在新課標的指引下,數(shù)學教學愈發(fā)重視培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。新課標提到:“小學階段核心素養(yǎng)主要表現(xiàn)為:數(shù)感、量感、符號意識、運算能力、幾何直觀、空間觀念、推理意識、數(shù)據(jù)意識、模型意識、應用意識、創(chuàng)新意識?!狈栆庾R就是核心素養(yǎng)中的重要表現(xiàn)之一,是小學數(shù)學的重點培養(yǎng)內(nèi)容,更是小學生數(shù)學基礎的重要組成部分。在數(shù)學教學中,教師要有意識地營造適合符號意識培養(yǎng)的氛圍、創(chuàng)造培養(yǎng)學生符號意識的條件,以推進學生在數(shù)學教學中增強符號意識,促進核心素養(yǎng)的發(fā)展。
一、符號意識的內(nèi)涵解讀
符號意識是人類在文化、歷史和個人經(jīng)驗中對符號含義的共識或理解。符號,作為一種代表具體事物、概念或過程的標記或圖像,承載著豐富的意義。在交流和認知的過程中,符號不僅是一個簡單的視覺圖形,還是連接人與信息、思想與情感的橋梁。人類通過符號來傳達語言、藝術、科學等多種層面的知識與情感,使復雜的理念得以簡化和普及。在這一過程中,符號的意義并非固定不變的,而是隨著文化的演進和社會的發(fā)展持續(xù)地被賦予新的內(nèi)容。
新課標對符號意識的定義為“能夠感悟符號的數(shù)學功能……是形成抽象能力和推理能力的經(jīng)驗基礎”。數(shù)學中有許多代表特殊含義或重要理論的符號,這些符號是學生探究數(shù)學、形成數(shù)學思維必須具備的,比如“+”“=”等。學生應學會運用這些數(shù)學符號進行運算,表示數(shù)學中的關系、規(guī)律等,并知道數(shù)學符號表達的運算規(guī)律、推理過程、結果等具有一般性的特點,這對于培養(yǎng)其數(shù)學能力具有重要意義,能夠為其將來的數(shù)學學習打下堅實的基礎。
二、符號意識在小學數(shù)學教學中的培養(yǎng)意義
(一)鞏固和深化學生的數(shù)學基礎知識
數(shù)學基礎知識的掌握是學生數(shù)學學習的基石,而符號作為數(shù)學語言的基本單位,其理解和運用直接影響學生對數(shù)學概念的把握和數(shù)學技能的形成。在數(shù)學概念的理解上,學生接觸到的基本數(shù)學概念如數(shù)的大小、加減乘除運算、分數(shù)、小數(shù)等,都是通過符號來表達的。比如,數(shù)字“3”不僅是一個具體的數(shù)量,它還可能代表數(shù)軸上的一個位置,以及與其他數(shù)字的關系。學生如果能夠深刻地理解數(shù)字符號的這些含義,就能更好地掌握數(shù)的概念,為后續(xù)的數(shù)學學習打下堅實的基礎;在數(shù)學技能的形成上,符號意識的培養(yǎng)不僅有助于學生掌握數(shù)學運算規(guī)則,還能夠促進學生對數(shù)學關系的理解。在小學數(shù)學中,很多運算規(guī)則是通過符號來表達的,如加法交換律“a + b = b + a”中的符號“+”和“=”,學生需要理解這些符號的含義,并能夠在不同的數(shù)學情境中正確應用這些規(guī)則。同時,數(shù)學中的等式、不等式、比例關系也都是通過符號來表達的。比如,等式“2x = 10”中的符號“=”和“x”代表了特定的數(shù)學關系。
(二)提升學生的問題解決能力
在數(shù)學問題解決過程中,符號的使用是不可或缺的。培養(yǎng)學生的符號意識,可以幫助他們更好地將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型,并根據(jù)問題的特點選擇合適的學習策略,進而運用數(shù)學工具進行分析和解決。在解決問題的過程中,學生需要識別問題中的關鍵信息,并用數(shù)學符號表示出來,再靈活運用數(shù)學符號進行解答。例如,在面對一個關于購物的應用問題時,學生需要將商品的價格、數(shù)量以及總價等信息用數(shù)學符號(如變量、數(shù)字和運算符號)表示出來,構建一個數(shù)學模型,搭建起數(shù)學結構,根據(jù)需要選擇有效的策略來解決問題。這一過程要求學生具備良好的符號意識,能夠準確地理解和使用數(shù)學符號來表達問題中的各個要素,全面提升學生的問題解決能力。
(三)促進學生邏輯思維能力的發(fā)展
邏輯思維能力是數(shù)學學習的核心能力之一,涉及對事物之間關系的理解、推理和判斷。符號作為數(shù)學語言的基本元素,其理解和運用的有效性能夠促進學生邏輯思維能力的良性發(fā)展。在小學數(shù)學教學中,學生通過數(shù)字、運算符、等式、不等式等符號來認識和表達數(shù)學概念,這些符號不僅是數(shù)學知識的載體,還是邏輯關系的體現(xiàn)。在學習中,學生通過理解“+”表示的加法運算,能夠建立起數(shù)與數(shù)之間的邏輯聯(lián)系,因此理解數(shù)的累加過程。符號意識的培養(yǎng)使學生在數(shù)學概念的學習中更加注重邏輯關系的建立,獲得邏輯思維能力的發(fā)展。
