确定位置是小学数学乃至整个科学教育体系中一个基础而又关键的概念。它不仅仅是关于如何在平面直角坐标系上描点、读点,更是学生理解空间、建立方位感、培养逻辑思维和解决实际问题能力的重要基石。回顾我多年来在“确定位置”这一主题的教学实践,我深感其挑战与魅力并存,每一次教学尝试都伴随着新的反思与成长。
一、对“确定位置”教学内容的理解与定位
在我看来,“确定位置”的教学内容远不止于数对表示位置。它是一个由浅入深、螺旋上升的知识体系,涵盖了:
- 相对位置的描述: 初步认知“前后左右”、“上下内外”等方位词,这是学生建立空间观念的起点。例如,描述教室里某位同学的座位在谁的前面、谁的右边。
- 简单平面位置的确定: 在方格纸上用行、列(或第几排、第几个)来描述物体的位置,这是向坐标系迈进的第一步,但此时尚未引入数对。
- 用数对表示位置: 核心内容,包括理解数对的有序性,在平面直角坐标系中根据数对描点,以及根据点的位置写出数对。这要求学生将抽象的数字与具体的空间位置建立联系。
- 方向与距离的结合: 在确定位置的基础上,引入方向(东南西北)和距离,使位置的描述更加精确和立体,为后续的路线图绘制、导航等实际应用打下基础。
我深知,这一系列知识点并非孤立存在,它们共同构成了学生对空间概念的完整认知。教学的成功与否,很大程度上取决于能否帮助学生将这些看似独立的知识点融会贯通,形成一个有机的整体。
二、教学实践初探与初期观察
在早期教学中,我倾向于按照教材的既定流程,首先讲解“数对表示位置”的概念,强调横坐标和纵坐标的顺序,然后通过大量的习题让学生进行描点和读点练习。我的出发点是希望学生能尽快掌握这一核心技能。
然而,在实际教学中,我很快发现了一些普遍存在的问题:
- 概念混淆: 许多学生会将数对中的第一个数与y轴、第二个数与x轴对应,导致横纵坐标颠倒的错误屡见不鲜。
- 机械记忆: 学生往往能记住“先横后纵”的口诀,但在实际操作中,尤其是在没有坐标轴提示的空白方格纸上,仍会出现思维短路。他们似乎只是机械地执行指令,而非真正理解其背后的空间意义。
- 抽象与具象的脱节: 对于一些空间想象力较弱的学生来说,数对(3,5)仅仅是两个数字,与现实世界中的某个具体位置缺乏内在联系,使得学习过程显得枯燥乏味。
- 知识迁移困难: 当情境稍作变化,例如从课堂上的坐标系转换到一张地图上时,学生就很难将所学知识灵活运用。他们往往习惯于标准的、规整的网格,而对不规则的、需要自行建立参照系的实际问题感到无从下手。
- 兴趣缺失: 枯燥的描点画图练习让部分学生失去了学习的兴趣,认为这只是数学课上的又一个“规则游戏”,与生活无关。
这些观察促使我开始深入反思我的教学方法,认识到仅仅依靠讲授和练习是远远不够的,我需要探索更具深度和有效性的教学策略。
三、学生学习中的深层困惑与挑战
要优化教学,首先要深刻理解学生为什么会感到困惑。经过长时间的观察和分析,我总结出学生在“确定位置”学习中面临的深层挑战:
- 认知发展阶段的限制: 小学阶段的学生,特别是低年级学生,其抽象思维能力尚在发展中,具体形象思维仍占主导。数对是一种高度抽象的数学符号,要求学生将其与二维空间中的具体位置建立联系,这对他们来说是一个不小的认知飞跃。他们可能难以在脑海中构建出由数对对应的空间点。
- 空间想象力的差异: 空间想象力是与生俱来的天赋,但在很大程度上也可以通过后天训练来提升。有些学生天生对空间位置敏感,一眼就能看出物体之间的相对关系;而另一些学生则需要借助具体的参照物和反复的操作才能建立空间概念。教学中若忽视这种个体差异,就会导致部分学生掉队。
- 参照系建立的困难: 确定位置的核心是建立参照系。在平面直角坐标系中,原点(0,0)和X轴、Y轴是固定的参照系。但当情境变化时,例如在地图上寻找某地,学生需要自主选择或建立参照物(如某标志性建筑、地图上的某一格点),并以此为基准进行描述。这要求学生具备灵活调整参照系的能力,而这恰恰是许多学生感到困难的地方。
- 对“有序性”的理解不到位: 数对(3,2)和(2,3)在现实生活中可能代表截然不同的位置。学生虽然会背诵“先横后纵”,但往往未能从本质上理解为什么这个顺序如此重要。这种缺乏深度理解的记忆很容易在复杂情境中出错。他们没有真正将“横向移动”和“纵向移动”这两个独立且有序的动作与数对的两个数字关联起来。
- 缺乏生活经验的支撑: 现代社会虽然充满了GPS导航、地图应用等确定位置的工具,但许多学生并没有亲身参与到这些工具的使用中去,或者并没有深入思考其背后的原理。这导致他们对课堂上学到的知识缺乏现实世界的连接点,也就难以产生学习的内驱力。
