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翻转：让学生走向深度学习——以《图形的旋转》翻转教学为例

2016-02-20 12:22阅读：

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翻转：让学生走向深度学习
——以《图形的旋转》翻转教学为例
苏州工业园区文萃小学 皋岭
如何提高学生学习的自主性，让他们深入理解并全面掌握学习内容的本质？这是长期困扰着一线教师有效组织学生学习的难题。正在兴起的翻转课堂与微课程教学法，无疑是破解这一难题的一剂良方。笔者有幸开展微课程教学法翻转课堂的教学实践，收获了成功的喜悦。现以《图形的旋转》翻转教学为例，与同仁分享体会与思考。
一、内容分析：学生的学习重点与困难在哪里？
《图形的旋转》是苏教版义务教育课程标准实验教材小学数学四年级下册第一单元《平移、旋转和轴对称》中的内容，属新课标“图形与几何”中有关图形运动的一项教学任务，目的是让学生探究简单图形在方格纸上的旋转运动，掌握旋转的基本要素，发现图形旋转的规律。
据此，笔者确定这部分教学的目标：一是引导学生在实际情境中认识顺时针、逆时针方向，初步体会图形旋转的基本要素；二是通过观察、操作、想象等活动，引导学生在方格纸上画出简单平面图形绕一点旋转90°后的图形，进一步发展空间观念；三是引导学生感受数学与生活的密切联系，在学习过程中体验成功，感受数学的美，提高学习数学的兴趣。
旋转现象在日常生活中并不鲜见。但是，运用数学语言对旋转现象进行描述与交流对学生来说尚属初次。那么，从事图形旋转学习的重点与困难在哪里呢？
一是要运用数学语言准确表达图形旋转的情况，学生对旋转的中心、方向、角度这三个要素的掌握就显得非常重要。因此，学习与运用旋转的三个要素，认识与描述图形的旋转是本节课的教学重点。当然，对于图形旋转的探究，学生还处在初级阶段，在内容上，只要求学生能在方格纸上绘出简单平面图形绕一点旋转
90°的图形并表达清楚，为后续的图形运动探究打下基础即可。
二是关于对图形运动的学习，学生在三年级上学期已经学会辨别物体的平移与旋转运动，但运用数学语言定性定量描述物体是怎样旋转的还有一定的难度，需要学生进行系统的学习与积极的实践。学习的要求提升了，自然带给学生一定的学习难度。另外，本节教学内容中旋转的图形是一些长方形、三角形等基本的几何图形，它是由几条线段围成的图形，具有平面的特征。在旋转时，图形平面上的每一条边以及在面上的每一个点，旋转的情况是不一样的，对这些围成一个面的基本图形旋转的研究，远比一条线段的旋转复杂得多。因此，图形在旋转时，它的面与边在旋转过程中所表现出来的不同变化，值得学生关注，这对他们深入理解与掌握图形的旋转知识有着重要的作用。
三是从学习的形式上看，图形的旋转是实践性非常强的学习内容，需要学生在操作中获得图形旋转的感性认知，进而上升为对图形旋转的理性认识。怎样放手让学生通过操作实践去体验、感悟、归纳并得到图形旋转的认识？只有通过教学组织提供给学生更大的自主学习的空间和充分交流展示的平台，才能引领学生走向图形旋转的深刻认识。
四是图形的旋转是一个动态的过程，而提供给学生学习的教材是静态的。怎样让静态的学习材料生动起来，这又成为顺利学习本节内容的困难所在。因此，充分利用翻转课堂与微课程教学法，在自主学习任务单的驱动下，辅以教师前期制作的微视频，可以把静态的学习材料生动形象地演绎出来，帮助学生理解图形旋转的要素及操作要领，从而有效排除学生学习上存在的困难。
二、设计思路：教师如何统筹课前与课中的学习任务？
