摘 要:核心素養(yǎng)是指“學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力”。文章明確了小學(xué)階段數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的十大要素及其與三大基本數(shù)學(xué)思想的關(guān)系,并由此闡述了培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵在于使學(xué)生領(lǐng)悟和掌握數(shù)學(xué)抽象的思想、數(shù)學(xué)推理的思想和數(shù)學(xué)模型的思想,而后結(jié)合典型案例對(duì)此進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);小學(xué)數(shù)學(xué);教學(xué)研究
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》明確指出:“在數(shù)學(xué)課程中,應(yīng)當(dāng)注重發(fā)展學(xué)生的數(shù)感、符號(hào)意識(shí)、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運(yùn)算能力、推理能力和模型思想”,此外還有“應(yīng)用意識(shí)”和“創(chuàng)新意識(shí)”。以上十項(xiàng)通常被作為小學(xué)階段需要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)。以下結(jié)合筆者的教學(xué)思考與體會(huì)對(duì)核心素養(yǎng)視角下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)作一較為系統(tǒng)的探討。
一、 數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)與三大基本思想的關(guān)系
就現(xiàn)階段而言,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),可以說(shuō)是每位數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)的重要目標(biāo)。數(shù)學(xué)教學(xué)最看重的應(yīng)是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的思想和方法。而在義務(wù)教育新課程標(biāo)準(zhǔn)中也指出,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)起著不可替代的作用。所以,要在數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中落實(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想。其實(shí)在義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中,明確了數(shù)學(xué)的基本思想主要有數(shù)學(xué)抽象的思想,數(shù)學(xué)推理的思想和數(shù)學(xué)模型的思想,因?yàn)檫@些思想既是數(shù)學(xué)產(chǎn)生與發(fā)展所依賴的根本,也是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)以后應(yīng)該具備的思維能力。所以,要想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),就必須在課堂教學(xué)中滲透和體現(xiàn)數(shù)學(xué)的這三大基本思想。
其實(shí),我們只要略微分析一下上段中所明確的核心素養(yǎng)要素即會(huì)發(fā)現(xiàn),它們又與數(shù)學(xué)三大基本思想正好相對(duì)應(yīng):數(shù)感、符號(hào)意識(shí)、空間觀念、幾何直觀正好對(duì)上數(shù)學(xué)抽象的思想;數(shù)據(jù)分析觀念、運(yùn)算能力和推理能力與數(shù)學(xué)推理的思想相對(duì)應(yīng);模型思想與數(shù)學(xué)模型的思想相對(duì)應(yīng)。而應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)是始終貫穿于三大基本思想當(dāng)中的。所以,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)即可以等同于:使學(xué)生領(lǐng)悟和掌握數(shù)學(xué)抽象的思想、數(shù)學(xué)推理的思想和數(shù)學(xué)模型的思想。
二、 核心素養(yǎng)在日常教學(xué)中的滲透
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中要想有效促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展,就必須在課堂教學(xué)中滲透和體現(xiàn)數(shù)學(xué)的這三大基本思想。這就要求教師在平時(shí)教學(xué)中結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容合理地滲透這些思想。下面就結(jié)合比較典型的案例來(lái)加以具體探討。
(一)數(shù)學(xué)抽象的思想
抽象是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中普遍性的經(jīng)常存在的思維活動(dòng),也是數(shù)學(xué)學(xué)科中最為基礎(chǔ)和關(guān)鍵的思維方法之一。學(xué)生在人教版四年級(jí)上冊(cè)學(xué)習(xí)了單價(jià)、數(shù)量和總價(jià),速度、時(shí)間和路程之間的關(guān)系,隨著學(xué)生知識(shí)的豐富,就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們都是求每份數(shù)、份數(shù)和總數(shù)之間的關(guān)系,這是一個(gè)循序漸進(jìn)、逐步抽象的過(guò)程。
