小學數(shù)學教學利用問題支架啟發(fā)學生思維探究

中圖分類號：G623.5 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2025）15-0062-04

在小學數(shù)學教學中，“垂直與平行”是幾何知識中的基礎概念，掌握這兩個概念不僅有助于學生理解更復雜的幾何圖形，還能培養(yǎng)他們的空間思維能力和邏輯推理能力。隨著教育教學理念的更新，單一的知識傳授方式已難以滿足學生的學習需求。因此，有效利用問題支架來啟發(fā)學生探究，成為提升數(shù)學教學效果的重要策略。通過創(chuàng)設真實情境、設計逐層深人的問題、結合動手實踐及實際應用任務，教師能夠引導學生主動參與學習，激發(fā)他們的探究興趣和合作精神，幫助學生深刻理解“垂直與平行”的概念，培養(yǎng)他們的批判性思維和解決問題的能力，從而實現(xiàn)數(shù)學學習的全面發(fā)展。

一、創(chuàng)設真實情境，激發(fā)學習興趣

（一）生活實例的引入，增強貼近感

在教學“垂直與平行”概念時，教師可以通過引入與學生日常生活緊密相關的實例，使內容更具貼近感。例如，教師可以展示校園內的操場、教室等環(huán)境，詢問學生：“你們在教室里能找到哪些垂直和水平的物體？”這樣的問題能夠迅速引起學生的注意，使他們在熟悉的環(huán)境中觀察和發(fā)現(xiàn)，激發(fā)他們的探究熱情。通過真實的生活場景，學生能夠將數(shù)字與圖形的抽象概念與他們所熟悉的環(huán)境關聯(lián)起來，進一步增強學習的興趣。例如，教師可以指向教室的墻壁和地面，說明它們是如何形成直角的，從而引導學生理解垂直關系。同時，通過找出教室內的棋盤，教師可以解釋平行線的概念，這樣的實踐活動不僅能激發(fā)他們的好奇心，還能增強學生對學習內容的關注，促進他們積極探索。

（二）通過實踐活動，提升參與感

在創(chuàng)設真實情境的基礎上，教師還可以設計實踐活動，進一步提升學生的參與感。例如，教師可以組織學生在操場上進行“找線”比賽，要求學生尋找并標記出垂直和水平的線條。在這個活動中，學生不僅要運用所學知識判斷線的關系，還需要通過走動和觀察，增強對這兩種線的理解。教師可以通過這樣的互動式活動，激勵學生主動參與，觀察身邊的事物，進行思考和討論。同時，在比賽過程中，教師可以設置一些任務，例如：“找到一組平行線，說明你的依據(jù)是什么？”這樣的角色扮演與互動活動，可以促進學生運用所學知識進行分析和判斷，增強他們的邏輯思維能力和實際應用能力。在課堂小組活動中，教師可以要求學生使用直尺和量角器等工具在紙上繪制出垂直線和平行線。通過動手實踐，學生在實際操作中體驗到數(shù)學的魅力，加深了對“垂直與平行”概念的直觀理解。教師還可以設定一個情境，讓學生模擬建筑師設計房屋平面圖，通過真實問題的解決過程，讓學生更深入地理解垂直和平行的實際應用。在這樣一個充滿活力和競賽意識的氛圍中，學生不僅能夠加深對知識的理解，還能培養(yǎng)團隊合作能力和創(chuàng)造力。

（三）小組合作學習，促進協(xié)作探究

教師可以通過創(chuàng)設真實情境，鼓勵學生進行小組合作探究，激發(fā)他們的學習興趣。在探究“垂直與平行”的過程中，教師可以將學生分成小組，讓他們共同尋找符合條件的圖形或線條。教師可以提供一定的指導，但讓學生自主決定如何完成任務。例如，可以讓每個小組列出教室、操場或學校周圍的物體，并判斷它們是垂直還是平行。通過小組內的討論與協(xié)作，學生會分享各自的見解和發(fā)現(xiàn)，這種互動不僅提高了他們的參與度，還培養(yǎng)了觀察力和團隊協(xié)作能力。在小組合作中，教師可以不斷巡回，傾聽學生的討論與發(fā)現(xiàn)，并適時給予指導，幫助他們厘清思路。此外，教師可以鼓勵學生在小組內進行成果展示，分享他們的觀察和判斷，這種方式不僅能增強學生的表達能力，還能讓他們在聽取他人意見時拓寬視野、豐富思維。通過這種真實的情境學習，學生在探究和合作的過程中，不僅能夠理解“垂直與平行”的數(shù)學概念，還能提高解決實際問題的能力。