四、教师教学中的反思与自我审视
学生的困惑,很大程度上也映射出我在教学设计和实施上的不足。我的自我审视主要集中在以下几个方面:
- 教学导入缺乏吸引力与情境性: 过去我可能过于直白地引入概念,缺乏能激发学生兴趣、引发学生思考的真实情境。没有让学生感受到“确定位置”在生活中的重要性和趣味性。
- 重结果轻过程,重知识轻能力: 我可能更多关注学生能否正确写出数对或描点,而忽视了他们思考的过程、探索的方法以及空间想象力的培养。我没有充分引导学生去发现、去体验“位置”的确定过程。
- 动手操作和体验不足: 仅靠纸笔练习,无法真正让学生将抽象的数对与具象的空间位置联系起来。缺乏必要的动手操作和身体体验,是导致学生难以建立空间感的关键原因。
- 未能充分利用多元表征: 我过多地依赖语言和符号表征,而忽视了图形、实物、动作等多种表征方式的运用,这使得学习方式单一,无法满足不同学习风格学生的需求。
- 评价方式的单一性: 传统的纸笔测试往往只能评估学生对概念和规则的掌握程度,却很难反映他们的空间想象力、解决实际问题的能力以及合作探究精神。
- 缺乏对知识点之间关联性的强调: 我可能将“相对位置”、“数对”、“方向与距离”作为独立的单元进行教学,没有充分揭示它们之间的内在联系和递进关系,导致学生难以形成完整的认知体系。
五、探索与实践:优化教学策略
基于上述反思,我开始积极探索和实践更为有效、更具启发性的教学策略。
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创设丰富的生活情境,激发学习兴趣:
- “寻宝游戏”: 在教室或校园内藏匿宝藏,学生根据数对或方向距离的描述去寻找。这能让学生在玩中学,亲身体验确定位置的乐趣与实用性。
- “电影院选座”: 模拟电影院的座位图,让学生根据票面上的“排数、座号”来找到自己的位置,引导学生理解数对的有序性。
- “城市规划师”: 让学生在一张大的方格纸上规划自己的城市,设计道路、建筑,并用数对标记它们的位置。这不仅培养了空间感,还融入了创造性思维。
- “GPS导航体验”: 播放一段GPS导航的音频或视频,讨论它是如何引导我们到达目的地的,引出方向和距离的重要性。
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强化动手操作与身体体验,变抽象为具体:
- “身体坐标系”: 让学生站起来,以教室的某个点为原点,以地面上的砖缝为X轴和Y轴,通过“向前走3步,向右走2步”等指令,让学生身体力行地体验(3,2)这个数对的意义。这比单纯在纸上画点更具冲击力。
- “方格纸描点画图”: 不仅仅是描点,而是用数对连接点形成有趣的图形,如小房子、小动物等,这能增加趣味性,也让学生在多次描点中巩固知识。
- “自制迷你地图”: 让学生绘制自己家周围的简单地图,并在地图上标出一些重要地点,然后用数对或方向距离来描述它们的位置,增强知识的实践性。
- “棋盘游戏”: 象棋、国际象棋、跳棋等都涉及到棋子在方格或交叉点上的移动和位置确定,是很好的教学辅助工具。
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运用多元表征,促进深度理解:
- 语言描述: 鼓励学生用自己的语言描述点的位置,以及数对的含义,这有助于他们内化知识。
- 图形表示: 绘制清晰、生动的平面直角坐标系,并用不同颜色的笔标记X轴、Y轴、原点和点。
- 符号表示: 规范数对的书写格式,并强调其有序性。
- 实物模型: 使用立体教具,如魔方、乐高积木等,来模拟三维空间中的位置确定,为后续学习做铺垫。
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组织合作探究活动,激发思维碰撞:
- 小组合作完成任务: 例如,给出一个目标点,让小组合作设计一条到达路线,并用数对或方向距离描述出来。
- 互相检查与纠正: 让学生交换作业,互相找出错误并分析原因,这能让他们从他人的错误中学习,加深理解。
- 辩论与讨论: 引导学生讨论“为什么数对(3,2)和(2,3)是不同的?”“如果没有原点,我们还能确定位置吗?”等问题,培养批判性思维。
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融入信息技术,拓宽学习视野:
