數(shù)學思維是低年級數(shù)學教學中重點培養(yǎng)的學科核心素養(yǎng)內容。新課程標準中提到“在義務教育階段,數(shù)學思維主要表現(xiàn)為運算能力、推理意識或推理能力”。受學習經歷短、知識儲備與運用能力有限等因素的影響,低年級學生對數(shù)學思維的認知和關注較弱,學習中自我思維培養(yǎng)的意識力、行為力也較差。基于此,教師要注意在日常課程教學中有意識地培養(yǎng)學生的數(shù)學思維,幫助學生在學習中逐步形成良好的思維方式,奠定學科學習的基礎。
一、低年級學生數(shù)學思維培養(yǎng)的重要性
(一)有利于培養(yǎng)學生正確的數(shù)學學科認知
數(shù)學是研究數(shù)量、結構、變化,以及空間和信息等概念的一門學科。數(shù)學學科認知就是關于“數(shù)學是一門什么樣的學科”的認識,這一內容會直接影響學生對待數(shù)學學習的態(tài)度和興趣。學生在不同階段的學科認知是存在差異的。例如,有的學生認為數(shù)學是研究數(shù)量關系和空間形式的學科,有的學生則認為數(shù)學是為人們提供探究現(xiàn)實世界觀察方式的學科。低年級學生剛開始接觸數(shù)學,對數(shù)學學習的認識是局部和主觀的,這會對他們的數(shù)學學習興趣和態(tài)度產生一定程度的影響,培養(yǎng)這一階段學生的數(shù)學思維,可以讓學生正確理解數(shù)學學科“是什么”,進而形成正確的認知和較高的學科學習興趣。例如,有的學生將數(shù)學等同于數(shù)字,將數(shù)學學習簡單地理解為認識大量的數(shù)字,并運用這些數(shù)字描述日常事物,而數(shù)學思維的培養(yǎng)則會讓學生認識到數(shù)學學科中除了有數(shù)字之外還有幾何圖形,以及數(shù)字之間進行運算的法則等內容。
(二)有利于提升學生的“四基”“四能”
新課標將數(shù)學課程的目標明確為“四基”“四能”,即進一步強調學生獲得數(shù)學基礎知識、基本技能、基本思想和基本活動經驗(“四基”),發(fā)展運用數(shù)學知識與方法發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題的能力(“四能”),形成正確的情感、態(tài)度和價值觀?!八幕薄八哪堋笔秦灤┝x務教育階段數(shù)學課程的主要目標。在低年級數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力,可以為學生創(chuàng)造相對獨立的數(shù)學思維過程,而在這種經歷中,學生會掌握數(shù)學基礎知識、基本技能、基本思想和基本活動經驗,并運用這些內容正確發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題,進而達到數(shù)學課程教學目標。例如,在數(shù)學思維培養(yǎng)過程中,教師會重點按照“是什么”“為什么”“怎么用”的思路,向學生講解基本概念和計算法則,然后讓學生通過習題的練習將這些基本知識、思想、活動經驗內化為分析和解決問題的能力,使學生的“四基”“四能”得到同步提升。
(三)有利于培養(yǎng)學生的知識遷移能力
運用知識解決問題,是數(shù)學課程教學的出發(fā)點和落腳點。這里強調的是,數(shù)學教學不僅關注學生對某一知識和能力的掌握,還重視學生利用掌握的知識發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決新的問題。對于低年級的學生而言,數(shù)學教學既要重視某一具體概念的講解,也要讓學生知道概念對應的現(xiàn)實場景,將對概念的理解從語言文字、習題延伸到現(xiàn)實生活中。培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力,可以讓學生在相對對立的數(shù)學思維練習過程中,逐步掌握知識及其應用場景,并嘗試將其應用到數(shù)學環(huán)境領域,從而達到知識的遷移。同時,低年級學生經歷獨立的數(shù)學思維過程,會對自然現(xiàn)象或現(xiàn)實情境中蘊含的數(shù)學規(guī)律認識得更深刻,并在這種數(shù)學“再發(fā)現(xiàn)”的過程中實現(xiàn)知識的遷移性理解與運用。例如,在“10以內數(shù)的認識”中,學生會在教師的引導下,對不同場景下10以內數(shù)的應用情況進行觀察與思考,而在這種思維過程中,學生會將數(shù)字應用場景延伸到生活中經常接觸但教材或者課堂上沒有提及的領域,這實際上就是對基礎知識的遷移。
二、低年級學生數(shù)學思維培養(yǎng)的挑戰(zhàn)