同時,數(shù)學推理是邏輯思維的重要體現(xiàn),因此會要求學生根據(jù)已知條件進行邏輯推導,得出結論。在這一過程中,符號的使用是必不可少的。比如,學生在解方程時需要通過符號操作進行邏輯推理,逐步求解未知數(shù),進行邏輯判斷和驗證,以此來解決問題,從而提升邏輯思維的嚴謹性。
(四)促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的提高
在小學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的符號意識,不僅能夠幫助他們更好地理解和應用數(shù)學知識,還能夠激發(fā)他們對數(shù)學的興趣和好奇心,讓學生感受到數(shù)學的美,理解數(shù)學在現(xiàn)實生活中的應用價值,以此提升他們的數(shù)學核心素養(yǎng)。
數(shù)學思維是一種抽象、邏輯和系統(tǒng)的思維方式,學生在學習中需要運用數(shù)學概念、原理和方法來分析和解決問題。符號作為數(shù)學語言的基本單位,是數(shù)學思維的載體,通過理解和使用符號,學生能夠更好地進行數(shù)學抽象和概括,形成數(shù)學概念,構建數(shù)學模型,從而在數(shù)學學習中更加注重思維的邏輯性和系統(tǒng)性,提升數(shù)學思維能力,為培養(yǎng)“會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界,會用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界,會用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界”等素養(yǎng)打下基礎。同時,如果學生能夠運用數(shù)學符號來進行交流,通過符號來描述數(shù)學問題、表達數(shù)學關系、展示解題步驟,那么便能夠有效提高交流的有效性,培養(yǎng)交流能力,促進數(shù)學核心素養(yǎng)的發(fā)展。
三、小學數(shù)學教學中符號意識的培養(yǎng)策略
(一)解讀符號內(nèi)涵,增進符號理解
在小學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的符號意識,不僅能夠幫助學生構建數(shù)學知識體系,還能夠提高他們的數(shù)學邏輯思維和問題解決能力。通過解讀符號內(nèi)涵來增進符號理解,教師可以采用“具體—抽象—再具體”的教學模式來培養(yǎng)學生的符號理解能力。在這一模式下,教師首先引導學生通過具體的物體或情境來理解符號代表的數(shù)學概念;其次,引導學生將這些具體的經(jīng)驗抽象化,學習如何用符號表示這些關系;最后,用具體的問題來應用這些抽象的符號知識,以幫助學生理解符號的具體意義,提高他們使用符號解決實際問題的能力。
以人教版五年級上冊“小數(shù)除法”的教學為例,教師采用具體—抽象—再具體的教學模式,首先通過問題將“小數(shù)除法”中的符號具體化,如“小明每日堅持晨跑,計劃四周跑步22.4千米,他平均每周跑多少千米?”這個問題涉及小數(shù),為了計算小明每周應跑的里程數(shù),學生需要列出“22.4÷4=____”這個等式,將小數(shù)與除號的符號具體化,加深了對小數(shù)和除號在小數(shù)計算中承載的實際意義和應用價值的理解。其次,教師直接引出抽象的概念,總結小數(shù)除法的計算步驟:第一,移動除數(shù)的小數(shù)點,使它變成整數(shù);第二,除數(shù)的小數(shù)點向右移動幾位,被除數(shù)的小數(shù)點也向右移動幾位。位數(shù)不夠的,在被除數(shù)的末尾用“0”補足;第三,按照除法是整數(shù)的小數(shù)除法進行計算。最后,教師用練習題作為符號具象的最終解讀,引導學生在具體的數(shù)學操作中掌握小數(shù)點的處理規(guī)則。
(二)運用情境引導,培養(yǎng)符號意識
在小學數(shù)學教學中,將數(shù)學符號置于貼近學生生活或具有趣味性的情境中,不僅能夠增強學生對符號的感知,還能激發(fā)其學習興趣,促使他們更好地掌握和運用這些符號。情境引導著重于創(chuàng)設一個情境化的學習環(huán)境,使數(shù)學符號的學習與實際生活密切相關,幫助學生在具體的生活語境中感受數(shù)學符號的應用,深化對符號的理解和記憶。在教學中,教師可以聯(lián)系學生的日常經(jīng)驗,將數(shù)學符號自然地融入這些生活場景,同時利用信息技術工具,如數(shù)學教學軟件或互動白板,創(chuàng)建動態(tài)的數(shù)學學習情境,加深學生對數(shù)學符號功能的認識,提高他們在實際環(huán)境中運用這些符號的能力。
以人教版六年級下冊“正比例和反比例”一課的教學為例,教師引入“文具店彩帶銷售的數(shù)量和總價關系表”,來創(chuàng)設實際情境,如表1所示。
