培养空间观念 发展数学核心素养--小学数学课堂如何提升数学核心素养
摘要
关键词
小学教育;数学教学;核心素养;空间观念
正文
前言
随着社会的发展,数学教育已成为一个重要的教育领域。在小学数学教育领域,数学核心素养成为当下研究热点。数学核心素养不仅涵盖了数学知识与技能,还涉及数学过程与应用等多个方面,是数学学科的核心与基础。它对学生的逻辑思维、问题解决能力乃至未来的学习和生活都具有深远的影响。而在其中,空间观念的培养尤为重要,它是学生理解和应用数学知识的基础。因此,当前数学教育改革和发展的重要任务之一就是强化数学核心素养的培养,以期为他们的未来打下坚实的数学基础。
一、小学数学核心素养的内涵和特点
(一)数学核心素养的概念和构成要素
数学核心素养是学生在深入学习和实践数学知识过程中,所逐渐形成的核心基本素养,它涵盖了多个关键要素。首先,学生对数学基本概念与符号的认知能力是基础,它决定了学生能否准确理解和运用数学语言。其次,数学思维的核心素养,包括逻辑推理、抽象思维、模式识别等,是数学学习的核心动力。数学方法的应用能力则要求学生能够将数学知识灵活运用到实际问题中,解决实际问题。此外,数学表达和交流的能力也是不可或缺的,它使学生能够清晰、准确地传达数学思想和方法。最后,数学研究和探究的能力鼓励学生深入探索数学世界,培养创新意识和实践能力。这些要素在数学学习和实践中相互关联、相辅相成,共同构成了学生数学素养的最基本形式,为学生的全面发展奠定了坚实基础。因此,培养学生的数学核心素养不仅有助于提高学生的数学理解和运用能力,还能促进他们的创新思维和终身学习能力的发展。
(二)小学数学核心素养的发展路径和特点
小学数学核心素养的发展路径包括初步认知阶段、基础知识阶段、拓展应用阶段三个阶段。其中,一、二年级学生处于初步认知阶段,在此阶段,学生需要通过数学入门教育,初步认识数学知识和概念,如数的读法、大小比较、数形结合等。三、四年级学生处于基础知识阶段,在此阶段,学生开始学习四则运算、分数、小数、面积、周长等,并能够进行简单的运算和推理。五、六年级学生处于拓展应用阶段,在此阶段,学生开始学习代数、几何、统计等,并能够运用数学知识解决实际问题。
小学数学核心素养的特点主要表现为以下几个方面。首先,知识体系完备,小学数学涵盖了数形结合、四则运算、分数、小数、面积、周长、代数、几何、统计等多个方面的知识,形成了一个相对完整的知识体系。学生需要全面掌握这些基础知识,才能为后续的数学学习和应用打下坚实的基础。其次,应用性强。数学知识的学习不仅仅是为了应对考试,更重要的是要将其应用于实际问题中。这就需要学生能够灵活运用所学的数学知识和方法,解决生活中的实际问题,从而体现出数学的价值和实用性。再次,思维方式独特。在学习数学的过程中,学生需要培养正确的数学思维方式和方法,如数学逻辑思维、抽象思维、归纳思维等。这些思维方式不仅有助于学生更好地理解和掌握数学知识,还能提高他们的思维能力和创新能力。最后,表达交流能力强。学生需要清晰、准确地表达数学思想和方法,这是数学素养完整性的一个体现。而且,良好的表达和交流能力也是学生更好地与他人合作和沟通交流的关键能力,有助于他们在团队中发挥作用,共同解决问题[1]。
二、培养小学生空间观念的方法和技巧
(一)小学数学中空间观念的概念和重要性
小学数学中空间观念的概念包括三维空间、空间方向、空间位置和变换、空间配准和空间图形等基本概念。学生通过掌握这些概念,能够建立正确的空间观念和空间想象力,理解描述和比较物体的形状、大小、位置和方向等概念,以及进行空间变换、配对、排序等操作。
