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情境化、直观化、实践化:培养小学生数学核心素养的三种路径

2023-02-21许正艺

广西教育·A版 2023年11期
关键词:情境化数学核心素养小学数学

许正艺

【摘要】本文根据《义务教育数学课程标准(2022年版)》以及教学实践经验,论述培养小学生数学核心素养的路径:注重数学问题情境化、数学知识直观化、数学应用实践化,促进学生数学思考能力、理解能力、实践能力的形成和发展,落实学生数学核心素养的培养要求。

【关键词】小学数学 情境化 直观化 实践化 数学核心素养

【中图分类号】G62 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2023)31-0109-04

《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《2022年版数学课标》)明确了数学课程要培养的学生核心素养为“三会”,即会用数学的眼光观察现实世界、会用数学的思维思考现实世界、会用数学的语言表达现实世界。在小学数学课堂教学中落实学生数学核心素养的培养,就是赋予学生一双数学的眼睛,为学生架设生活与数学之间的桥梁,激活学生的生活经验,找到思维的促发点,让学生能够在具体情境中发现和提出有意义的数学问题,进行数学探究,用数学思维和方法解决问题,形成数学的表达与交流能力,发展应用意识与实践能力。笔者认为,为培养学生“三会”核心素养,教师需要转变教学方式方法,通过数学问题情境化、数学知识直观化、数学应用实践化的“三化”教学,让学生经历由生活化的观察到数学化的抽象的学习过程,并在数学化的表达中感受有温度、有梯度、有深度的数学课堂教学,使学生在“三化”教学中乐于学习、积极思考、踊跃交流,不断进阶数学思维,发展数学核心素养。

一、数学问题情境化,培养学生的数学眼光和数学思维

“学起于思,思源于疑”,小学生好奇心强,求知欲旺盛,学生对数学的探究欲望往往是从问题开始的。《2022年版数学课标》要求教师注重发挥情境设计与问题提出对学生主动参与教学活动的促进作用,使学生在活动中逐步发展数学核心素养。教师以此为准则,创设有趣的故事情境、真实的生活情境,将数学问题情境化,以此激发学生的学习动机,促进学生主动思考、积极探索。

(一)创设有趣的故事情境

小学生普遍认为数学学习枯燥乏味,教师应想方设法激发学生学习的兴趣,把枯燥的数学上得更有趣味。大部分小学生对故事很感兴趣,特别是吸引儿童眼球的影视动画片。教师要善于抓住学生的年龄和心理特点,以动画片的故事情境和主人公形象创设教学情境,集中学生的注意力,激活学生的数学思维。在有趣的故事情境中,学生积极思考,更容易发现数学问题,并在分析和解决数学问题的过程中发展数学思维。

例如,在人教版数学五年级上册“平行四边形的面积”一课的课堂导入环节,教师利用学生感兴趣的动画片《喜羊羊与灰太狼》的主人公喜羊羊、美羊羊创设故事情境:在美丽的羊村里,村长给每只小羊分一块菜地,美羊羊分到的菜地是平行四边形,在喜羊羊家的旁边;喜羊羊分到的菜地是长方形,在美羊羊家的旁边(如图1)。它们每天都从自己家跑到各自的菜地干活。有一天,喜羊羊对美羊羊说:“我们这样跑来跑去,太累了,不如把咱们的菜地换换吧。”美羊羊马上说:“我们的菜地形状不一样,我的菜地比你的菜地大,这样对我不公平。”

教师借机引出数学问题:“同学们,你们认为喜羊羊提出的办法公平吗?为什么?”绝大部分学生认为美羊羊的平行四边形菜地面积比喜羊羊的长方形菜地面积大,少部分学生认为两块菜地面积一样大。教师因势利导:“如何证明哪种判断是正确的呢?我们一起去探究平行四边形面积的计算方法吧。”学生在充满趣味的故事情境中,用数格子或剪拼的方法探索出平行四边形面积的计算方法:底×高。学生发现平行四边形的底相当于长方形的长,平行四边形的高相当于长方形的宽,在探索中掌握了将平行四边形转化成长方形进行面积计算的方法。

