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从多角度培养小学生的数学学科核心素养

2019-11-12李雪梅

报刊精萃 2019年3期
关键词:结构化数学模型儿童

李雪梅

重庆市江北区唐家沱小学校,重庆江北 400026

数学学科核心素养是指在众多数学素养中处于中心位置的、最基本、最重要、最关键、起决定性作用的素养。有位学者说过:“作为知识的数学出校门不到两年就忘了,唯有深深铭记在头脑中的数学的精神、数学的思想、研究的方法和着眼点等,这些随时随地地发生作用,使人终身受益。”

一、小学数学学科核心素养的具体表征

小学数学教育旨在让儿童通过六年的学习,拥有数学的思维方式、问题解决能力、创造力和良好的人格修养等。

(一)儿童的数学情感

数学情感不仅是指儿童学习数学的动机、需求和兴趣,还指儿童学习过程中内心丰富的情感体验。数学情感在于儿童的内心世界与数学世界相互交融并产生联想与想象以及共鸣的道德体验。

(二)儿童的数学思维方式

1.结构化思维。我们要关注数学学习的“三维结构”——数学问题的内部结构、学生的知识结构和认知结构。培养学生的数学结构化思维,就在于引导他们用尽可能少的数学知识作为基石,不断建构知识结构、完善认知结构,运用结构化思维解决问题。

2.建模思维。在学习数学、解决数学问题的过程中,儿童会经历“观察生活问题进行简化—抽象为数学问题—建立数学模型—探索并推理论证—检验—解释—拓展应用”的过程,这有助于他们探索事物间的内在规律。

(三)儿童的数学关键能力

1.数学表征能力。数学表征能力是指用语言、符号、模型、图式等方式对数学问题、数学原理、数学规律等进行表达的能力。儿童经常借助图形、图像进行表征,将抽象的问题变得具体形象。

2.问题解决能力。问题解决不等同于解决问题,它要伴随着儿童对生活的观察、简化、抽象发现和提出问题、分析和解决问题。问题解决教学要通过创设情境来激发学生的求知欲望,使儿童亲身体验和感受分析问题、解决问题的全过程,从而培养他们的数学应用意识、探索精神和实际操作能力。

3.数学交流能力。数学交流能力是儿童运用口头语言或书面语言,把自己对问题的理解、解决问题的方法、建构的数学模型表达出来的能力。数学交流能帮儿童达成对数学知识全方位、深度的理解,使他们的知识结构更为完善。

(四)儿童的数学精神

1.求真,拥有数学的理性头脑。在数学学习过程中,通过动手实验、探索发现、争论分辨、抽象概括,能使儿童学会数学地思维。

2.尚美,分享美妙的数学世界。数学的世界充满了美——数学规律的优美、解题思路的简洁、观察视角的独特、探索过程的一波三折、不同方法的殊途同归、问题结果的出人意料,可以让儿童获得数学美的体验。

二、小学数学学科核心素养的策略构建

(一)体系思考,情感体验,完善儿童的认知结构

1.营造儿童数学情感的体验场。数学情感主要指儿童数学学习体验中获得的美感、道德感、乐趣感、实践感和理智感。在数学学习中,儿童通过观察、想象、直觉、猜测、实验、检验等实践活动能产生积极的实践感。例如:教学人教版《圆的认识》课始,在教师的引导下,“圆有几条边?”“为什么说圆是无限正多边形?“为什么很多物品都要做成圆形的?”……一个个问题均来自儿童自己的思考,他们乐于积极提出自己的问题并发表自己的意见。

2.开启儿童数学学习的探究泵。培养儿童的数学核心素养,教师一方面要找到儿童数学学习的“源”,善于挖掘教材中蕴含的数学思想方法;另一方面要找到儿童自主学习的“泵”,善于营造有利于儿童探究的场,让儿童自如地思考、自主地探究、自发地创造。要通过问题引导,让儿童从整体上观察和研究问题。

3.构建儿童数学学习的结构网。让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,重在衔接各模型间的联系。在这个过程中,知识的整理是载体,模型群的建立是关系,方法链的衔接为要义,从而在学生头脑中形成知识框架、方法结构、数学模型。

(二)问题解决,数学建模,发展儿童的关键能力

1.以数学问题解决为核心。问题解决是小学数学教学的重要方面之一。教学时,应将儿童置于具有挑战性的、有意义的问题情境中,让他们通过合作探索解决真实的问题,建构数学模型,形成解决问题的方法与策略,获得自主学习能力与思维的发展。

2.以数学建模过程为载体。儿童解决问题的过程,必定伴随着数学建模的过程。例如:通过解决著名的“哥尼斯堡七桥问题”,形成“一笔画”的数学模型。运用这一模型,能顺利解决动物园的“游园路线问题”,从而设计出不重复、不遗漏地一次性走完动物园的最佳路线。

(三)思想渗透,表达交流,提升儿童的结构化思维水平

1.培养结构化思维。结构化的处理方式,让儿童学习的知识不再是零散的点状,而是整体性的、模块化的,便于他们形成数学观念与结构化思维。另外,通过数学结构中相似模块的组建,可以让儿童由此及彼、举一反三、多题一解,有助于他们整体地思考问题,有序地学习数学知识,构建知识网络。

2.建构数学模型体系。数学教学应注重引导儿童在构建模型的过程中,如教学“转化”思想,可以引导儿童体验运算中的转化(小数乘除法转化为整数乘除法、异分母分数加减法转化为同分母分数加减法)、图形面积计算中的转化(平行四边形转化成长方形、梯形转化成平行四边形、圆形转化成长方形进行计算),使他们明晰将不规则转化为规则、将复杂转化为简单、将未知转化为已知的核心思想。

3.营造数学交流场域。教师应注重营造数学交流的场域,引导儿童进行交流沟通。要引导儿童敢于表达自己的观点、思路和想法,注重儿童口头表达与书面表达的结合、过程与结果的结合。

总之,数学核心素养的形成与发展是一个循序渐进的过程。对于儿童数学核心素养的研究,在静态上,要研究其各个要素;在动态上,要研究处于不同发展阶段的儿童的数学核心素养发展、变化的特征与规律。

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