通過表格中數(shù)據(jù)的直觀呈現(xiàn),學生能夠直觀地看到總價和數(shù)量是兩種相關聯(lián)的量,總價隨數(shù)量的變化而變化,并且總價與相應的數(shù)量是有一定的比值的。通過在情境中將這些數(shù)字符號轉(zhuǎn)化為另一種
表達符號,即===...=3.5,可以看出這
組數(shù)據(jù)的關系,即總價/數(shù)量=單價,由此引出正比例和反比例的抽象概念,并得出新的符號表達,即正
比例為=k,反比例為xy=k,由此,鞏固學生對數(shù)
學符號和功能的理解,有效培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。
(三)根據(jù)符號聯(lián)想,加深符號記憶
根據(jù)符號聯(lián)想加深符號記憶依托認知心理學中的聯(lián)想記憶理論,通過將數(shù)學符號與學生已有的知識、經(jīng)驗或情感相結合,幫助他們構建更強的記憶鏈接。在教學過程中,教師可以通過形象化的符號呈現(xiàn)、故事性的情境構建或與日常生活密切相關的案例,使數(shù)學符號不再是冷冰冰的抽象概念,而是具有情景意義和情感色彩的記憶對象,極大地拓展學生對符號的記憶深度和廣度。教師可以利用比喻、視覺藝術元素、游戲等多種聯(lián)想法來引導學生主動探索符號與現(xiàn)實世界的聯(lián)系,讓學生在聯(lián)想中加深對數(shù)學符號的理解和記憶。
以五年級下冊“分數(shù)的意義和性質(zhì)”為例,教師可以以分蛋糕為聯(lián)想案例,如“小明和同學一起去春游帶了一塊蛋糕,需要平均分給5位同學,請問每位同學能分得多少?”在這個聯(lián)想中就是將蛋糕視為單位“1”,平均分給5位同學,每位同學分得1/5,用可視化的方式讓學生看到分數(shù)代表整體中的一部分,其中的“分號”與除號有著相同的作用,表示分母與分子的關系。教師繼續(xù)延伸情境:“小明的同學小方帶了一盒糖,有15顆,要將糖果平均分成5份,每位同學可以獲得幾顆糖?”進一步引導學生探究分數(shù)與除法之間的關系,讓他們深入理解分號和除號在不同情境中的運用,以培養(yǎng)學生的符號意識。這樣就將符號與日常生活案例進行了結合,使符號更具有記憶點。此外,教師可以根據(jù)學生的興趣,將分數(shù)比喻成水滴,或者設計成涂方塊游戲等,用多樣化的形式來聯(lián)想符號,加深學生對符號的理解。
(四)強化符號運用,提升符號實踐能力
培養(yǎng)學生的符號意識不是一個單向的過程,而是一個循環(huán)往復的過程,學生在豐富多樣的學習活動中學習了數(shù)學符號,對數(shù)學符號有了深刻的記憶,但缺乏實踐,這樣只能“紙上談兵”,與新課標的要求不符。培養(yǎng)學生的符號意識不僅要求學生掌握數(shù)學符號的基礎知識,還要在此基礎上通過各種實踐活動讓學生熟練運用這些符號解決實際問題。教師應設計一系列由淺入深、由易到難的項目,使學生逐步建立起運用數(shù)學符號的自信。隨著學生對數(shù)學符號運用能力的逐漸提高,教師還應設計一些開放性的任務,鼓勵學生通過團隊合作探索數(shù)學符號在解決現(xiàn)實世界問題中的應用,以幫助他們認識到數(shù)學學習的實際意義,培養(yǎng)他們在日常生活中思考問題的習慣,鍛煉他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。
以人教版六年級上冊的“百分比(一)”的教學為例,“%”這個符號是學生必學的,教材對百分比的概念闡述為:“百分數(shù)通常不寫成分數(shù)形式,而是在原來的分子后面加上百分號(%)來表示,讀作百分之……”在引入百分比的基本概念后,教師就可以設計探究任務,促進學生對符號的運用:
任務一:寫出生活中3個常見的百分數(shù),以此作為例子,寫出其寫法和讀法。
任務二:將所寫的百分數(shù)與其分數(shù)形式進行對比,說一說分數(shù)和百分數(shù)在意義上有什么不同。
任務三:運用所學知識,將所寫百分數(shù)轉(zhuǎn)化為分數(shù)、小數(shù)、除法形式,并總結其規(guī)律與運用。
將百分比概念與學生的實際生活緊密聯(lián)系,并通過各種教學活動加以實踐,能夠顯著提高學生對百分比概念的興趣。這種教學方法不僅使數(shù)學學科具體化,而且極大地提高了學生運用數(shù)學符號進行實際操作的能力,有效培養(yǎng)了學生的符號意識,促進了學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
四、結語
綜上所述,符號意識在小學數(shù)學教學中的培養(yǎng)是多方面的,關系到學生基礎知識掌握能力、問題解決能力、邏輯思維以及數(shù)學素養(yǎng)的全面提升。因此,教師在教學過程中應當注重符號意識的培養(yǎng),通過多樣化的教學方法和實踐活動,幫助學生建立起對數(shù)學符號的深刻理解和靈活運用,以促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的發(fā)展。