空间观念在小学数学教育中占据着举足轻重的地位。它不仅有助于学生培养空间想象力和思维能力,还能显著提升他们在比较、分类、排序等方面的思维能力。更为深远的是,空间观念的学习为学生未来进一步探索数学、物理、几何等学科奠定了坚实的基础,使他们在面对更复杂的空间问题时能够游刃有余。此外,空间观念的学习与实验科学紧密相连。在科学实验中,经常需要准确理解和描述物体的位置和运动状态,而空间观念正是这一能力的基础。因此,通过学习和掌握空间观念,学生能够更好地理解和分析实验中的空间现象,从而提升他们的科学素养和实践能力[2]。
(二)空间观念的培养方法和教学技巧
在小学数学教育中培养学生的空间观念需要教师采用多种教学方法和教学技巧。通过示范教学法、活动教学法、多样化教具法等方式,教师可以帮助学生理解和记忆空间概念,增强空间想象力和操作能力。此外,采用小组合作学习和知识概念渗透教学法,可以激发学生的兴趣,提升学生的学习效果。同时,进行各种形式的空间游戏,如拼图游戏、益智游戏等,也有利于学生的空间认知发展。
此外,教师还可以通过设置实验环节来帮助学生加深对于空间概念的理解和记忆。例如,在物理小实验中,教师可以引导学生观察和描述物体的位置和运动,以此来加强学生对于空间概念的认识和理解;在化学小实验中,教师可以引导学生对化学实验器具的空间结构进行观察和分析,从而加深小学生对于空间概念的理解和认知。同时,教师还可以利用信息技术手段,如多媒体教学、互动课堂等方式,以视觉化、交互式的方式来呈现空间概念,从而增强学生的学习兴趣和主动性[3] 在实际教学中,教师应该根据学生的实际情况和特点,灵活选择不同的教学方法和教学技巧,并注意引导学生自主探究和思考,培养学生的批判性思维和创造性思维。只有这样,才能真正实现对学生空间观念的有效培养,为学生未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。
(三)教师空间观念的培养与提升
教师作为教学活动的引导者和组织者,其自身的空间观念水平和教学能力直接影响到学生空间观念的形成和发展。因此,要有效提升小学生的空间观念,首先必须从教师自身做起。
教师需要不断深化对数学空间观念的理解,掌握其本质和内涵,以便在教学过程中能够准确传达给学生。这要求教师不断学习和研究,关注数学教育的前沿动态,及时更新自己的知识结构和教学观念。通过参加专业培训、阅读专业书籍、与同行交流等方式,教师可以不断提升自己的空间观念水平,为更好地教学打下坚实的基础。在实际教学中,教师应注重空间观念教学方法和技巧的运用。例如,可以利用多元表征法,通过图形、实物和模型等多种方式展示空间关系,帮助学生形成直观的空间印象。同时,动态演示法也是一种有效的教学手段,通过展现空间变换的过程,引导学生观察和思考,培养他们的空间想象能力和推理能力。此外,教师还可以结合生活实际,设计一些具有挑战性的空间问题,让学生在解决问题的过程中提升空间应用能力。除了教学方法的运用,教师还应注重对学生空间观念发展的评估和反馈。通过观察、测试和作品分析等方式,教师可以了解学生在空间观念方面的掌握情况,进而制定个性化的指导方案,帮助学生更好地发展空间观念。
三、核心素养视角下小学数学空间观念的培养措施
(一)引导学生观察生活