二、設計探索性問題，逐步深入

（一）從基本概念入手，夯實知識基礎

教育的第一步是確保學生對“垂直”和“平行”的基本概念有清晰的認識。在教學開始時，教師應設計一些簡單直接的問題，以幫助學生準確理解這兩個幾何概念。例如，教師可以首先提出：“什么是垂直線？什么是平行線？”這種問題鼓勵學生以自己已經知道的知識進行回答，并使他們意識到兩者之間的基本區(qū)別。接著，教師可以提出以下問題：“你能在教室中找到哪些線是垂直的？哪些是平行的？”這樣的跟進問題使學生在熟悉的環(huán)境中觀察和尋找，促進他們將概念與實際相結合，增強理解的深度。學生可以通過使用尺子和量角器等工具，實際測量和驗證所找到的線條，從而形成直觀的認識。在這些問題的引導下，學生不僅能初步掌握垂直和水平的定義，還能在觀察和實踐過程中建立起直觀的幾何概念，為后續(xù)的深入學習奠定基礎。通過這種設計，教師能夠將抽象的數(shù)學概念具體化，讓學生在較低的認知負擔下，逐步構建起數(shù)學知識體系。

（二）引導實際應用，深化理解過程

在學生對垂直與平行的基本概念有了一定理解后，教師應設計一些與實際生活相關的探索性問題，以引導學生將所學知識應用于現(xiàn)實情境。這時，教師可以提出問題：“在建筑設計中，為什么需要使用垂直和水平線？”通過這樣的提問，學生將被引導去思考這些概念在實際生活中的重要性與作用，促使他們在討論中互動和分享各自的見解和經歷。教師還可以進一步引入設計任務，例如：“可以請你們設計一個具有垂直和平行特征的簡單建筑平面圖嗎？”這一任務鼓勵學生利用相關知識進行主動探索，設計出結構合理且符合幾何特征的作品。在此過程中，學生需要討論如何確定設計元素的垂直性與平行性，并在互相交流中考慮到不同的設計方案。通過對實際應用問題的深入學習，學生能夠將抽象的數(shù)學知識轉化為具體操作，增強對知識的理解和應用能力。

（三）實現(xiàn)知識的整合與拓展，培養(yǎng)綜合能力

在學生基本掌握垂直與平行的相關知識并通過實際應用深化理解后，教師可以設計更具挑戰(zhàn)性的探索性問題，以實現(xiàn)知識的整合與拓展。這時，教師可以提出問題：“在不同的圖形中，如何判斷某兩條線是垂直線還是平行線？你能否給出證明的依據(jù)？”這類問題把學生引向更深層次的思考，啟發(fā)他們運用幾何知識去分析和推理，這不僅考查了他們的理解能力，還有助于他們訓練邏輯思維和自我證明的能力。接下來，教師可以引導學生討論復雜的圖形，例如：“在一個多邊形中，如果有邊是平行線，其他幾條邊的特性會是什么？”這樣的探索性問題使得學生不得不回顧和整合自己知識，考慮平行線對幾何形狀的影響，以及如何運用所學知識解決問題。在小組討論中，學生的互動將進一步開闊他們的思維視野，培養(yǎng)他們的合作意識。同時，教師應該鼓勵學生將這些探究和發(fā)現(xiàn)記錄在學習日志中，定期回顧自己的學習過程和所掌握的知識，這樣不僅有助于他們鞏固這些概念，也能夠培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。知識的整合與拓展能夠鼓勵學生探索數(shù)學思維的更廣闊領域，使他們在更高層次上實現(xiàn)學習目標。

三、開展小組討論，促進合作學習

（一）設置明確的討論主題，激發(fā)思維碰撞

在開展小組討論之前，教師首先需要設置明確的討論主題，例如：“在我們身邊有哪些事物可以用來判斷兩條線是否平行或垂直？”這一問題能夠引導學生回顧和觀察日常生活中的實例，激發(fā)他們的思考。在討論中，學生可以分享自己對“垂直與平行”的理解，結合生活中的具體例子，如建筑物的墻面與地面的關系、道路的交叉等場景。教師可以將學生分成小組，讓他們在討論過程中相互交流，鼓勵每個小組都表達各自的看法，這種帶有針對性的主題討論，能夠使學生在尋找答案的過程中進行深入交流。每個學生都可以發(fā)表自己的觀點，激發(fā)思維的碰撞，從而引導他們思考更深層次的問題。例如：“為什么在結構設計中需要使用垂直與平行？它們的運用對安全性和美觀性有什么影響？”通過這樣的深人探討，學生不僅可以豐富自己的知識儲備，還能夠培養(yǎng)批判性思維和問題解決能力。

