吴玉国 | 以结构化思维撬动数学创造——《角的度量》教学实践与思考

数学教学的终极目标并非让学生机械掌握知识点,而是培养其结构化思维与创造能力。在《角的度量》教学中,以结构化理念为指引,从生活联结入手,让学生在自主探究中建构知识体系、进行工具创造、达成素养提升,实现“学数学、用数学、创数学”。

本工作室导师 | 吴玉国

南京市五老村小学书记、集团学校总校长

                          正高级教师、特级教师

江苏省人民教育家培养工程培养对象

“苏教名家”培养工程指导导师

一、情境结构化:搭建生活与数学的认知桥梁

结构化学习的起点是建立知识与生活的内在关联。抽象数学概念唯有扎根生活,方能让学生理解其本质。教学从学生熟悉的爬楼梯体验切入:爬不同坡度的楼梯有什么感受?学生回应陡坡累、缓坡轻松后,引导用手比划坡度,顺势点拨:这个倾斜程度就是角,角的大小决定坡度陡缓。

从生活体验到数学概念,搭建了三层认知阶梯首先是身体感知(累与轻松),这是学生对坡度差异的无意识感知其次是具象表征(用手比划坡度),无意识的感知转化为具象动作最后是抽象概括(坡度即角),完成从生活体验到数学概念的升华

这种结构化情境导入,让学生自然感知角的大小与生活的关联,既激发探究欲,又奠定数学源于生活、用于生活的认知基础。正如课后反馈所言:简单对话便建立起生活与数学的关联,让学生知晓'角的大小藏在生活里

二、问题结构化:驱动思维层层递进

结构化学习的核心是以问题为引擎,通过环环相扣的问题链引导学生从表层认知走向深层思考。教学中设计阶梯式问题序列,让探究有迹可循:

第一层:角有大小,如何比较?——引导学生从直观感知转向方法探究,自然想到重合比对”“工具测量等方式;

第二层:已知90度,1度有多大?——依托学生对直角的已有认知,引发对度量单位的思考,通过小组讨论,自主推导90度平均分90份,每份即1

第三层:如何用一个工具测量不同方向的角?”“钝角比90度大,怎么量?——针对工具局限提出挑战,推动学生有意识关注工具缺陷,进而思考改进与创造。

这种结构化问题设计契合学生认知规律,紧扣知识内在逻辑。问题间层层递进、相互铺垫,学生在驱动下自主发现认知冲突,逐步走向工具创造与知识建构,真正成为思维的主人。

三、工具结构化:让创造成为自然结果

结构化学习强调工具即思维脚手架,通过工具递进式使用,让学生亲历感知、探究、创造的完整过程。

教学中,学生全程参与工具创造

首先,提供三角尺、活动角等基础工具尝试测量,快速发现局限——三角尺无法精准度量,活动角可动不可量,这种认知冲突为后续创造埋下伏笔;

其次,提供自制90度角尺这一半成品引导改进:学生提出旋转角尺测量不同方向角时,追问旋转不便,有无更好办法?,进而想到增加里外两圈刻度;遇到钝角测量难题,启发能否将两个角尺合起来?,学生自主发明”180度角尺;

最后,以两个180度角尺拼接能测多少度?拓展至360度周角认知,形成工具创造完整体系。

工具演进与思维发展同频共振,从基础工具到改良工具再到量角器,每一步创造均源于问题解决需求,每一次改进都体现数学思维进阶。这种结构化工具探究,让学生不仅会用量角器,更理解其背后的数学原理与设计逻辑,实现做中学、创中学

四、素养结构化:渗透数学思想与核心能力

结构化学习的终极目标是培养数学核心素养,实现知识学习与能力发展同步。

教学中重点渗透数学思想,培养核心能力:

一是渗透度量思想。通过对比长度、面积度量方法,让学生理解度量本质是用统一单位''’”,从用直角作单位确立1度标准,逐步建构度量观念,掌握可迁移方法;

二是培养创造能力。工具创造中,鼓励大胆设想与动手尝试,从提出增加刻度”“拼接角尺到亲手发明量角器,创新意识与实践能力充分发展,课后学生主动追问360度大的角是什么”“有无比0度小的角,正是探究欲被激发的体现;

三是发展三会素养。通过观察坡度培养数学眼光,思考工具改进发展数学思维,表述测量方法提升数学语言能力,让学生不仅掌握知识,更学会用数学思维思考问题。

事实上,结构化学习的本质是“用数学结构科学创造”,通过结构化设计,让学生在自主探究中建构知识体系、发展思维能力、培育创造精神,收获终身受益的思维方式与探究能力。同时,整个教学过程融入“三师课堂”新样态,教师引领方向、小先生互助探究、AI师精准赋能,三者协同并进为学生的结构化学习与素养生长提供多元支撑。本节课正是运用前期结构化研究,深入探索“三师课堂”在“实事求是、格物致知”等方面的实践传承与创新,推动“学科+”结构赋能科学创造的教学革新,为核心素养导向下的数学教学提供可借鉴的实践路径。

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