，梳理總結(jié)發(fā)現(xiàn)規(guī)律。學(xué)生的實踐活動不是簡單的擺，學(xué)生在擺的過程中充分地調(diào)動各種感官，從動手到動腦、從操作到認(rèn)識、從直觀到抽象，引導(dǎo)學(xué)生主動參與知識的形成過程，主動建立數(shù)學(xué)模型，并能掌握模型熟練地運用模型解決問題。

四、融匯貫通拓思維

STEM視域下小學(xué)數(shù)學(xué)綜合與實踐課旨在通過教師設(shè)計的實踐活動中，讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)學(xué)科與其它學(xué)科的整合，感受數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用，學(xué)生在實踐操作的過程中，體驗運用所學(xué)知識解決數(shù)學(xué)問題的過程中融匯貫通，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維能力。

在學(xué)生通過動手操作、自主探索發(fā)現(xiàn)規(guī)律之后，為了檢驗學(xué)生對所獲取知識的掌握情況，讓學(xué)生對本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容有一個全面的認(rèn)識與回顧;同時，向?qū)W生提出更有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，讓學(xué)生對以后的學(xué)習(xí)充滿期待。我設(shè)計了以下幾個題目。

1. 出示：8、17、26、35、44、53、62、71、80，猜猜它們是用幾個圓片擺出來的，說說你的想法。

2. 出示：□、□、□、□、□、□、□，每個方框后面藏著一個數(shù)，這是幾個圓片擺出來的數(shù)，它們是誰？

3. 在百數(shù)圖中找出今天所擺出來的數(shù)。結(jié)合百數(shù)圖舉例說明。

4. 猜一猜：黃老師和我女兒的年齡正好是由9個圓組成的數(shù)，你們猜猜可能是幾歲？

5. 思考：按照剛才的發(fā)現(xiàn)，10個圓可以表示出幾個數(shù)呢？

這個環(huán)節(jié)主要是鞏固這節(jié)課學(xué)生所學(xué)的知識，關(guān)鍵是溝通1—9個圓片擺出的數(shù)與“百數(shù)表”之間的聯(lián)系，學(xué)生在擺數(shù)的實踐活動中感受數(shù)值，再借助信息技術(shù)的電子白板的互動直觀展示，最后通過課件演示把擺出的數(shù)變形成百數(shù)表，有效建立了數(shù)學(xué)模型，初步刺激了學(xué)生的形象思維、抽象思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識，進而達到積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗，提高學(xué)生解決問題能力。

總之，一節(jié)好的綜合與實踐課，教師應(yīng)該要設(shè)計貼近學(xué)生生活的實踐活動，要有問題意識思維含量的實踐活動，是可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的激情，能帶給學(xué)生思維碰撞的實踐活動。學(xué)生在這樣有趣、有料的綜合與實踐課堂中，動手實踐、動腦思考，在活動中思，在活動中悟，在活動中獲得發(fā)展。