（二）促進小組間的動態(tài)互動，增強合作意識

在小組討論的過程中，教師可以鼓勵小組內部的動態(tài)互動，可以設計一些合作任務，如找到幾個物體來實例說明垂直或平行，這可以促使學生積極參與到小組活動中來，討論如何使用直尺、量角器等工具進行測量與判斷。通過實際操作，他們能夠在觀察和互動中加深對“垂直與平行”概念的理解。教師還可以在小組討論中設定角色，如小組長、記錄員、發(fā)言人等，以促進每位成員的積極參與，這樣的角色分配可以增強學生的責任意識，使他們在小組討論中發(fā)揮作用。教師可以適時巡回各小組，傾聽他們的討論，并給予必要的指導。通過觀察和互動，學生不僅能收獲別人的經驗，還能在交流中增強團隊合作的意識。另外，教師還可以設定某些小組之間的互動，如“請每個小組找到一個符合垂直或平行條件的實例，并向其他小組介紹你的發(fā)現(xiàn)及解釋你的判斷依據(jù)”。這種跨小組的分享與學習方式，使得學生能夠在更堅實的基礎上進行思考，并互相學習，從而深化對“垂直與平行”知識的理解。

（三）總結與反思，鞏固學習效果

小組討論結束后，教師應引導學生進行總結與反思。在這一過程中，可以鼓勵每個小組分享他們的討論結果和觀點，并提出他們在討論中遇到的難題，以及如何克服這些難題。例如，教師可以提出：“在今天的討論中，你們的收獲是什么，遇到了哪些困難，如何解決的?！蓖ㄟ^這樣的引導，學生在表達過程中能加深對“垂直與平行”知識的理解和記憶。教師還可以要求學生在討論后撰寫學習心得或反思報告，記錄自己在討論過程中的感受、收獲和不足，這樣的反思不僅能幫助學生鞏固所學知識，同時也能促使他們培養(yǎng)自我評價和反思學習的能力。此外，教師在總結時可以強調“垂直與平行”概念的重要性，以及它們在實際生活中的應用，例如在建筑、設計和工程等領域。

四、結合動手實踐，增強直觀感受

（一）設計問題支架，引導學生初步認識垂直與平行

問題支架是一種結構化的提問方式，通過設計層層遞進的問題，幫助學生逐步深人理解概念。在“垂直與平行”的教學中，教師可以從學生熟悉的生活場景切入，例如“黑板邊框與地面形成的角度是什么樣的”“馬路上的斑馬線是否相互平行”等，這些問題貼近學生的日常生活，他們能夠快速融入情境，并通過觀察和思考形成初步的感性認識。接著，教師可以進一步引導學生比較垂直與平行的特征，例如“當兩條線垂直時，它們會形成什么樣的角度”“兩條平行線之間的距離會發(fā)生變化嗎”等。通過問題支架逐層深入，學生不僅能夠初步掌握垂直與平行的定義，還能在思考中培養(yǎng)探究能力，同時為后續(xù)的動手實踐環(huán)節(jié)打下認知基礎。

（二）結合動手實踐，幫助學生構建具體的數(shù)學模型

動手實踐是將抽象概念具體化的重要方式，能夠有效提升學生的學習興趣和理解能力。在學習“垂直與平行”時，教師可以設計一系列動手活動，讓學生通過操作加深理解。例如，教師可以為學生準備直尺、三角板、硬紙片等工具，要求學生動手畫出垂直線和平行線，感受這些幾何關系的直觀特性。此外，還可以通過制作立體模型來強化學生對空間關系的理解。例如，要求學生利用硬紙板制作一個正方體，觀察正方體中哪些棱之間是平行的，哪些面之間是垂直的。通過觸摸和觀察，學生能夠更加清晰地感知平行與垂直的特性。動手實踐不僅能讓學生“看得見”數(shù)學，還能提升他們解決問題的能力。例如，教師可以設計以下開放性任務：“如何利用三角板和直尺在紙上找到一條已知直線的垂線？”學生在完成任務的過程中，不僅鞏固了操作方法，還進一步體會到數(shù)學探究的樂趣。

（三）利用問題支架深化反思，結合生活實例增強應用能力

在完成初步的探究與實踐后，教師可以通過問題支架幫助學生反思及總結，并引導他們將知識應用于實際生活。例如，通過提問“為什么建筑工人在鋪設瓷磚時要確保瓷磚的邊緣垂直”“鐵路軌道為什么要保持平行”等問題，讓學生將數(shù)學知識與實際情境聯(lián)系起來。

