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“认识时分”教学设计的一个新思路  

2010-11-21 17:18:23|  分类: 有效教学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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杨作旺“认识时分”教学设计的一个新思路

“认识时分”教学设计的一个新思路 - 杨作旺 - 耕耘的博客

 “认识时分”教学设计的一个新思路(初稿)

《小学数学教师》编辑部  陈洪杰

一、缘起

2010年10月24日,笔者在江苏海门实验小学参加“张兴华和他的弟子们”教研活动。活动中有一堂课是苏教版二年级上册“认识时分”(教材88、89页)。课堂教学接近结束的时候,出现了这样的教学细节(手写记录,细节上会稍有出入)。

 师:除了用钟表来计时,还可以有什么来计时?

 生1:沙漏、日晷。

 生2:用一炷香。

 生3:在沙漠中插一根树枝。

 生4:在沙漠中可以把手舔湿。

 ……

 对于前三位学生的回答,教师都表示了肯定。对生4的回答,教师笑了笑作为反馈,继续关注此起彼伏举手的学生。在稍后的小结中,教师回顾刚刚提到了哪些计时的方法,学生一一认领自己说了什么,生4也站起来说自己“把手舔湿”的方法,但这个方法显然不合理,教师匆匆带过。

 当生4第一次说“把手舔湿”的方法时,我就思考学生为什么这么想。当学生在小结阶段再一次说自己的这个方法时,我敢肯定这个学生有自己的想法。可惜的是,教师没有给她解释的机会。趁着学生走出会场的那一会儿,我把学生截住,做个简单的访谈。

 孩子们真是可爱!一点都不怕生,看到我胸前的“嘉宾证”就知道是学校的客人,对我非常有礼貌。我简单地问“这堂课难吗?”(不难!)“喜欢这堂课吗?”(喜欢!)然后马上切入正题,刚刚说“把手舔湿”的那个方法(一提到这个方法,学生马上把生4推了出来,一个腼腆的小女孩),大家觉得和时间有关吗?围在我身边的十几个孩子齐声答:无关!此时,我微笑着看着生4,想听听她的想法,生4也说“无关的”。刚想追问,旁边的一个小男孩说:有关的!时间久了,手就干了!——对极了!其实我心里预设的就是这个答案。这个答案太重要了!而生4肯定也有一种对时间的直觉,所以才会两次说自己的这个方法,如果她觉得自己完全错的话,在第一次和第二次的间隔时间是有可能自己发现的。而这个学生“把手舔湿”的方法,让我的思维如风吹草原一样绵延开去……

二、时间与计时

 时间的本质是什么?是物质的存在形式?是运动的持续性、顺序性的体现?或者仅仅是描述物质运动的参数?连爱因斯坦都认为是“人的主观幻觉”的时间,实在很难一言以概之。在本文中,笔者这样来定义时间:时间是两种运动的共时性。这是一个糟糕的定义,“时间”是名词,“共时性”是形容词,把名词说成形容词,不合语法!何况,“共时性”显然和时间有关,“时间”尚未定义,怎能反过来用“共时性”来说明时间?逻辑不通!不过,不急,且容我慢慢道来。

 时间是无形的,因此,我们必须借助钟表等计时工具,来度量无形的时间。度量之前必须定义时间,无一例外地,人类以某种事物的运动来定义时间。日出日落、月圆月缺、四季变换恐怕是最常见、最容易被人感知的,而天体的运行又相对稳定,所以日、月、年恐怕是最初被抽象出来的时间概念。“日”和“月”既是时间概念又是其背后依赖的天体运动的主体,这绝不是偶然。同样,年在甲骨文是上“禾”下“子”,是人背负稻谷的形状,而稻谷一年一熟(《说文》:年,谷孰也。),从而引申为时间意义的“年”。

 近代历史上,时间的计量体系经历过几次变迁。首先是“世界时”系统(Universal Time,又称格林威治时间,简写为UT),以地球自转运动为标准。由于地球自转速度变化的影响,它不是一种均匀的时间系统。因此,自1960年开始用历书时(Ephemeris Time,简写为ET)作为基本的时间计量系统。这是由天体力学的定律确定的均匀时间,又称牛顿时。由于历书时的测定精度较低﹐1967年起用原子时(Inernational Atomic Time,简写为ATI)代替历书时作为基本的时间计量系统,这是以物质的原子内部发射的电磁振荡频率为基准的时间计量系统。可见,要定义时间必须依靠一个运动事件,这一运动又具有均匀、稳定的特点。

