施雁飛
[摘 要] 培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)是新時期小學數(shù)學教學的一項重要任務,是提高學生數(shù)學水平和數(shù)學能力的主要舉措。結合設計“適宜兒童 尊重學習”的小學數(shù)學課程,小學數(shù)學應從三個方面來培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng),以促進學生的全面發(fā)展。
[關鍵詞] 核心素養(yǎng);幾何直觀;模型思想;應用意識
當前,“核心素養(yǎng)”的培養(yǎng)已然成為中小學教育最重要的任務和目標。那么,到底什么是“核心素養(yǎng)”?什么又是“數(shù)學核心素養(yǎng)”呢?核心素養(yǎng)是以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心,包括人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)。而數(shù)學核心素養(yǎng)主要包括數(shù)感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運算能力、推理能力、模型思想、應用意識和創(chuàng)新意識。在小學數(shù)學教學中,如何通過數(shù)學學科的教學來培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。對此,筆者從以下三個方面試談如何通過設計“適宜兒童 尊重學習”的小學數(shù)學課程,來培養(yǎng)學生的“幾何直觀、模型思想、應用意識”的數(shù)學核心素養(yǎng)。
一、巧算面積,提升幾何直觀
幾何直觀可以把復雜的數(shù)學問題變得簡明、形象,這一數(shù)學素養(yǎng)的提升,有助于探索解決問題的思路。筆者在六年級上冊《長方體和正方體》這個單元中,通過對教材的整合、重組,補充了《巧算表面積》這一課程:
巧算表面積
數(shù)學閱讀
立體圖形的拼接和分割會有很多有趣的現(xiàn)象,兩個正方體拼在一起少了兩個面;把一個長方體分成兩個長方體,會增加兩個面。不同的拼接方法和分割方法,減少和增加的面的面積也會不一樣。因此,在解決問題過程中,先要分析增加或減少的面是哪些面?什么情況下增加或減少的面的面積最大或最小。
經典例題
【例題1】兩個棱長是2厘米的小正方體可以拼成一個長方體,這個長方體的表面積是多少?
解答:先根據(jù)題意畫圖:
從圖上可以清楚地看出:兩個正方體原先各有6個正方形的面,當把它們拼起來時就少了2個正方形的面。這時,求長方體的表面積只相當于求12-2=10個正方形的面積;還可以這樣想:當兩個正方體拼成一個長方體時,求長方體的表面積,我們可以先分別求出這個長方體的長、寬、高,再求出它的表面積。
(當物體拼合時表面積之和少了,可以根據(jù)用原來的面去掉減少了的面,從而求出拼合后物體的面積數(shù)量,然后求出表面積。另外,還可以求出拼成后大物體的長、寬、高,再根據(jù)物體形狀直接求表面積)
2×2×10=40(平方厘米)
答:這個長方體的表面積是40平方厘米。
【例題2】把一個長、寬、高分別是7厘米、6厘米、5厘米的長方體截成兩個長方體,使這兩個長方體表面積之和最大,這時表面積之和是多少平方厘米?
解答:把長方體截成兩個長方體后,兩個長方體表面積之和等于原長方體表面積再加上兩個截面的面積。這個長方體幾個面中,上、下面的面積最大,所以要看哪個面的面積最大,于是本題就按平行于上、下面的方式去截,才使表面積之和最大。
長方體截成兩個長方體有三種截法,如圖:
每一種截法都會產生不同的面,所以判斷怎么樣截是解決問題的關鍵。
(7×6+7×5+6×5)×2=214(平方厘米)7×6×2=84(平方厘米)214+84=298(平方厘米)
答:這時表面積之和是298平方厘米。
分層練習
★把兩個棱長是3厘米的小正方體拼成一個長方體,這個長方體的表面積是多少?
★★把一個長10厘米、寬8厘米、高6厘米的長方體木料截成兩個完全一樣的長方體,怎樣截才能使截成之后,得到兩個長方體的表面積之和最大?最大是多少?
★★★把兩個長6厘米、寬4厘米、高3厘米的長方體拼成一個大長方體,這個大長方體的表面積的最大值與最小值相差多少?
通過這樣的補充,滿足了每個孩子的個性,對孩子的幾何直觀這一數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升起到了事半功倍的效果。
二、妙用策略,提升模型思想
弗賴登塔爾認為:學生與其學數(shù)學,不如學習數(shù)學化。在小學階段,就是把數(shù)學研究對象的某些特征進行抽象,用數(shù)學語言、圖形或模式表達出來,建立數(shù)學模型。為了提升學生的模型思想這一數(shù)學素養(yǎng),筆者在六年級上冊《解決問題的策略》這一單元中,對教材進行了的拓展,設計了《假設策略巧妙多》這一課程:
假設策略巧妙多
數(shù)學閱讀
雞兔同籠是中國古代的數(shù)學名題之一。大約在1500年前,《孫子算經》中就記載了這個有趣的問題。書中是這樣敘述的:今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何?這四句話的意思是:有若干只雞兔同在一個籠子里,從上面數(shù),有35個頭,從下面數(shù),有94只腳。問籠中各有多少只雞和兔?算這個問題有個最簡單的算法:(總腳數(shù)-總頭數(shù)×雞的腳數(shù))÷(兔的腳數(shù)-雞的腳數(shù))=兔的只數(shù)
(94-35×2)÷2=12(兔子數(shù)) 總頭數(shù)(35)-兔子數(shù)(12)=雞數(shù)(23)
解釋:讓兔子和雞同時抬起兩只腳,這樣籠子里的腳就減少了總頭數(shù)×2只,由于雞只有2只腳,所以籠子里只剩下兔子的兩只腳,再÷2就是兔子數(shù)。
經典例題
【例題1】幼兒園買來大毛巾和小毛巾各40條,共用去240元。已知每條大毛巾的價錢是每條小毛巾的2倍,每條大毛巾是多少元,每條小毛巾是多少元?
