■安徽省宿州市埇桥区朱仙庄镇大张小学 李晓斌
数学教育工作发展至今,已经不再满足于教会学生课本中的知识,教学活动正向更深的层次改革,力求让学生在知识学习中总结出方法,得到思维、智力、实践等综合能力的提升,这也正是核心素养教育的目标。将这些复合性的目标渗透于日常的教学活动中,必将带动教学方法的革新,而具体应该怎样实施成了教师关注的问题。本文介绍了数学核心素养的基本内容,并提出了一些实施策略。
数学核心素养是学生终身学习数学的能力和品质,它具体包括了数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析六项内容。从更广阔的角度来说,数学核心素养包括知识和能力、素质与技能、情感态度和方法三个维度。可以看出,数学核心素养的基本内容体现出了数学学科的特点和教育功能,是学生在该课程学习中需要获得的技能和素质。如今,新课程标准已经将培养学生核心素养作为主要要求,教师必须重新设计教法,将核心素养教育落实到课堂中。
在当前的小学数学教育中,教师往往只会利用让学生背公式,刷题的方式加深记忆力和印象,这种枯燥的学习方式不仅不利于数学的学习,还会让学生产生厌倦感。尤其是一些逻辑能力差,数学思维能力相对不强的学生,在这种教学模式下很容易受到打击,进而造成学生整体学习水平不平衡的局面,有的学生学得快,有的学生学得相对较慢。部分教师为了提升进度而加快教学节奏,不顾及班级学情,一些学习慢的学生越来越难以跟上节奏,与其他学生差距也越来越大,甚至产生了厌烦甚至放弃数学的想法,而且学习进度的加快也让学生无法更好地消化知识,学习也会更被动,很难有主动思考的想法。而且教学模式的单一让学生只是记住了公式和题型,无法发展数学核心素养,让学生变得思维固化,思维发展受限,长此以往,学生将缺乏想象力、创造力和打破常规去思考的能力。
在当前数学教育中,教师没有留给学生合作解题的空间,导致学生只会按照一种解题思路和想法来解题,学习目标就是简单地学习、记笔记、写作业、完成考试,没有独立思考的空间。在这样的学习环境下,学生缺乏合作意识,学习方式变得越来越单一。
教师作为学生在学校的榜样,不仅要对学生进行知识教授,对思想品质和心理健康的培养也非常重要。而当前大部分教师只是单纯完成教学任务,让学生沉浸在做题和考试中,不重视培养学生严谨认真、务实钻研的优良品德,而且部分教师没有平等对待学生,严重打击学生的自信心,对学生产生不利的影响。
小学生以形象思维见长,他们在学习具有抽象特征的数学知识点时会感到很困难,而强化小学生的数学抽象能力是帮助他们排除万难的关键。图数转化就是将数字信息转化为图像信息,将抽象的内容变得形象、直观,让学生能迅速看懂,从而帮助学生理解一些概念和数学思想。
比如,当学生无法理解“负数”以及“负数与正数相对”的概念时,教师不要急于用语言解释,语言解释往往会令学生陷入更复杂的信息中,使学生感觉不知所云。其实,只要利用多媒体呈现一张图就能很快突破这个难题。画面中,小猫和小狗各自向着相反的方向前进,走在100m处同时停止,这时向右走的小狗旁出现数字“+100”,向左走的小猫旁出现数字“-100”,紧接着画面渐渐演化,成了一条数轴,两个数字在数轴上呈现,学生迅速理解了正、负代表的意义以及概念。在形象信息和抽象信息相互转化的过程中,学生的思维能力得到了锻炼,学习难题被突破,学习效率迅速提高。
数学建模就是运用数学的眼光看生活问题,用数学知识解决生活问题,将生活问题带入数学问题中的能力。拥有这种能力,学生学到的理论知识才能在现实中发挥作用。很明显,培养学生的建模能力离不开现实生活,教师在教学过程中也必须将知识点和身边的数学现象联系起来,让学生换角度看问题,能以多元视角学习知识。