在小學(xué)階段使用最多莫過(guò)于“轉(zhuǎn)化”的思想。例如平面圖形面積計(jì)算的學(xué)習(xí)就離不開(kāi)“轉(zhuǎn)化”,在教學(xué)圓的面積這一課,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)把圓的面積“轉(zhuǎn)化”成已學(xué)過(guò)的圖形,必須在保證面積相等的基礎(chǔ)上進(jìn)行轉(zhuǎn)化,最終獲得新圖形的面積計(jì)算方法。還有在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生理解算理時(shí),用到的“分與合”的思想,如:156×3,就是把6個(gè)3、50個(gè)3和100個(gè)3合起來(lái)。這些都是數(shù)學(xué)課堂中體現(xiàn)出來(lái)的思想方法的抽象。
說(shuō)到數(shù)學(xué),很多人都覺(jué)得數(shù)學(xué)是“抽象”的,而數(shù)學(xué)符號(hào)又正好是數(shù)學(xué)抽象最重要的表現(xiàn)形式。很多小學(xué)生覺(jué)得數(shù)學(xué)枯燥、無(wú)趣,討厭數(shù)學(xué),甚至害怕數(shù)學(xué),往往是因?yàn)闊o(wú)法正確認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)符號(hào)的數(shù)學(xué)意義。筆者認(rèn)為,教師應(yīng)該充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù),為學(xué)生呈現(xiàn)的不再是抽象的知識(shí),而是能夠符合他們年齡特點(diǎn)、學(xué)習(xí)特點(diǎn)的內(nèi)容。例如,小學(xué)數(shù)學(xué)主要學(xué)習(xí)加、減、乘、除四種運(yùn)算的符號(hào),而它們之間又有一些聯(lián)系。以往,教師常常單純介紹這些不同的符號(hào),但這樣的結(jié)果是,學(xué)生不懂得它們的真正意義,也就不懂在具體的問(wèn)題情境中,如何使用這四種符號(hào)。如果教師選擇這四種符號(hào)的數(shù)學(xué)史,加工制作成適合學(xué)生學(xué)習(xí)的微視頻,不僅僅可以讓學(xué)生了解這些符號(hào)的具體含義,還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,又從中滲透了數(shù)學(xué)文化素養(yǎng),對(duì)學(xué)生形成抽象的數(shù)學(xué)思想有很大的幫助。
(二)數(shù)學(xué)推理的思想
學(xué)生數(shù)學(xué)推理的能力是反映學(xué)生是否具有數(shù)學(xué)推理思想的重要體現(xiàn)。對(duì)于學(xué)生思維能力的發(fā)展很大程度上取決于推理能力的發(fā)展。合格乃至優(yōu)秀的推理能力不僅有助于學(xué)生更好地進(jìn)行思維活動(dòng),還有助于促進(jìn)學(xué)生的綜合素養(yǎng)的發(fā)展。
史寧中教授認(rèn)為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)涵蓋三個(gè)層面:用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界,用數(shù)學(xué)的思維分析現(xiàn)實(shí)世界,用數(shù)學(xué)的語(yǔ)音表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界。因此在“三角形的分類”這一課,筆者在教學(xué)中設(shè)計(jì)這樣一個(gè)練習(xí):在三個(gè)信封中裝有三個(gè)三角形,1號(hào)信封中露出三角形的一個(gè)角是鈍角,2號(hào)信封中露出三角形的一個(gè)角是直角,3號(hào)信封中露出三角形的一個(gè)角是銳角,讓同學(xué)們根據(jù)露出的這個(gè)角來(lái)判斷信封中的三角形是什么三角形?這就需要學(xué)生通過(guò)觀察這幾個(gè)三角形露出的角來(lái)進(jìn)行判斷,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)思考、分析這些三角形的可能性,最終要讓學(xué)生表達(dá)自己的所思所想。語(yǔ)言與思維是密切相關(guān)的,思維的推理需要通過(guò)語(yǔ)言表述出來(lái),因此,教學(xué)時(shí),教師要重視學(xué)生的數(shù)學(xué)語(yǔ)言,可以借助語(yǔ)言表達(dá)來(lái)激活學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)推理的能力。
培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)推理能力的基礎(chǔ)就是合理的大膽猜想,教師要善于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)這樣的條件。例如在教學(xué)三角形的面積時(shí),筆者先出示古代人們計(jì)算面積的方法,大約在兩千多年前,我國(guó)數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中的“方田章”就論述了平面圖形面積的算法。書(shū)中說(shuō):“方田術(shù)曰,廣從步數(shù)相乘得積步?!逼渲小胺教铩笔侵搁L(zhǎng)方形田地,“廣”和“從”是指長(zhǎng)和寬。也就是說(shuō):長(zhǎng)方形=長(zhǎng)×寬。還說(shuō):“圭田術(shù)曰,半廣以乘正從。”讓學(xué)生通過(guò)閱讀,大膽猜想三角形面積的計(jì)算方法,再讓學(xué)生通過(guò)合理的猜想、推理并驗(yàn)證三角形面積=底×高÷2的計(jì)算公式。這個(gè)推導(dǎo)計(jì)算公式以及驗(yàn)證的過(guò)程,不僅很好地滲透數(shù)學(xué)文化知識(shí),還有助于學(xué)生動(dòng)手能力的提升,同時(shí)也為學(xué)生的大膽猜想、合情推理提供了空間,讓學(xué)生能夠找到科學(xué)的方法對(duì)于自己的猜想進(jìn)行驗(yàn)證。