基于上述分析，教师如何发挥主导作用，按照认知规律统筹安排课前自主学习与课中合作探究学习的任务呢？
首先，学生通过自主学习能掌握的内容，教师充分放手让学生课前自学。这节课中，笔者重点把旋转的三个要素以及静态的图示表达动态的旋转等这些内容放在课前，让学生在自主学习任务单的引领下，通过动手实践操作与观看微视频相结合，进行自主学习，解决学生在课堂教学中运用数学语言交流与表达图形旋转的障碍，从而为学生在课堂上进一步深入探究打好基础。
其次，学生需要在教师帮助以及同伴合作探究下，才能发现的一些数学知识放在课中学习。这节教学中，把对简单平面图形上不同边的旋转情况的探究放在课堂上，既有利于通过同伴协作达到深度学习，也方便教师现场对学有困惑的学生给予一对一的针对性指导。
最后，把学生运用图形旋转的知识，进行创造性的开发设计，放在课中交流，以满足学生创造的愿望，有利于激发学生创造的热情，通过课中的交流展示平台，增强有价值信息之间碰撞，让学生学有兴趣、学有深度、学有价值。
三、课前学习：学生课前自主学习的驱动力是什么？
要让学生在课堂上深度学习，有效的课前自主学习是基础。怎样提升学生课前自主学习的主动性，激发他们的学习热情，保证课堂学习的质量呢？在课前学习中，学生自主学习的动力主要来源于三个方面。
（一）目标驱动、方法助力
根据学生课前与课中学习任务的分配，笔者为学生课前的自主学习明确如下三个方面的达成目标：
1.通过长方形纸、纸条的旋转，了解图形旋转的三个要素：中心、方向、角度。
2.观察钟面上的针转动方向，操作纸条进行旋转，认识顺时针、逆时针两种不同的旋转方向。
3.根据图示上的虚线与实线，说出图形旋转的方向，找到能够很快判断图形旋转角度的一条边，用虚线和实线把它前后的位置描一描。
同时，提供了观察思考、对比分析、猜想验证、动手操作四个方面学习方法的建议。
目标给了学生课前学习的具体指引，即通过怎样的途径、方法以达到怎样的预设目标。虽然学习还没有开始，但是，学生已经心中有数，思路清、动力足、方向明。可见，翻转课堂之后，教师的作用不是淡化了，而是更加重要了。
（二）问题驱动、操作实践
课前学生的自主学习围绕着几个需要学习研究的问题展开：1.什么是图形旋转的中心？2.什么是顺时针方向和逆时针方向？3.怎样让纸条绕着中心旋转90度？4.怎样从图示判断图形旋转的方向和角度？
前三个问题指向对旋转图形的三个要素的学习研究，最后一个问题指向用静态图示方法表示图形动态旋转的学习研究。让学生借助于参与式体验的具体实践，加深对问题的理解，在操作、体验、感悟中学习掌握图形旋转的基础知识，为课上展开深入探究埋下伏笔。
（三）资源驱动、互动交流
如何让学生的课前自主学习生动丰富起来，让学生学得省时、省力，从而达到高效自主学习效果？这是摆在翻转课堂与微课程教学法实践者面前的重要课题。在没有教师在身边释疑解惑的情况下，丰富的学习资源能为学生课前自主学习提供帮助，这是提升学生课前自主学习效果的关键。为此，笔者为学生课前自主学习提供了多样化的学习资源。
1.一份自主学习任务单（附后），让学生通过自主学习任务单了解课前学习的目标、方法、任务等，明确课前要做什么，达到什么要求。
2.提供学生动手操作实践的学具，如方格纸、长方形纸片、纸条以及工字钉等，让学生在规范有效操作的帮助下，理解问题实质。
3.录制配套教学微视频，以便学生观看时，可以根据个人需要实现暂停、重复等播放观看要求，而教师则跨越时空限制，成为每一位学生个体学习的帮助者，帮助基础不同的学生进行个性化学习。
4.提供问题导向的学习任务，让学生带着问题自学，从教材例题示范讲解、重点知识提示、尝试练习等方面帮助学生进行自学，巩固自学成果，深化对问题的理解。