以“测量”这一章节的教学为例,让学生背诵毫米、米、分米、千米之间的换算关系很简单,他们很快就能掌握,但是回到现实生活中,仍有大部分学生不能用这些单位表示物体长度,甚至对1mm和1dm代表的长度缺少直观的认识,这样的学习毫无趣味性可言。教师应设计一些实践活动,让学生在体验中学习。比如,让学生用直尺和卷尺测量身边的物体,包括书本、课桌、树叶、橡皮。在测量树叶的宽度时,他们发现用毫米单位表现更加精确,测量课桌或者黑板的长度时,如果再用毫米单位,数字就会变得很大,因此自动选择“分米”为单位,这样一来,他们便对不同长度单位所代表的长度及应用有了充分理解和直观认识。再以“辨认方向”这一章节知识点的教学为例,让学生按照课本或者黑板上画出的方位图背诵上北、下南、左西、右东很简单,他们很快就能掌握,但是回到现实生活中,仍有大部分学生不会辨认方位。对此,教师可以让学生走出教室,以教学楼为中心,说一说实验楼、操场、旗杆、活动中心分别在哪个方向,学生给出了答案后,再以红旗杆为中心,说一说其他建筑物和场所在什么方向。最后,让学生在纸上画出自己家以及周围场所的俯瞰图,标明位置。通过将知识点与现实生活结合,学生可以形成建模能力,进而提升数学核心素养。
小学生在计算时容易陷入困境,总是坚持一种思维模式或一种算法,很容易纠结于不必要的细节,最后浪费了大量时间却没有求出答案。教师必须增强学生思维的灵活性,帮助学生掌握更多运算技能,才能提高他们计算的效率和准确性。在日常教学中,教师应该多设计一些带有深度的问题,带领学生从另一个角度分析和解答。比如,有这样一道题:两只猴子在分桃子,一只猴子将桃子平均分成了两份,并拿走了属于自己的一份。另外一只猴子看到剩下的桃子,又分成了两份,将多出的一个扔掉后,从两份均等的桃子中取走了一份。如桃子最开始时的数量不少于100 个,那么第一只猴子至少拿走了多少桃子?看到这个题目后,很多学生感觉这个问题十分复杂,找不到入手点。但其实,只要反向推理就可以得出,第二只猴子取走了x 个桃子,加上扔掉的一个桃子,共为(x+ 1) 个桃子,掌握了这个条件,所有桃子的数量就可以轻松列式计算得出了:(2x+ 1) +(2x+ 1) + 1,即4x+ 3。可见,提高学生计算能力并不能完全依靠背诵公式、概念和海量的习题练习,多设计这样的问题,教会学生逆向推理和思考的方法,帮助学生掌握运算技能,使小学生思维得以发展,学会举一反三,灵活解决各种变形后的习题,也能大大提高学生计算的效率,培养核心素养。
数学问题千变万化,题目中的信息比较复杂,如果不能找出答案,不妨让学生尝试反推,或许能获得许多信息。数学问题和知识点都具有严密的逻辑,不论是正推和反推都能找到答案,有时还能在反推中找到多种解法,奥妙无穷。小学生解决数学问题时思路狭窄,其实是因为他们的思维能力和逻辑推理能力薄弱,教师需要重点在这两方面加以训练。培养学生的思维能力,重在提高他们的思维品质,具体需要从增强思维深刻性、灵活性、独创性和批判性等角度入手,下文试举两例。
1.训练思维的深刻性
思维的深刻性表现在学生对问题深入思考和探究的能力上,决定了他们在面对问题和知识点时能否综合、全面地思考,能否洞察到知识点之间的隶属关系,能否挖掘出隐蔽的信息。教师在每次引出新知识点时,都应该联系旧知识,让学生准确地把握知识间的关联性,抓住知识的本质,排除各种干扰。用判断题来训练学生思维的深刻性具有很好的效果,比如,20 和27 互为质数;两个数都有共同的公因数“1”,这两个数互为质数。判断以上两题的对错就是在考查学生对“互质”概念的理解程度,他们在解题的过程中会引发一次对概念的深刻解析,并且需要准确区分不同概念之间的关系,甚至还会思考概念之间是相容还是不相容,是包含还是交叉的关系。通过训练学生思维的深刻性,学生的思维能力将得到有效提高,数学核心素养也将得到培养。
2.训练思维的灵活性