(二)创设真实的生活情境

教育家陶行知先生说过:“生活即教育,一日生活皆课程。”教育从生活中来,又到生活中去。教师要善于挖掘生活中蕴含的数学元素,创设真实的生活情境,激发学生学习的积极性,让学生主动去发现数学问题,思考解决问题的方法、策略,深入地理解数学知识。

师:如果妈妈拿红色部分给欢欢吃,拿黑色和紫色部分给爸爸吃,你能提出用分数解决的问题吗?”

生1:欢欢和爸爸一共吃了这盘糯米饭的几分之几?

生2:爸爸比欢欢多吃了这盘糯米饭的几分之几?

生3:欢欢比爸爸少吃了这盘糯米饭的几分之几?

生4:这盘糯米饭还剩下几分之几?

学生提出问题后,教师放手让学生自主解决上述问题。学生在解决问题的过程中发现了同分母分数加减法的计算方法:分母不变,分子相加减;一盘糯米飯、一个月饼等都可以用分子和分母相同的分数来表示。学生从生活情境中发现数学信息,提出数学问题,分析并解决问题,有效培养了学生的“四能”。此外,教师还可以拓展有关五色糯米饭的由来、寓意等,融民族文化于数学教学中。学生在真实的生活情境中感知数学、理解数学、掌握数学、运用数学,同时也感受到数学在生活中的运用价值,体会到学习数学的乐趣。

二、数学知识直观化,提高学生抽象思维和空间想象能力

数学是一门抽象的学科,小学生的思维主要以形象思维为主,所以很多学生感觉数学难学。如何把抽象的数学知识直观化、可视化是每一名数学教师必须关注并想方设法去解决的问题。教师根据学生的认知特点和知识结构,创设做一做、画一画、摆一摆等形式多样的课堂教学活动,一方面将抽象知识直观化,一方面让学生在直观的活动体验中感悟新知、理解新知、掌握新知,从而培养学生的抽象思维能力。

(一)利用直观体验帮助学生感悟新知

小学生的抽象思维能力比较薄弱,对抽象知识不容易理解和掌握。小学数学中有些知识比较抽象,如果单凭教师的说教、学生静听,就会出现教师费尽口舌而学生却不能理解的现象,学生越来越感觉数学枯燥、难学,对学习数学失去信心。《2022年版数学课标》要求,教师要丰富教学方式,注重启发式、探究式、参与式、互动式等教学方法,让学生在实践、探究、体验等学习过程中感悟基本思想、积累基本活动经验。对于抽象知识的学习,对症药方就是化抽象为直观,让学生在直观的体验活动中感悟新知,发展抽象思维能力。

例如,“有趣的测量——求不规则物体的体积”属于北师大版数学五年级下册第四单元“长方体(二)”最后一节的内容,教师把这节课安排到实验室上。教师先让学生猜想、思考如何测量不规则小石块的体积,接着让学生小组合作动手实验验证,最后各小组派一名代表说一说本小组的测量方法。

生1:我们组用的是排水法。先把容器装满水,然后放入小石块,溢出的水的体积等于小石块的体积。

生2:我们组用的是降水法。先把小石块放到有刻度的量杯里,接着把水倒进量杯里,水要浸没小石块,把小石块取出,水位会下降,下降的水的体积等于小石块的体积。

生3:我们组用的是升水法。有刻度的量杯里有部分水,把小石块浸没到水中,水位上升,升高的水的体积等于小石块的体积。

师:使用降水法或升水法测量小石块的体积时,应该注意什么问题?