此外,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)推理能力,需要教師引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的推理方法。例如,人教版四年級(jí)上冊(cè)“大數(shù)的認(rèn)識(shí)”后,有讓學(xué)生感受和體驗(yàn)“1億有多大?”的教學(xué)內(nèi)容。教材中以1億張紙壘起來(lái)有多高?讓學(xué)生體會(huì)“1億有多大”,如果沒(méi)有一個(gè)合情的推理,學(xué)生往往會(huì)不多思考而脫口報(bào)出“100米”“1000米”“20千米”“1000千米”等各種想當(dāng)然的答案。然而這些想當(dāng)然是沒(méi)有科學(xué)依據(jù)的,也就是沒(méi)有“合情”的成分,與答案“1億張紙約有1萬(wàn)米”這一較科學(xué)的結(jié)論是完全不同的。為了讓學(xué)生進(jìn)行合理正確的推測(cè),筆者首先引導(dǎo)學(xué)生思考:“使用何種方法能夠較為準(zhǔn)確地測(cè)出1億張紙的高度”,由于不可能數(shù)出1億張紙壘起來(lái)測(cè)高度,那如何是好呢?這就給予了學(xué)生鍛煉推理思維能力的空間,學(xué)生會(huì)猶如順藤摸瓜一般順著模型所彰顯的途徑而積極尋求答案。再加上教師的適當(dāng)引導(dǎo),學(xué)生也就能夠想到,合理的方法是先測(cè)出100張紙(若干張紙)的高度,然后以這個(gè)高度為基數(shù)再來(lái)具體算出1億張紙的高度,這才是合理而有效的推理途徑。
(三)數(shù)學(xué)模型的思想
所謂的數(shù)學(xué)建模是指從熟悉的生活中或者是具體的場(chǎng)景當(dāng)中抽象出相關(guān)的數(shù)學(xué)理論知識(shí),之后,借助數(shù)學(xué)符號(hào)、不等式等來(lái)表達(dá)數(shù)學(xué)問(wèn)題,這樣不僅能夠?qū)?shù)學(xué)知識(shí)與生活有效的結(jié)合在一起,而且,也能幫助學(xué)生形成模型思想,這對(duì)提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)之間都有著密切的聯(lián)系。
在平時(shí)教學(xué)中體現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的思想,不同的年級(jí)、不同的教學(xué)內(nèi)容、不同的學(xué)習(xí)對(duì)象都會(huì)表現(xiàn)出一定的差異。教師要反復(fù)的研究和思考每一教學(xué)內(nèi)容中隱藏的數(shù)學(xué)“模型”,幫助學(xué)生有效地進(jìn)行“建?!薄PW(xué)階段有不少較典型問(wèn)題彰顯了模型思想。如“搭配”“植樹(shù)問(wèn)題”“雞兔同籠”問(wèn)題等。“雞兔同籠”出于我國(guó)古代著名的《孫子算經(jīng)》,其所體現(xiàn)的是假設(shè)和方程的思想,由于它具有很強(qiáng)的代表性和拓展性,故其所涉及的算法也是數(shù)學(xué)中的一個(gè)經(jīng)典模型。小學(xué)五、六年級(jí)的學(xué)生常常會(huì)運(yùn)用“雞兔同籠”的數(shù)學(xué)模型解決問(wèn)題。
例題:籠中有幾雞和兔若干只,上面共有35個(gè)頭,下面共有94只腳,求雞和兔各有多少只?
解析1:通過(guò)列方程解答。設(shè)有x只兔,則有(35-x)只雞。根據(jù)“雞兔總共有94只腳”得到方程式4x+2(35-x)=94,解得x=12,即兔有12只,雞有35-12=23(只)。
解析2:用假設(shè)法來(lái)解答。這是古人所用的思路,這里我們可以使用一種更為形象的假設(shè)法來(lái)更快地得到結(jié)果:(1)讓全部的雞抬起一只腳,兔子抬起兩只腳,我們得出還有94÷2=47(只)腳。(2)這時(shí),每只雞一只腳,每只兔子兩只腳。籠子里只要有一只兔子,則腳的總數(shù)就比頭的總數(shù)多1。(3)這時(shí)腳的總數(shù)與頭的總數(shù)之差47-35=12,就是兔子的只數(shù)。雞的只數(shù)是35-12=23(只)。
這道題通過(guò)列方程來(lái)解是比較“正統(tǒng)”和經(jīng)典的方法,原因是該題本身所包涵的即為方程思想。而思考和解答從假設(shè)入手,則對(duì)處于形象表征階段的學(xué)生而言,實(shí)際上更有利于學(xué)生理解問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。某種一以婚喪,“建?!笨梢暈橐环N具有自身特色的學(xué)習(xí)途徑,其主要的價(jià)值就在于為學(xué)生提供了自主思考的方法和工具,有助于學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題,增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí)和發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)。
綜上所述,文章就核心素養(yǎng)視角下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的探討。事實(shí)上,學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個(gè)兼具深度和廣度的教學(xué)課題,需要老師在教學(xué)實(shí)踐中不斷積極探索和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然,發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)還需要從其他方面入手,但如果教師能以學(xué)生為本,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),滲透數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)文化,正確引導(dǎo)學(xué)生思考,學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成就只需靜待花開(kāi)了。
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作者簡(jiǎn)介:黃小瓊,福建省漳州市,福建漳州藍(lán)田經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)。