为了培养小学生的空间观念,教师可以通过多种方式引导学生观察生活。首先,教师应该指导学生观察物体的形状、颜色、大小等特征,通过日常的观察活动,学生可以对各种物体形成初步的空间印象,为后续的空间学习打下感性基础。例如,在教室中,教师可以引导学生观察课桌、椅子、黑板等物体的形状和大小,让他们用手比划、用眼观察,从而加深对物体空间特性的理解。其次,教师还应该教育学生发现日常生活中的空间问题,并引导他们分析和解决问题的方法。比如,在布置教室时,教师可以让学生思考如何合理地摆放桌椅,使得教室空间得到充分利用,同时又能保证学生的活动空间。通过这样的实践活动,学生可以亲身体验到空间布局的重要性,并学会如何运用空间思维来解决问题。此外,教师还可以给学生提供生活中的实例,帮助他们理解数学中的空间概念,例如,可以利用商场的楼层布局来讲解三维空间的概念,让学生理解不同楼层之间的空间关系;或者通过家中家具的摆放来引导学生学习空间位置和变换的概念,让他们明白家具的摆放如何影响房间的空间布局。这些生活中的实例不仅使得空间概念更加具体化、生动化,还能激发学生的学习兴趣和探究欲望。通过以上措施,可以让学生在生活中对于空间概念有感性认识,并且能够将所学的数学知识与生活实际相联系,从而更好地理解数学。
(二)带动学生动手操作
除了观察生活外,带动学生动手实践也是培养小学生空间观念的重要环节。教师可以让学生通过纸张、卡片、小木块等材料,亲手构建立体图形,在这个过程中,学生需要思考如何折叠、拼接材料以形成特定的空间形状,这不仅能锻炼他们的动手能力,还能加深他们对空间形状的理解和感知。也可以利用角尺、直尺、量角器等绘图工具,在课堂中带领学生进行简单的几何绘图,培养学生对空间坐标的认识和对图形的识别能力。条件允许的话,还可以利用拼图、积木等玩具,帮助学生理解形体的组成和构造,增加学生对于空间概念的感性认识。锻炼他们的观察、分析、组合和判断能力,逐渐训练他们的空间想象力和构图能力。此外,教师还可以巧妙地利用课堂时间,引导学生参与到模型制作和场景还原等富有创意的活动中。比如,教师可以指导学生亲手制作城市的道路、建筑等模型,让他们在制作的过程中,亲身体验到空间布局的重要性,理解不同物体在空间中的位置和关系。这样的活动不仅能够极大地提升学生的动手能力,还能让他们在实践中深化对空间概念的理解。教师还可以鼓励学生根据教材中的场景,发挥自己的想象力,设计并还原出场景模型。这样的活动既能够激发学生对数学的兴趣,又能够让他们更加主动地参与到课堂中来。在制作和还原的过程中,学生需要不断地观察、分析和思考,这无疑会进一步锻炼他们的空间想象力和构图能力。
(三)交互式课堂氛围
为了培养小学生的数学素养和空间观念,教师应该增强与学生之间的互动交流,鼓励学生提问和表达自己的观点,引导学生建立问题意识,促使他们可以更加积极主动地投入到课堂中来。此时,教师不仅是知识的传授者,更是学生思维的引导者和伙伴。学生不再是被动的接受者,而是课堂的积极参与者。他们可以结对或组队合作,在实践探究任务中共同探究和解决问题。这种合作学习的方式不仅能够培养学生的团队合作能力,还能让他们在交流中碰撞出更多思维的火花,共同提升空间观念。而且,学生之间可以结对或组队合作,在实践探究任务中共同探究和解决问题,培养学生的团队合作能力。教师可以利用多种资源和方式进行互动教学,如通过多媒体资源、课堂互动游戏等方式让学生更直观地感受到空间概念和规律。例如,利用多媒体资源展示三维图形、动画演示空间变换等,可以让学生更直观地感受到空间概念和规律,从而加深对空间的理解。而课堂互动游戏则可以让学生在轻松愉快的氛围中学习和巩固空间知识,提高他们的学习兴趣和积极性。这些方法,既可以达到调动学生积极性,也可以提高学习效果、促进学生全面发展的,进而极大增强学生的数学素养,帮助他们构建空间观念[4]。
(四)数字化课堂教学