 我们再来看看计时工具。以沙漏为例,不管被测的运动是多么千变万化,沙漏的沙子从上方漏到下方的时间是固定的。将沙漏的运动和被测的运动建立平行关系,就像用尺子量另一个长度一样,我们就得到了时间。日晷可以测时,是因为地球自转一周的时间是相对固定的。时钟也一样,分针走一小格是一分钟,时针走一大格是一个小时,始终不变。我们信任计时工具,是因为我们明白计时工具本身的运动(沙子漏下、太阳运动带来投影的移动、表针的走动)和被测量的运动正在经历同样的时间,两者是共时的!认识到这种共时性,就认识到了把两种运动联系起来的纽带:时间。皮亚杰的研究告诉我们,前运算阶段的儿童会因为自己动作的变化而认为时间(时钟)也会有快慢的变化。现实生活中,我们为什么选择沙漏、日晷、钟表来计时呢?因为它们既包含了一种运动,又便于携带、认读。其实,我们同样可以通过测量天体的运行、原子的变化来计时,但测量成本太高,不方便,在生活中用不上。

三、“蒸发计时器”

 分析至此,回过头来看课上的细节,生1、生3都是用现成的工具来解释时间,他们的脑海中有“共时性”的直觉吗?不好确定。生2、生4都是用一件事,一个运动过程,来回答“怎么计时”的问题,只是“一炷香”已经进入我们的语言,很好理解,而生4的想法比较隐蔽而已。正因为生4的想法比较隐蔽,我们是不是可以说,这个学生是真正经过自己的思考的?

“把手舔湿”的计时方法可行吗?在沙漠中水分蒸发快,说不定舔舔手,测一下大致的时间是可行的。沿着学生的想法,我们是否可以设计一个“水分蒸发计时器”?初步设想如下:

 1、建立常态模型。通过试验,确定某沙漠某段时间内的日平均蒸发量的范围。

 2、选择器皿、调整刻度。选择圆柱状、敞口玻璃量筒,注入比日平均蒸发量稍多的水,任其蒸发。每一二小时或某个时间段记录水位的下降,标上刻度。一天当中,不同时段的蒸发量不同,近中午的刻度就宽一些,早、晚的刻度就密一些。一年当中,不同月份的蒸发量也不同,最后的计时器要能反映这种差异。

 3、调整蒸发计时器。在实际的使用中,水的蒸发除了温度的因素外,还受到风速、气压、湿度的影响,同时,沙漠中的水是十分珍贵的,白白蒸发掉太可惜。因此,可以把计时器设计成倒“U”形,供蒸发的一侧外壁涂黑(要留一线白,供读刻度),加速蒸发;倒“U”形的另一侧涂银色,可以将水冷凝,这样蒸发的水可以重复使用。

 ——以上就是水分蒸发计时器的初步设想。其实,现实中就有蒸发计时器的模型了,那就是气象学研究中使用的蒸发器、蒸发桶和蒸发皿。只是这些工具获得的是蒸发量的数据,没有和时间挂钩而已。在现成的蒸发器上标上刻度不就是一个简单的蒸发计时器吗!只是由于蒸发的不稳定因素太多,远没有借助日晷或沙漏来得方便,所以这种计时器没有在生活中出现。

四、教学设计的新思路

 苏教版二年级上册89页,“想想做做”安排了对1分钟的体验活动:1分钟脉搏大约跳几次,大约做几节眼保健操动,大约跳几下绳,以及能完成多少计算题。在课堂中,安排学生进行这些体验当然是必要的,这样教学,有活动又联系生活,符合课改的理念。何况在许多教师看来,课堂这么热闹一下,学习氛围多好啊!只是,老师计时、学生活动的形式,学生在多大程度上能忽略活动本身带来的兴奋,而去关注活动背后的时间?学生有没有内在的驱动力去体验一分钟有多长?学生有没有兴趣在课后自己玩一玩一分钟有多长的游戏?

 其实可以把体验一分钟的活动换一种方式来设计:让学生根据某一种活动来推测一分钟。教学落实可以有两种情况。

 一是,立足教材、稍作改动。比如,课上叫上一位学生跳绳一分钟得到了一个数据,在这之后,老师说:现在假设我们没有时钟了,你能不能根据跳绳的个数来预测一分钟?我们试试看!游戏规则看大屏幕:1.不能看大屏幕上的秒表。2.你说“开始”,老师开始计时;你说“停”,老师停止计时。3.看看你预测的准不准。这样,如果学生再一次跳绳的话,她会回忆前一分钟对时间的感觉,而且,他会对跳绳的数据作出解读。比如,前一分钟跳得很不顺利跳了40个,这次跳很顺利,他肯定会跳到40个以上再喊“停”。而下面的学生也能明白他的意图。需要注意的是,跳绳一分钟是蛮累的,尤其学生不知道老师有一个预测一分钟的“回马枪”,在第一分钟就会拼命跳——这堂课上的女生就跳得气喘吁吁。所以,如果教师要把跳绳活动一分为二进行,可得找个身体素质好的!