(一)學生數(shù)學思維感知能力薄弱
思維是看不見、摸不著,需要人通過大腦感知的。在平時的教學中,部分學生會因為大腦感知數(shù)字、圖形、語言等抽象內容的能力較為薄弱,出現(xiàn)數(shù)學思維發(fā)展滯后的情況。例如,有的學生在聽講中思維飄忽不定,無法跟隨教師的講解步伐同步進行問題的思考;有的學生對教師通過圖形語言、文字語言多角度復述的內容仍然不明白;有的學生則對一些可以直接看到或聽到的教學內容感興趣,而對那些抽象的、口頭表述的數(shù)學內容則表現(xiàn)得很費解。
(二)學生數(shù)學語言表達能力較差
用數(shù)學語言表達現(xiàn)實世界是低年級數(shù)學教學的總目標之一。這里的數(shù)學語言既包括文字語言,也包括符號語言和圖形語言。而用數(shù)學語言表達現(xiàn)實世界,既包括使用單獨的一種語言表達,也包括使用多種語言共同表達。在低年級數(shù)學教學中,教師會有意識地降低語言表達難度,讓學生使用一些簡單、常見的文字、符號、圖形表達自己的思考過程。但是,由于思維發(fā)展的差異性,以及數(shù)學知識的掌握和表達能力不同,部分學生缺乏使用數(shù)學語言表達自我的能力,導致教師難以準確理解學生的想法,無法準確判斷學生的數(shù)學思維狀況,進而影響最終的數(shù)學思維培養(yǎng)效果。
(三)學生思維經歷多樣且分散
低年級學生數(shù)學思維的發(fā)展主要有兩個途徑:一是課堂教學,二是課外活動經歷。相較而言,課外活動經歷對學生數(shù)學思維的熏陶作用更強烈。但是,由于缺乏科學的設計和規(guī)范的開展,學生在課外所經歷的思維往往是發(fā)散且多樣的,并不局限在數(shù)學學科,也沒有明確的主題,這使得學生在過程中無法從數(shù)學學科進行深入的感受和思想的升華。例如,學生雖然在生活中經常見到有不同數(shù)量輪子的車子,但是在看到車子的時候,并不會關注車的輪子數(shù)量與數(shù)字的關系,而當教師讓學生思考有沒有一個輪子或者三個輪子的車時,學生的思維會出現(xiàn)卡頓的情況。
三、低年級學生數(shù)學思維培養(yǎng)方法
(一)關注教情學情,總結學生思維發(fā)展規(guī)律
低年級學生數(shù)學思維的培養(yǎng)要遵循因勢利導的原則,即根據(jù)學生的思維發(fā)展規(guī)律進行針對性的引導與訓練,讓學生自然而然地實現(xiàn)思維的發(fā)展。而教師對學生思維發(fā)展規(guī)律的掌握要從理論與實踐兩個方面入手。
理論方面,教師要多閱讀新課標以及相關書籍,了解低年級學生思維發(fā)展的相關情況。例如,對于新課標中提出的數(shù)學學習“三會”的目標,教師要明白數(shù)學教學的總體目標就是讓學生學會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界,用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界,用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界,其中,數(shù)學思維的目標定位其實就是思考現(xiàn)實世界。這樣,教師就明白了數(shù)學教學中思維能力培養(yǎng)的目標所在。而通過閱讀建構主義學習理論方面的書籍,教師會逐步認識到要構建相應的學習場景,讓學生在經歷一次次思考后,實現(xiàn)知識和經驗的積累。
實踐方面,教師要善于從學生的面部表情、肢體動作、情緒等方面的表現(xiàn),掌握學生對所學內容的興趣以及思考程度,最終掌握學生在數(shù)學思維方面的具體情感、態(tài)度和行動狀況,為思維培養(yǎng)提供相關參考。例如,教師可以通過學生上課主動回答問題的情況,深入把握學生主動思考、積極表達想法等與數(shù)學思維發(fā)展相關的內容,進而制定針對不同學生的思維培養(yǎng)方案。
(二)創(chuàng)設問題情境,進行交叉性思維訓練
低年級學生數(shù)學思維的培養(yǎng)需要循序漸進的引導,畢竟這一階段學生的思維發(fā)展并不成熟。而為了避免因為數(shù)學語言過于抽象,導致學生準確理解難度偏大而引起的厭學等情況,教師要設定相應的問題情境,讓學生在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程中逐步克服學習恐懼,發(fā)展數(shù)學思維。例如,在進行乘法一節(jié)的教學時,學生對計算盤子中有多少塊月餅的問題的思考較為積極、主動和深入,但是對于直接給出的乘法算式則缺乏主動思考的動力,這實際上反映了學生喜歡對那些自己熟悉的、充滿趣味的場景中的數(shù)學問題進行思考,而不愿意對單一的、抽象符號的數(shù)學問題進行思考。基于這一情況,教師就可以多設計一些具有趣味性的情境,引導學生進行思維訓練。