思维的灵活性指的是在面对多变的问题时能灵活反应、准确应对、找准思路的能力。数学问题考查的都是课本中的知识点,但是在类型和题目上却十分多变,有一些还会故意设置一些“陷阱”,就是为了迷惑学生,如果学生思维的灵活性不强,很容易在这些问题中迷失。训练学生思维的灵活性,最有效的方法莫过于一题多解和一题多变训练,对一个题目进行不断变形,改变条件和问题,或者让学生用多种不同的方法去解决同一个问题,可促进他们的思维发散。例如,在长方形、正方形周长的计算中出示下题:“一根铁丝正好围成5 分米的正方形,现在如果要改围成长8 分米的长方形,宽是几分米?”学生一般能有以下两种答案:(5 × 4 - 8 × 2 )÷ 2 = 2(分米),或5 × 4 ÷ 2 - 8 = 2(分米)。通过引导,鼓励求异,学生又想出新解法,5 × 2 - 8 = 2(分米)或5 -(8 - 5 )= 2(分米),并说明长方形的一条长与一条宽是原正方形的两条边。在思考更多解法的过程中,学生对问题进行了多维度的探究,思维的灵活性得到了提升。即便学生能用一种方法给出准确答案,教师也要要求他们用多种不同的方式解题,长期坚持下来,学生在解题时就会养成从不同角度去思考的习惯,思维的灵活性增强,学习起来会轻松许多。
无论是数学问题还是数学知识点,都有很强的规律性,学生将目光和思维集中于狭小的问题内,很难看到这样的规律。其实,一些教师在教学时也容易陷入这样的问题中,花费大量的时间对某个问题或某类题目进行讲解,最后学生掌握的也只是单个问题的解法,并不能举一反三。能从一类数学问题中总结出规律,是逻辑思维能力和推理能力成熟的表现,也是学生核心素养发展的标志。教师要善于带领学生跳脱出问题本身进行思考,学会总结规律,灵活地学习。比如,在教学生乘法计算前,教师可以先列出这样的连加算式:6 + 6 + 6 + 6 + 6 =?7 +7 + 7 + 7 + 7 + 7 =?学生有加法计算的基础,需花费一定的时间就能算出结果,待教师进一步延长算式后,学生需要进行大量的计算,这显然是不可行的。此时,教师就要引导学生从上述算式中找规律,学生发现,算式中相加的数字是相同的,可以表达成“5 个 6 相加”或者“6 个 7 相加”,此时教师列出乘法算式:5 × 6 = 30和6 × 7 = 42,学生就能立即发现结果与他们刚刚计算的结果相同,而自己刚刚所说的“5 个6”原来可以用“5 × 6”表示。在总结出了规律并进行几次练习后,学生明白,几个相同的数字相加,可用乘法表示,乘号前后分别是相加的数字和相加的次数。这时教师稍稍增加难度,将算式改为:3 + 3 + 3 + 3 + 4,引导学生列出3 × 4 + 4或3 × 5 - 1的算式。这样的训练对学生逻辑推理能力的发展及思维品质的提高大有帮助,同时也在学习乘法计算之前了解了乘法的意义及乘法计算的高效性,打下了扎实的基础。
不需要利用器官去分析而直接掌握问题的结构、意义和重要性就是直觉思维,这是一种直接的领悟,以知识和经验作为基础,但又跳过这些环节,属于非逻辑思维,也是数学核心素养的内容之一。直觉思维是一种意识,这种意识能帮助学生迅速地识别问题和信息,并快速得出结论。小学生如果能建立起这种直觉思维,对他们现阶段的学习以及未来的终身学习都意义非凡。小学生的思维能力薄弱,智力发育水平有限,但实际上正处于直觉思维发展的关键时期。教师在教学过程中要尽可能地保留一些有趣且吸引他们的部分,让学生发现、探索、推理、争辩,引导他们用直觉思维解决问题。著名的“数学王子”高斯之所以能在很小的年龄时就计算出1 +2 + 3 + 4…… + 100 = 5050 的结论,并不是经过了大量的计算,也不是学习了什么公式,依靠的就是强大的直觉思维,对学生只要加以引导和培养,达到这样的水平也并非难事。
将培养学生核心素养落实到数学课堂教学中是现阶段最紧迫的任务,在实践的同时教师也要多进行成果评价,反思方法的有效性,进行及时、必要的调整。上述从三个角度提出的仅仅是核心素养教育的思路,并不是唯一的实践方法,相信每位教师都能在这些思路中建立起富有个人特色的教学模式。教师需要不断拓展思维,摸索新的思路,为核心素养教育注入更多的活力,创造更多可能性,最大限度激发出小学生的潜能,从而打下坚实的知识和素质基础。