 当跳绳的学生预测之后,教师可以继续安排游戏,把大屏幕上的第三条改成“离一分钟越接近者为胜”,把游戏安排成个人或小组比赛。课件制作一个计时器,一分钟的开始和结束都有“叮”的一声提示,让学生自己先体验一分钟,摸脉搏、做眼保健操、做习题或者做其他事情都可以。这次体验的目的是给学生一把尺子,因为有比赛的压力,学生肯定会开动脑筋。这样的体验也可以安排两次。体验之后,让学生一一上来预测。学生活动并喊停后,不要急着让他看预测结果,先让学生说一说体验。教师可以问:为什么选择这个方式?你觉得自己预测的准不准?(看结果)为什么你能预测的这么准?怎样预测才能比较准确?在几位学生都预测之后,教师可以追问:为什么大多数人选择了……(比如脉搏),而很少选择……(比如做练习)?

 在这个过程中,尤其要关注学生生成的方法。如果我们的目的是预测一分钟,那么像眼保健操这样的活动是不用“做”的,聪明的学生只要默念广播词即可。而预测最方便的方法恐怕是数数,前1分钟根据计时器把握数数的节奏,预测的时候重复这一节奏。其他如生日歌(节奏重复、歌词简单)、九九乘法表(节奏、有规律)都是好办法。学生还会想出什么办法呢?让人期待!

 二是,课外延伸、自主体验。课上把整个预测游戏做一遍,而且要落实种种目标,完成种种追问,是比较耗时的。跳绳的学生演示游戏规则要2分钟以上,介绍规则、事先体验2分钟,如果学生展示3种方法至少要6分钟(追问“还有不同的方法吗?”等待学生反馈,以及学生展示前的准备,展示后的回答),加上其他因素,一共要10分钟以上。这恐怕超过原先对这个环节的时间预算。所以,这一体验活动可以进行到学生演示完预测规则或者第一个学生展示完第一种预测方法即止,让学生在课外自己想办法,自己测试预测得准不准,下堂课交流,或者就让学生课外交流。

五、絮语

 上文提及“要定义时间必须依靠一个运动事件”,其实“时间”就是一个计量“事件过程长短”的“类别名词”。我们是为了对事件的“序”进行度量才引入时间的概念,而不是先发现时间,再去找一个运动事件来定义它。时间是为了度量事件而被“创造”出来的。

 要描述事物变化的“序”,可以选择时间这个维度,而根据事物变化的情况(“相”),我们也可以来推测时间,两者合二为一的现象在生活中有不少例子。

 ——去买菜,我们都会选水灵的、鲜嫩的。卖菜的商贩往菜叶上洒水,让菜叶晚一点变蔫。

 ——“今年20,明年18”,正因为年华似水,逝者如斯,所以这一香皂的广告语至今仍为人称道。而化妆品商们几乎都要标榜自己的产品有“淡化岁月痕迹”的功效。

 ——白居易写摘下的荔枝,“一日则色变,二日则香变,三日则色、香、味俱尽矣!”写出了时间的序和事物变化的序,渗透着一一对应的思想。

 ——《淮南子·说山训》:“见一叶落而知岁之将暮。”这就是“一叶知秋”的出处。根据太阳在黄道上的位置,古人划分二十四节气,既记录自然现象又指导农事。——现代的物候学也正是把时间和自然界的各种现象联系起来。

 ……

 不同的人,不同的情境,对时间会有不同的体验。

 ——“彼采葛兮,一日不见,如三日兮!彼采萧兮,一日不见,如三秋兮!彼采艾兮,一日不见,如三岁兮!”(《诗经·王风·采葛》)

 ——“人生天地之间,若白驹过隙,忽然而已。”(《庄子·知北游》)

 前者说时间的慢,因为见不到心上人;后者说时间的快,那是庄子对人生的彻悟之言。

 ——“信安郡石室山,晋时王质伐木至,见童子数人棋而歌,质因听之。童子以一物予质,如枣核,质含之而不觉饥。俄顷,童子谓曰:“何不去?”质起视,斧柯尽烂。既归,无复时人。”(南朝·梁·任昉《述异记》)

 ——“……(陈抟)每寝处,多百余日不起。(《宋史·陈抟传》)

 是不是存在不同的“时-空”体系呢?王质的典故可以看成是人们此种猜测的反映。人能超越时间的限制吗?陈抟的典故让我们看到一种突破时间限制的途径。这两个典故都可以作为科幻故事的素材。

 “但见时光流似箭,岂知天道曲如弓。”(唐·韦庄《关河道中》)辨天道之曲,析教学之微,得思索之乐,光阴似箭也是不枉啊!

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