解答:40×2=80(條)80+40=120(條)240÷120=2(元)2×2=4(元)
答:每條大毛巾是4元,每條小毛巾是2元。
【例題2】有4個大筐和3個小筐,共裝有300千克蘋果,如果每個大筐裝的蘋果是小筐裝的3倍,那么每個大筐裝多少千克蘋果,每個小筐裝多少千克蘋果?
解答:4×3=12(個) 12+3=15(個) 300÷15=20(千克) 20×3=60(千克)
答:每個大筐裝60千克,每個小筐裝20千克蘋果。
分層練習
★有4個大筐和3個小筐,共裝有120千克蘋果,如果每個大筐裝的蘋果比小筐裝的多16千克,每個大筐裝多少千克蘋果,每個小筐裝多少千克蘋果?
★★糧店有大米20袋,面粉50袋,共重2250千克,已知1袋大米的質量和2袋面粉的質量相等,那么1袋大米重多少千克?
★★★2輛同樣的玩具汽車和9把同樣的玩具手槍的總價格是225元。已知1輛玩具汽車和3把玩具手槍的價格相等。每輛玩具汽車是多少元,每把玩具手槍是多少元?
教學中教師重視學生模型思想的培養(yǎng)和提升,使數(shù)學建模成為學生思考問題與解決問題的一種思想和方法。
三、活側體積,提升應用意識
應用意識作為小學數(shù)學學科最核心的素養(yǎng)之一,應該著重進行培養(yǎng)。因此,筆者在六年級上冊《解決問題的策略》這一單元中,補充了《測不規(guī)則物體的體積》這一課程:
測不規(guī)則物體的體積
數(shù)學閱讀
不和水起反應的小物體,可以放入裝有適量水的量筒,兩次體積差就是物體體積,如小石塊體積;如果在水中漂浮,可以用細針按入水中,如木塊;如果和水起反應,可以在量筒里放細沙,表面水平,再把小物塊埋入細沙,兩次體積的差就是小物塊的體積;如果物塊較大,不能放入量筒,可以把物塊放入裝滿水的燒杯,溢出水的體積就是物塊的體積;如果知道物塊的密度,也可以測出物塊的質量或重力計算體積。
測量不規(guī)則物體體積時,我們可用三種方法來測量。
方法一:
(1)先將容器裝夠量的液體(一般用水)(2)測出水的體積V1(3)將物體完全浸沒在液體中(4)測量出物體和液體的體積V2(5)求出:物體的體積:V2-V1.
方法二:若已知了物體的密度,可用天平將物體的質量測量出來,再由密度公式算出它的體積。
方法三:測量工具是天平,而且密度未知。
(1)容器中先裝滿水,物體浸沒水中,測量出溢出的水的質量,算出溢出水的體積,就等于物體體積。(2)再測出不規(guī)則物體的質量。(3)再用密度公式算出它的體積。
步驟:
倒一些水到燒杯中,記錄水的體積;將石塊放入燒杯中;
記錄這時的水的體積;求解:得到V1;得到V2;石塊體積V=V2-V1
經典例題
【例題1】一個正方體魚缸,從里面量棱長是2分米,向魚缸內倒入4.4升水,再把幾條金魚放入水中,這時量得水深15厘米,求這幾條金魚的體積。
解:4.4÷(2×2)=1.1(分米)=11(厘米)15-11=4(厘米)=0.4分米
2×2×0.4=1.6(立方分米) 答:這幾條金魚的體積是1.6立方分米。
【例題2】露露家有一個長40厘米、寬20厘米、高30厘米的長方體玻璃缸,里面放著一些漂亮的雨花石,此時水面高20厘米。當露露把這些雨花石撈出去之后,水面下降了5厘米,這些雨花石的體積是多少立方厘米?(玻璃厚度忽略不計)
解:40×20×5=4000(立方厘米)
答:這些雨花石的體積是4000立方厘米。
分層練習
★把一個鐵球沉沒在長1.5分米、寬1.2分米的長方體容器里,水面由4.5分米上升到6分米,你能求出這個鐵球的體積是多少嗎?
★★在一只長50厘米、寬40厘米的長方體玻璃水缸中,放入一塊棱長2分米的正方體鐵塊后,水面會上升多少厘米?
★★★小剛家有一個正方體的魚缸,從里面量棱長是12厘米,取出兩條同樣大的金魚后水面下降0.4厘米,一條金魚的體積是多少立方厘米?
正如中山大學教授、我國著名數(shù)學家周海中說:“學而不用則廢,用而不學則滯;學用必須結合,二者缺一不可?!笨梢妼W以致用,培養(yǎng)和提升學生的應用意識的重要性。
小學數(shù)學核心素養(yǎng)與“發(fā)展全面的人”的核心理念相呼應,在我們的數(shù)學教學中,除了要關注學生的幾何直觀、模型思想、應用意識的培養(yǎng),更應該關注學生數(shù)學核心素養(yǎng)的全面發(fā)展??傊?,我們要通過設計“適宜兒童 尊重學習”的小學數(shù)學課程,不斷地培養(yǎng)和提升小學生的數(shù)學核心素養(yǎng),以達到“隨風潛入夜,潤物細無聲”的目的,最終培養(yǎng)出全面發(fā)展的學生。
[參 考 文 獻]
[1]葉鴻琳.在“真實”的課堂中經歷“有效”的數(shù)學學習——例談小學數(shù)學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實施策略[J].天津市教科院學報,2017(1).
[2]陳凌芳.如何在小學數(shù)學課堂教學中培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)[J].西部素質教育,2017(3).
(責任編輯:李雪虹)