5.一个互动交流的途径，在自主学习任务单的后面，提供学生撰写课前自主学习内容的困惑和建议栏目，沟通学习信息，为教师调整教学策略提供素材。在自主学习任务单上，还标明课堂学习形式预告，也让学生对将要进行的课堂学习有一个提前预知，做好充分的学习准备。互动，让翻转教学更加人性化。
四、课堂探究：学生经历一个怎样的探索过程？
学生有了一定的课前学习基础，课堂上还要学什么？怎样学？这无疑又是翻转课堂与微课程教学法要解决的一个实质性问题。课堂探究的质量建立在课前自主学习的基础上，既不能降低要求，重复课前所学，让课堂学习变成“炒冷饭”，又不能要求过高，脱离学生实际，让课堂学习变成少数几个尖子生表演的“舞台”。为此，我设计了如下课堂教学环节，让学生经历一个再发现的探索过程。
（一）检测评价
1.画一画
翻转：让学生走向深度学习——以《图形的旋转》翻转教学为例 翻转：让学生走向深度学习——以《图形的旋转》翻转教学为例
（1）转盘上指针绕着中心， （2）转盘上指针绕着中心，
按逆时针方向，旋转900。画出指 按顺时针方向，旋转900。画出指
针现在的位置。 针现在的位置。
2.选一选（在合适选项前的□中“√” ）
翻转：让学生走向深度学习——以《图形的旋转》翻转教学为例
 三角形旋转时：
绕着的中心： □ A点； □ B点； □ C点；
旋转的方向： □ 顺时针； □ 逆时针；
旋转的角度： □ 900； □ 1800。
设计意图：通过画一画、选一选操作，检测学生课前学习情况，既复习巩固学生课前所学的关于图形旋转的知识，又了解学生课前学习上还存在的问题，有助于教师建立学生合理的学习起点，为顺利地展开进一步学习探索提供基础。
完成检测之后，学生用对一对、议一议、改一改的方式开展合作评价，既提升认知水平，保证学习质量，又有利于养成同伴互助、共同生活的好习惯。
（二）进阶游戏
1.线段绕着中心旋转：在四组旋转的线段中，小组一位同学选择其中的一组，说出它旋转的中心、方向、角度，其他同学边听、边想、边猜，同时出手指表示选择的那一组序号。
翻转：让学生走向深度学习——以《图形的旋转》翻转教学为例
　　2.长方形绕着中心旋转：将上述四组旋转的图形，由线段换成长方形，让学生相互进行猜图游戏。
翻转：让学生走向深度学习——以《图形的旋转》翻转教学为例
　　3.对比发现：由线段变成长方形，旋转的方向、角度辨别难度增加，引发学生接下来进行合作探究学习。
翻转：让学生走向深度学习——以《图形的旋转》翻转教学为例
　　设计意图：运用学生喜闻乐见的游戏方式，激发学生的学习兴趣，同时，还能借此形式让学生进行进阶练习，学生经历有梯度的两次不同的游戏，提升了学生语言表述图形旋转的难度，在对比中让学生感受到对图形不同边旋转的研究价值，激起学生进一步探索学习的愿望。
完成进阶游戏之后，再次开展对一对、议一议、改一改的合作评价，养成学生依靠自己的力量把握学习质量、提升认知水平的习惯，使他们善于同伴互助、共同生活。
（三）探索发现
1.小组合作操作：在方格纸上，把每一个图形绕着A点顺时针旋转90度，观察描粗线的那一条边旋转前后位置的变化。
翻转：让学生走向深度学习——以《图形的旋转》翻转教学为例　　2.辨别：观察描粗线的边，哪些旋转的情况容易辨别图形旋转方向和角度呢？
翻转：让学生走向深度学习——以《图形的旋转》翻转教学为例
　　3.小结：先在小组里议一议发现图形旋转时几条边的不同情况，再全班进行交流。
设计意图：通过小组合作动手操作，让学生探究图形不同的边旋转时产生的不同情况，使他们经历发现的过程，经过研究发现：观察旋转中直接与旋转中

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