同時，教師還可以設置以下挑戰(zhàn)性任務：“如何判斷兩條公路是否平行，以及如何在一面墻上用簡易工具畫出垂線?！边@些問題不僅能激發(fā)學生的探索欲望，還能培養(yǎng)他們的空間想象力和數(shù)學應用能力。通過問題支架的引導，學生能夠從具體操作到抽象總結，再到實際應用逐步深化對垂直與平行的理解，這種探究式的學習方式，不僅幫助學生掌握了知識，還培養(yǎng)了他們的數(shù)學思維和實踐能力，為后續(xù)的學習奠定了良好的基礎。

五、運用實際案例，連接生活經驗

（一）引入生活案例，激發(fā)學生對“垂直與平行”的初步感知

在教學“垂直與平行”時，教師可以通過貼近學生生活的案例，引發(fā)他們的興趣和思考。例如，教師可以提問：“我們在馬路上看到的斑馬線，為什么每條線都保持平行？”“黑板的邊框與地面之間是什么關系？”這些簡單的問題源于學生的生活，容易讓他們產生共鳴，從而激發(fā)思考。為了進一步啟發(fā)學生的探究，教師還可以展示圖片或實物，如城市街道上的高樓、電線桿、窗框等，要求學生觀察其中的垂直和平行關系。通過觀察和討論，學生不僅能夠感受到數(shù)學與現(xiàn)實的緊密聯(lián)系，還能夠在真實的情境中建立初步的直觀認識，這種從生活出發(fā)的教學方式能夠降低學習的抽象性，同時增強學生的參與感。

（二）結合案例探究，幫助學生構建直觀的數(shù)學概念

在教學過程中，教師可以利用實際案例設計探索活動，引導學生通過動手操作或推理思考，強化對“垂直與平行”的理解。例如，教師可以提供直尺、三角板等工具，讓學生在紙上畫出相互垂直的兩條線，或者畫出相互平行的多條線。在完成這些基本操作后，教師可以通過提問進一步引導：“如果我們延長這些線條，它們會發(fā)生什么變化？”“平行線之間的距離始終相等，這在現(xiàn)實中有哪些應用？”為了強化學生的感受，教師還可以展示實際物體，如矩形桌面、房間的地磚，要求學生觀察并討論這些物體中哪些部分是垂直的，哪些部分是平行的。在這個過程中，教師通過一系列問題支架層層遞進，有助于學生從具體操作中總結出垂直與平行的數(shù)學特征。學生不僅能夠對知識點形成更加直觀的認識，還能通過自主探究，提升邏輯推理能力和學習興趣。

（三）引導應用案例，幫助學生實現(xiàn)知識的遷移與應用

在學生掌握了基本概念后，教師可以通過實際案例引導他們將“垂直與平行”的知識遷移到更多生活情境中。例如，教師可以提問：“為什么鋪設鐵路軌道時需要保持平行？”“建筑工人在設計房屋時，如何確保墻面是垂直的？”通過這些問題，學生可以進一步認識到垂直與平行在生活中的實際意義和廣泛應用。同時，教師可以通過設計問題情境讓學生進行實踐操作。例如，要求學生利用簡單的工具在紙上畫出房屋的設計圖，標出哪些線是平行的，哪些線是垂直的；或者利用繩子和標尺在操場上標記垂直和平行的線段，這樣的活動不僅讓學生有機會將數(shù)學知識運用于實際，還能夠培養(yǎng)他們解決問題的能力和合作意識。

通過創(chuàng)設真實情境、設計逐步深入的問題、開展小組討論、結合動手實踐、運用實際案例以及總結與反思，教師不僅能夠引導學生深入理解相關知識，還能培養(yǎng)他們的合作精神與實踐能力，這種以學生為中心的探究學習方式，能讓學生在主動參與中獲得獨立思考的機會，從而提升數(shù)學素養(yǎng)及解決問題的能力。通過這種教學策略，學生在掌握“垂直與平行”的基本概念的同時，也為今后的學習打下了良好的基礎。

六、結論

總之，“垂直與平行”的教學實例體現(xiàn)了問題支架在小學數(shù)學教學中的重要作用，它不僅激發(fā)了學生的主動探究興趣，還培養(yǎng)了他們的數(shù)學思維能力。教師在教學過程中應充分利用問題支架，引導學生獨立思考，積極參與到學習活動中來。未來的教學中，持續(xù)探索更具針對性和靈活性的問題支架設計，將有助于進一步深化學生對數(shù)學概念的理解，同時培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力和批判性思維，使其在數(shù)學學習的道路上走得更加穩(wěn)健。

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