数字化课堂教学可以充分利用数字化媒体资源,帮助学生更好地理解和掌握相关知识。在空间概念教学中,数字化课堂的优势尤为明显。通过使用电子白板、多媒体课件等工具,教师可以将原本抽象的空间概念具体化、生动化,让学生通过视觉和听觉的多元感受,更加深入地理解空间关系。这种直观的教学方式不仅有助于学生轻松应对空间计算和图形绘制等操作,还能极大地提高他们的学习兴趣和学习效果。除了直观的教学展示,数字化课堂还提供了多种形式的互动教学。教师可以利用数字化系统开展教学游戏、教学演示、小组讨论等活动,这些活动既能激发学生的学习兴趣,又能让他们在互动中深化对空间概念的理解。通过参与这些活动,学生能够更加主动地探索和发现空间规律,培养他们的创新思维和实践能力。此外,数字化课堂还打破了时空的限制,让学生能够接触到更广泛的知识资源。通过网络资源,学生可以拓宽自己的知识视野,了解更多的空间概念和应用实例。这种开放式的学习方式不仅有助于学生更好地理解和应用相关知识,还能提高他们的自主学习能力和问题解决能力。当然,数字化课堂并不是要完全取代传统课堂,而是应该与传统课堂相辅相成,共同实现教学的全面提高。数字化课堂提供了丰富的教学资源和互动方式,但传统课堂中的教师引导、学生间的面对面交流等也是不可或缺的部分。因此,在实践中,教师应该将数字化课堂与传统课堂有机结合,充分发挥各自的优势,为学生提供更加全面、深入的学习体验。
(五)教学的评价与反馈机制
一个科学、全面的评价体系不仅能够帮助教师准确了解学生的学习情况,还能有效指导学生的学习方向,激发他们的学习动力。具体来讲,首先,作业和考试是传统的评价方式,也是检验学生学习成果的重要手段。通过作业,教师可以了解学生对课堂知识的掌握情况,及时发现并纠正学生的错误。而考试则是对学生学习成果的一次全面检验,能够帮助教师更准确地评估学生的学习水平。然而,仅仅依靠作业和考试是不够的,教师还需要关注学生在课堂上的积极参与度。课堂积极参与是评价学生学习态度的重要指标。一个积极参与课堂讨论、勇于提问和回答问题的学生,往往能够更好地理解和掌握数学知识。因此,教师应该鼓励学生积极参与课堂活动,并给予他们充分的肯定和鼓励。同时,小组合作也是培养学生数学素养和空间观念的重要方式。在小组合作中,学生可以相互学习、相互帮助,共同解决问题。因此,教师也应该将小组合作作为评价学生学习情况的一个重要方面。除了建立全面的评价体系外,教师还需要及时反馈学生的表现。及时反馈能够让学生及时了解自己的学习情况,纠正错误和不足之处。在反馈时,教师应该针对性地指出学生的错误和不足之处,并给予具体的指导和建议。同时,也要给予学生充分的肯定和鼓励,激发他们的学习动力和自信心。为了更好地了解学生的学习情况,教师还可以建立学生档案。学生档案可以记录学生的学习历程、成绩变化、课堂表现等信息,帮助教师更全面地了解学生的学习情况。
结语
综上所述,在小学数学课堂中,教师需要注重培养学生的空间观念和发展数学核心素养。要做到这一点,教师需要采用多种教学方法,如任务型教学、探究式教学等,使学生能够从实践中感受到数学的魅力。同时,教师还需要注重引导学生深入思考,增强学生的创新意识和解决问题能力。最后,教师还需要根据学生的实际情况进行针对性的课程设计和教学方式的调整,以帮助每个学生都能够有所收获,真正掌握数学核心素养。
参考文献
[1]虞婉琳.小学数学核心素养之空间观念培养策略探析[J].新课程,2021(10):34.
[2]魏情.空间观念核心素养视角下的小学数学教学策略探究[J].科幻画报,2021(02):137+139.
[3]张丽丽.核心素养视角下小学数学空间观念的培养途径分析[J].试题与研究,2022(24):47-49.
[4]牛永刚.核心素养视角下小学数学空间观念的培养途径分析[J].求知导刊,2022(23):77-79.
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