小学数学教学中如何培养学生的数学核心素养
摘要
关键词
核心素养;小学数学;教学研究
正文
前言
《义务教学数学课程标准(2022年版)》中对此作了阐述:“在数学系教学中,要注意培养学生的数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模式思维”,其次还有是“创新意识”与“应用意识”。这十个通常是在小学教学中必须具备的核心素养。
一、培养学生数学抽象思维
抽象是一种普遍存在于数学教学中的思维活动,是数学中最基本、最重要的思想方式。在四年级上册中,学生们学习了单价,数量,总价,速度,时间和距离的联系,当学生的知识面越来越广时,他们就会明白,它们都是在计算每份数、份数与总数的关联,这是一个循序渐进、渐渐抽象的过程。“转化”这个概念在小学使用的次数很多。比如,平面图的面积运算与“转化”是密不可分的,在圆的面积上,指导学员将一个圆面积“转化”为已经学会的图形,并在保持一定的面积相等情况下进行转换,从而得到新的图形的面积。
许多小学生认为数学枯燥乏味,厌恶数学,甚至畏惧数学,就是由于不能准确地理解数学的含义。笔者认为,在教学中,要运用现代的教学技术,使其在教学中所展现的,不仅是一些抽象的知识,更要体现出他们的年龄特点和学习特点。比如,在小学数学中,主要学习四种运算的加、减、乘、除,这些都是相互关联的。过去,老师只会简单地引入各种符号,而造成的后果就是,学生无法理解其中的含义,更无法理解在特定的情况下,怎样运用四个符号。若老师选取四个数字符合的历史,并加工制成一部适合于学生的微型视频,不但能让学生们理解其意义,更能让他们对数学产生浓厚的兴趣,同时也能将其融入到数学文化素养之中,有助于学生形成抽象思维。
二、培养学生数学推理思维
史宁中教授指出,学生的数学核心素养包含三个层次:用数学的视角去看真实的世界,用数学的思考去剖析真实的世界,用数学语言去描述真实的世界。所以在《三角分类》课程中,笔者在课堂上进行了如下的练习:三个三角形在三个信封里,第1个信封的露在外边的角是一个钝角,第2个信封的露在外面的角是一个直角,第3个信封的则是锐角,请学生从3封信露在外面的角,来辨别出里面的三角形是什么。因此,要让学生们在看到三角形的露出的角做出正确的选择,并利用自己学到的知识去思考和分析三角形的可能性,最后使他们能够把自己的想法都说出来。语言和思维有着紧密的联系,思维的逻辑必须用言语来表达,所以在课堂上,老师要注重学生的数学语言,利用这些语言,激发他们的数学思维,提高他们的数学推理水平。
譬如,在讲三角面积时,笔者首先展示了古人用来计算面积的方式,近二千年以前,我们著名的《九章算术》“方田章”中,就有关于平面面积的运算。书中说:“方田术曰,广从步数相乘得积步。”其中“方田”为长方形的农田,“从”和“广”,为宽、长。即:长方形面积=长×宽。在阅读中,让学生们大胆地猜想出三角面积的计算方法,并进行推理,验证三角面积=底部×高÷2的公式。这种推导和论证的过程,既充分体现了数学的文化内涵,又有利于提高学生的实践水平,并为他们大胆地猜想和推理创造了条件,使他们可以用科学的方式来证明自己的猜想。另外,要提高学生的数学思维,还必须通过老师的指导,使他们能够运用合理的逻辑推理。
比如,在四年级上册《关于大数的认知》之后,有一个关于“一亿是多少?”的教学。让学生们体验一下“1亿有多大”这个概念,没有合理的解释,很多学生都会自然而然地说出“一百米”“一千米”之类的答案。但这种猜测显然没有任何的科学根据,也没有任何“合情”的因素,和更科学的结论“一百万张纸大概有一万多米高”是截然不同的。为让学生们做出合理、正确的推断,笔者先让学生们想:到底要怎样才能比较精确地测定一百万张纸的高度?一亿张纸堆在一起测量高度是不现实的,那怎么样才行?这样,学生们就有了练习逻辑思考的机会,就像是顺藤摸瓜一样,沿着这个模式所揭示的路径,去寻找自己想要的答案。在老师的指导下,他很快就会得出一个结论,那就是,首先要测量一百张纸(几张纸)的高度,然后根据这些纸张的高度,计算出一亿张纸的高度。
三、培养学生数学模型思维
数学模型,就是将自己的日常经验和现实世界的经验,提取出数学理论知识。其次,通过数学符号、不等式等形式来表述数学问题,既可以让数学与现实紧密相连,又可以让他们建立数学思维,从而增强他们的数学运用能力和数学运用意识。在日常教学中要充分反映出数学建模的思维方式,不同年级、不同教学内容、不同学习目标的都会表现出差异。老师要对每个课程的各个环节都进行仔细地研究和思考,并对其背后的“模型”进行“建模”。在小学教学中,出现了许多具有代表性的问题,体现出了数学的模型思维。例如在小学五、六年级时,经常采用“鸡兔同笼”的方法进行求解。
例子:在笼子里,有数只鸡和兔子,一共35个,在它的下方,一共94条腿,求鸡兔各多少?方法1:通过列方程解答。假设有x只兔子,那么鸡就有(35-x)只。然后根据题目中所说的“鸡兔总共有94只脚”得到方程式4x+2(35-x)=94,解得x=12,也就是兔有12只,鸡有35-12=23(只)。方法2:通过假设法来解答。这是古人所用的方法,在此我们可以采用一个更加直观的假定方法来快速获得答案:(1)让所有的鸡都把一条腿抬起来,兔子把两条腿抬起来,我们就可以得出还有94÷2=47(只)脚。(2)此时,每只鸡一条腿,每只兔子两条腿。笼子里只要有一只兔子,那么腿的数量就会比头的数量多一。(3)此时腿和头的数量之差为47-35=12,这就是兔子的数量。鸡的数量就是35-12=23(只)。
这个问题是用列方程式求解更“正统”,也更传统,因为题目所包含的就是方程式的概念。而从假定法出发进行思考与回答,对于处在意象表现的学生来说,其实更有助于了解问题的本质。“建模”可以被看作是一种独特的研究方式,它的核心意义是给了学生独立的思维方式和工具,帮助他们解决问题,提高他们的运用能力,培养他们的创造力。
结语
总之,本文以核心素养为切入点,对“以学生为中心”的小学数学教学作了比较全面的论述。培养学生的核心素养还有待于从其他方面入手,而要做到以学生为中心,注重学生的学习特征,渗透数学思想和数学文化,并对他们进行恰当的思维指导,那么,培养学生的核心素养就会慢慢形成。
参考文献
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