生4:水必须要浸沒小石块,测量出的体积才等于小石块的体积。

课堂体验活动让学生经历了“大胆猜想—实验验证—得出结论”的完整探究过程,学生不仅获得了不规则物体体积的测量方法,还体验了科学探索的过程,培养了创新精神,实现了数学与科学的有机融合。

(二)利用信息技术帮助学生理解新知

利用现代信息技术手段辅助课堂教学是教师必备的素养之一。《2022年版数学课标》要求,教师要利用信息技术对文本、图像、声音、动画等进行综合处理,丰富教学场景,激发学生学习数学的兴趣和探究新知的欲望。数学教师要站在时代前沿,更新教学观念,利用先进的信息技术增加课堂容量,提高教学效率。教师利用数学专用软件等教学工具开展数学教学,将抽象的数学知识直观化,促进学生对数学概念的理解和数学知识的构建。

例如,人教版数学四年级下册第七单元“图形的运动——平移”的教学内容是根据一个图形移动的方向和格数,画出平移后的图形。四年级学生已初步认识并学会判断生活中的平移现象,大多数学生在画平移后的图形时,都能准确确定图形移动的方向、形状、大小。但是,在确定图形移动的格数时,缺乏空间想象能力的学生很容易把移动的格数错误地理解成两个图形中间的空格数。针对如图2所示的数出三角形平移的格数这个问题,部分学生会认为三角形ABC向右平移了4格。此时,教师先不做评价,只是引导学生独立思考,用自己的方法来验证。有的学生利用实物图操作平移过程,有的学生通过画一画的方法找出“对应点”或“对应线”,但也有不少学生无从下手。

课堂教学要面向全体学生,关注每一个学生的学习能力培养,让每一个学生在数学上得到不同的发展。为此,教师利用多媒体课件动态演示三角形ABC的平移过程:首先,出示点A,把点A向右平移到点A1,让学生数出点A向右平移的格数;其次,从点A引出线段AB,再把线段AB向右平移到线段A1B1,让学生数出线段AB向右平移的格数;最后,出示点C,连接AC、BC形成三角形ABC,把三角形ABC向右平移到三角形A1B1C1,让学生数出三角形ABC向右平移的格数。

教师以“点—线—面”平移过程的动态演示,将静态的数学知识通过信息技术手段动态呈现,让学生直观感受到三角形平移的格数与三角形上对应点(或对应线)平移的格数相等,发现数一个图形平移距离的方法:第一,找出平移前后两个图形的对应点或对应线,数出它们之间的格数就是这个图形平移的格数;第二,一个图形平移的格数=图形所占的格数+平移前后两个图形中间的空格数。信息技术的动态演示过程降低了学生的学习难度,使学生可以直观理解新知,提高学习效率。

三、数学应用实践化,提高学生实践创新能力

“综合与实践”是小学数学课程独立设置的一个学习领域,是课程改革的一大亮点,它注重综合、注重联系生活、注重多学科融合、注重实践,需要教师凸显生活即教育、凸显学科教学实践性、凸显地域特色。教师可以结合地域特点,将课内、课外“综合与实践”活动内容融会贯通,大胆开发教学资源,拓展学生的活动空间,增强学生的社会责任感,激发学生的创新精神,凸显实践活动所具有的德育价值和智育价值,达成数学教学由知识获取向素养获得转变、从应试教育向素质教育转变。

(一)课内实践活动

“综合与实践”活动虽说有很多的亮点,但由于受传统教学观念的影响,部分教师还是采用“习题+讲解”的教学方式,题海战术挤占了学生的课堂学习时间,致使学生缺少实践机会。课堂是学生学习的主阵地,也是落实数学实践能力培养的重要场所。教师应当钻研教材,根据教学内容适时将实践性知识融入教学过程之中,使学生乐于探究、勤于动手和勇于实践,让学生在“动”中学,在“动”中体验,在“动”中获得真知、发展能力,形成良好的态度和价值观。