同時,考慮到過多地借助具體問題情境對學生進行數(shù)學思維訓練,可能無法改變學生對抽象性內容的理解和正面應對的情況,教師要將具有問題情境的思維能力與抽象性的思維內容進行穿插,借助交叉性的思維訓練來引導學生形成良好的思維模式和思維習慣。例如,在“2×4=□”的思維練習中,教師就可以提出“小明想買4個蘋果,每個蘋果2元錢,那么他應該支付多少錢”的情境性問題,先讓學生通過加法進行計算,再從乘法的角度進行思考,并按照“2×4=□”的方式給出答案。隨后,教師提出“如果‘□×4=8’,你會設計什么樣的問題呢”這一問題,讓學生將抽象的算式代入具體的問題情境中。通過這種雙向練習,學生會逐漸形成良好的數(shù)學思維,同時克服對數(shù)學學習的恐懼心理。
(三)突出學生本位,激發(fā)個性化思維發(fā)展動力
學生對數(shù)學學科的學習應該是一個主動的過程,認真聽講、獨立思考、動手實踐、自主探索是學生在數(shù)學學習中應有的表現(xiàn)。在思維培養(yǎng)中,教師要將學生置于中心位置,讓學生進行積極、主動且相對對立的思考與表達,以此來促進學生個性化思維的發(fā)展。
首先,增加思考內容的趣味性。低年級學生的學習動力主要來自興趣愛好,在平時的教學中,教師要借助趣味性的內容和游戲式的活動來激發(fā)學生思考練習的積極性,降低思維培養(yǎng)難度。例如,在“長方形有哪些特點”教學中,教師就可以讓學生搜集長方形卡片,并放在桌子上觀察,思考這些長方形卡片有哪些特點。在這種主動收集、對比觀察、自主發(fā)言的情況下,學生會主動觀察長方形的特點,而且對通過思考獲得的答案有更加深刻的印象。當然,除了這種觀察和對比分析的方法之外,教師可以利用學生的好奇心設計一些猜測性的問題,讓學生圍繞自己的猜測進行主動探究,逐步形成相應的思考結果。例如,教師可以提出“使用一張A4紙可以剪出多少個長方形,請動手試一試”的問題,讓學生通過思考給出自己猜測的數(shù)字,然后借助學生對自己給出的答案是否正確的好奇心,引導學生邊操作邊思考。
其次,關注學生的思考過程和結果?;诮嬛髁x學習理論的相關內容,教師要盡可能地讓學生通過自主思考來鍛煉思維,而不是通過嚴格的要求。在思維訓練中,教師要轉變角色,讓學生成為自由的思考者和發(fā)言人。一方面,正確對待試錯,避免因為看到或者想到學生出現(xiàn)的思考過程或者結果的錯誤而進行不必要的干預。教師要認識到,試錯也是學生的一種思考經歷,這種經歷能夠從反面強調學生進行理性思考的認知。另一方面,讓學生先行總結,再集中講解。在總結學習內容的過程中,教師要引導學生自主進行回顧,思考自己的收獲與不足,并進行針對性的總結。相較于教師的總結而言,學生對自己的思考過程和結果進行的總結往往會更深刻、更具體,有利于學生形成良好的思維方式。例如,對于練習中出現(xiàn)的錯題,教師要先讓學生思考產生錯誤的原因,并給出避免出現(xiàn)此類錯誤的方法,同時教師給出自己的一些建議,這樣,學生的思考就會更加完善。
(四)注重經驗總結,塑造思維模式和習慣
考慮到學生數(shù)學思維的發(fā)展涉及課堂內外,以及學生課外經歷分散且多樣的情況,教師要利用階段性的總結或者知識遷移等方法,引導學生通過思考、歸納的方式構建自己的知識體系,進而逐步形成穩(wěn)定的思維模式和習慣。在這方面,教師可以在進行一段時間的教學后,引導學生回顧所學內容,并通過思維導圖等方式串聯(lián)起來,提煉其中一些典型問題的分析方法和計算規(guī)則,幫助學生構建自己的知識儲備、思考順序和分析要點。例如,在“圖形與拼組”一節(jié)教學后,教師可以引導學生按照圖形的名稱和圖形的特點,對所學的長方形、正方形、三角形知識進行思考與總結,形成自己的知識儲備。當然,教師也可以引導學生將這些總結的內容通過“備注”或者“舉例”的方式對應到生活中的具體場景上,使抽象的特點與具體的案例相對,形成由具體到抽象,再由抽象到具體的閉環(huán)。
四、結語
綜上所述,數(shù)學思維的培養(yǎng)是義務教育階段低年級數(shù)學教學中的重點內容。對低年級學生數(shù)學思維的培養(yǎng)不僅有利于學生形成正確的數(shù)學認知,提升其“四基”“四能”,還有利于鍛煉其知識遷移能力。針對低年級學生數(shù)學思維培養(yǎng)面臨的數(shù)學思維感知能力薄弱、數(shù)學語言表達能力較差、思維經歷多樣且分散等挑戰(zhàn),教師要總結學生的思維發(fā)展規(guī)律,開展交叉性的思維訓練,激發(fā)學生個性化的思維動力,引導學生總結經驗,從而使學生的數(shù)學思維得到良好的發(fā)展。