- 几何画板/GeoGebra: 利用这些动态几何软件,学生可以拖动点,观察数对的变化;也可以输入数对,让软件自动描点,直观感受数学与技术的结合。
- 在线互动游戏: 许多教育网站提供关于确定位置的互动游戏,寓教于乐。
- AR/VR技术: 如果条件允许,未来可以尝试利用增强现实或虚拟现实技术,让学生“走进”坐标系,进行沉浸式学习。
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强调知识的系统性与连贯性,构建完整认知体系:
- 在教授数对之前,先回顾相对位置的知识,强调两者之间的承接关系。
- 在讲解方向与距离时,指出它是对数对确定位置的补充和深化。
- 通过对比和联系,帮助学生建立从一维到二维、从相对到绝对、从静态到动态的完整空间认知图景。
六、教学效果评估与深度反思
经过这一系列的教学策略调整,我欣喜地看到了学生学习状态和效果的显著改善:
- 学习兴趣明显提升: 学生们对“确定位置”不再感到枯燥,而是充满了好奇和探究欲。他们积极参与课堂活动,乐于分享自己的发现。
- 概念理解更加深刻: “先横后纵”不再是死记硬背的口诀,而是学生在实际操作中自然形成的经验。他们能清晰地辨析(3,2)与(2,3)的区别,并且能解释其原因。
- 空间想象力得到锻炼: 很多学生能够在大脑中建立坐标系,并能想象出点的位置,甚至能在没有方格线的图上大致估算出位置。
- 知识迁移能力增强: 当面对地图、座位图等实际情境时,学生能够主动寻找参照物,建立坐标系,并运用所学知识解决问题。例如,在校运动会上,他们能根据秩序册上运动员的道次和起跑线号来找到自己的位置。
- 综合运用能力提高: 学生不仅能用数对表示位置,还能结合方向、距离来描述移动轨迹,甚至能设计简单的路线图。
然而,我的反思并未止步于此。我意识到,教学并非一劳永逸,它是一个持续改进和深化的过程。
- 挑战与机遇并存: 尽管取得了进步,但仍有部分学生在空间想象力方面存在障碍,如何设计更具个性化的教学方案,满足不同学习需求,仍是我面临的挑战。这促使我思考如何更精准地进行差异化教学。
- 教师角色的转变: 成功的教学让我更加坚信,教师不再仅仅是知识的传授者,更是学习的组织者、引导者和合作者。我需要更加敏锐地捕捉学生的思维火花,更及时地给予反馈和支持。
- 对“学”的本质理解: 这一次的教学反思让我更加深刻地理解了建构主义学习理论。知识并非由教师单向灌输,而是学生在与环境的互动中、在解决问题的过程中主动建构起来的。我的任务就是创设丰富的学习情境,提供多样的学习资源,引导学生通过探索和体验来建构自己的知识体系。
七、未来的教学改进方向与展望
面向未来,我对“确定位置”的教学有着更宏大的构想和更具体的改进计划:
- 进一步深化情境教学: 收集更多跨学科、多领域的真实案例,例如结合地理课的地图知识,科学课的观察记录,甚至语文课的故事情节,让“确定位置”成为连接不同学科的桥梁。
- 细化差异化教学策略: 针对空间感知能力较弱的学生,提供更多的辅助工具(如实物模型、带有触感的坐标垫);对于能力较强的学生,则提供更具挑战性的任务,例如三维坐标系的初步探索,或更复杂的路径规划问题。
- 持续强化探究式学习: 减少直接讲解,增加学生自主发现和解决问题的机会。例如,不直接告诉他们如何确定原点,而是让他们在没有原点的地图上,通过讨论和尝试,自主选择和建立参照系。
- 积极拥抱技术创新: 探索将VR/AR技术融入课堂,让学生能够在虚拟环境中自由移动,亲身体验从不同角度确定位置的感觉,将抽象概念具象化,达到身临其境的学习效果。
- 构建系统化、螺旋上升的课程体系: 在小学阶段打好基础后,中学阶段可以更深入地引入向量、参数方程等高级概念,但始终保持与实际应用的连接,让学生明白“确定位置”在更高层次的数学和科学中的重要作用。
- 加强家校合作,延伸学习空间: 鼓励家长在日常生活中引导孩子运用确定位置的知识,如在旅游时看地图,在超市里找商品,玩棋类游戏等,让数学走出课堂,融入生活。
结语
“确定位置”的教学反思是一段自我审视、不断探索与持续成长的旅程。它不仅仅是对一个知识点的教学改进,更是对教育本质、学生学习规律以及教师角色定位的深度思考。我深信,只有不断反思、勇于实践、积极创新,才能真正点亮学生思维的火花,让他们在掌握知识的同时,培养出观察世界、理解世界、改造世界的核心素养。教学之路漫漫,我将带着这份反思,继续前行,为学生构建更清晰、更广阔的空间认知天地。

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