例如,在北师大版数学五年级上册“轴对称再认识”的课堂教学中,学生认识了轴对称图形的特点后,为了加深学生对轴对称知识的理解,教师让学生利用轴对称知识设计具有壮乡特色的物品,画在练习本上。教师在巡堂指导中发现,大部分学生都能运用轴对称知识设计具有壮乡特色的物品,如铜鼓、壮锦、头饰等。有一名学生在设计壮族女子头饰时,在头饰的正中间位置设计了一个“[?]”图形,教师展示这个作品时问:“平行四边形是轴对称图形吗?”很多学生认为平行四边形是轴对称图形,教师没有急于评价,而是让学生动手折一折平行四边形纸片。学生在操作实践中发现,将平行四边形对折后两边不完全重合,所以平行四边形不是轴对称图形。教师进一步引导学生把这个头饰修改成轴对称图形:有的学生把平行四边形改为菱形,有的学生把平行四边形改为正方形或长方形,还有学生把头饰中间的平行四边形改画为图形“[?][?]”,等等。教师将数学知识融入学生的实践活动,学生不仅巩固了轴对称知识,还拓展运用轴对称知识解决生活中的实际问题,帮助学生积累了数学活动经验,一定程度上发展了学生的创新意识和实践能力。

(二)课外拓展活动

小学数学综合实践主要采用主题式学习,让学生在实际情境和真实问题中通过自主探究与合作学习解决问题,从而实现育人方式转变,在实践中培养学生的数学核心素养。课堂时间有限,学生课内实践的机会较少,课外会有更多的实践机会和时间。教师将实践性学习向课外拓展,挖掘教学内容、学生生活、地域特色中的实践素材,通过知识实践、经验实践、应用实践培养学生的实践能力、应用能力和创新能力。

以北师大版数学四年级下册“优化”的数学实践活动为例,学生学习优化后,教师布置学生利用优化知识,开展“今天,我当家”的数学主题实践活动,要求每个学生都参与这项活动,并做到:第一,记录完成每一件事情或者每个程序所用的时间;第二,计算做完事情所用的时间;第三,思考自己所用的方案是否最优,用自己喜欢的方式(图表、文字等)表示出用优化知识解决问题的过程;第四,用几句话写出自己的活动感受。学生的实践活动大多是做家务,其中一名学生记录了自己做饭的经历。时间记录如下:淘米3分钟,放水1分钟,用电饭煲煮饭20分钟,切肉10分钟,洗青菜5分钟,炒肉8分钟,炒青菜4分钟;用图表示为淘米(3分钟)→放水(1分钟)→煮饭(20分钟,可以同时切肉10分钟、洗青菜5分钟)→炒肉(8分钟)→炒青菜(4分钟);做完所用的时间列算式为3+1+20+8+4=36(分钟)。学生的感受是:“我刚炒一个肉和一个青菜都已经满头大汗,爸爸妈妈不仅要工作,还每天帮我们做饭,我以后要经常做一些家务劳动。”“今天,我当家”的数学实践活动不仅让学生巩固运用了新知,真切体会到数学学习的价值,还对学生进行了劳动教育与感恩教育,有效地培养了学生的思想品质。

总之,在核心素养理念引领下的小学数学教学,具体的教学目标不仅仅局限于知识层面,而是注重培养学生的数学思维、学力和素养。教师在教学知识与技能的过程中,要善于通过数学问题情境化、数学知识直观化、数学应用实践化的“三化”教学策略,在教与学双边活动中促进学生数学核心素养的发展,提升数学教学的质量和效率,培养学生正确的价值观、必备品格和关键能力。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]伍映平.践行陶行知教育思想,优化小学数学教学:以立体图形教学为例[J].教学管理与教育研究,2022,7(14):75-76.

[3]杨洋.小学数学概念优化教学的“三化”[J].科普童话,2020(22):88.

[4]代红,高治萍.以STEAM理念辅助小学数学教学:以小学数学生活化教学拓展应用为例[J].实验教学与仪器,2019,36(Z1):102-103.

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