小学数学核心素养的有效培养路径

2023-08-26 11:34:17孙进平
天津教育·下 2023年7期
关键词:运算图形数学知识

孙进平

在新课程改革不断深入的进程中,对学生核心素养的重视和培养也成为数学课堂教学的重中之重。在培养学生数学核心素养时,教师不仅要传授给学生基础性的知识内容,也要让学生学会对知识正确运用。基于此,本文从创设信息情境、打造问题情境、组织合作探究、运用实物演示、布置统计任务、开展教学游戏等方面探究小学数学核心素养的有效培养策略。

一、创设信息情境,培养学生的数学抽象思维

数学抽象思维作为学生在学习数学知识的过程中必须具备的思维品质,在小学阶段便应该开始培养和锻炼。在以往的数学课堂中,受传统教学理念的影响,教师认为将数学知识内容传授给学生、学生可以进行熟练运用即可,在一定程度上忽略了对学生数学抽象思维的培养。在如今的数学课堂中,为了改变以往存在的数学教学问题,教师可以运用多媒体技术为学生创设信息情境,借助情境引导学生完成对知识的抽象理解,实现数学抽象思维的培养。

以青岛版数学教材五年级上册“图案美——对称、平移与旋转”一章为例,在进行第一节“轴对称图形”课程的学习时,学生需要掌握以下内容:通过生活中的实例进一步认识“轴对称”现象,理解“轴对称图形”和“对称轴”的含义;能识别较为复杂的轴对称图形,并可以正确找到对称轴。基于此,为了让学生在学习上述知识的过程中,实现数学抽象思维的养成,教师可以借助多媒体技术创设信息情境,让学生在情境中认知和学习图形。

首先,教师为学生播放篮球架、天坛、蜻蜓等事物的图片,让学生从生活中的事物入手,了解存在于生活中的轴对称现象。其次,当上述事物在学生的脑海中形成了形象的画面后,教师再带领学生对形象化的图画进行抽象处理,即由生活中的实物转化为抽象的平面图形,如将篮球架转化为由正方形和圆形组成的对称图形;将蜻蜓转化为由三角形、菱形、圆形等组成的对称图形等。这样,学生在学习的过程中就完成了由形象化思维向抽象化思维的转变,这对学生进一步学习数学知识有重要帮助。

因此,在培养学生数学抽象思维的过程中,教师要充分借助多媒体技术创设信息情境,运用情境的力量促进学生认知思维的转化,这样不仅有助于快速增强学生对数学知识的掌握,更重要的是可以帮助学生高效实现抽象思维的建立。

二、打造问题情境,培养学生的逻辑推理思维

逻辑推理思维作为数学核心素养的重要构成部分,对学生数学能力的提升和综合素质的形成有重要作用。但是,根据以往的教学经验,逻辑推理思维一直是学生数学学习中的短板,对学生数学综合能力的提升产生了一定的限制作用。究其原因,主要是在传统的数学课堂中,教师注重对知识的传授,在这个过程中,原本需要学生进行探究和推理的部分,由教师代替并直接将需要推理的内容和过程告知学生,学生只是被动地完成了知识的学习,并没有经历推理思考的过程。在新的教学环境中,教师可以借助打造问题情境的方法,让学生自行完成思考与推理的过程,这样学生便可以主动完成知识的掌握,从而逐渐实现逻辑推理能力的发展。

以青岛版数学教材五年级下册“认识负数”一章为例,在学习本节课知识时,学生需要完成以下学习目标:借助生活实例正确认识正负数,并理解正负数的意义;学会运用正负数表述具有相反意义的量。为了让学生完成上述目标,形成一定的逻辑推理思维,教师可以采用打造问题情境的方法,让学生对具体问题进行分析和解答。在课程导入阶段,教师为学生设置以下问题:你能够尝试说出下面带有“+”号和“-”号的数的意义吗?

1.一种小型电冰箱的说明书上写着冷藏室的温度为+3℃,冷冻室的温度为-19℃。

2.第二,某市2011年的人口出生率为+7.13%,自然增长率-0.60%。

3.北京与东京的时差(单位:时)为+1,与巴黎的时差为-7。

学生需要根据自己的理解和分析,对上述问题的意义进行表述。如第一个问题,有的学生说:“小型冰箱说明书中数字的含义是指冷藏室的温度在达到零上3℃时便可以产生冷藏效果,而冷冻室的温度达到零下19℃便可以实现冷冻的目的。”

借助对具体问题的分析和理解,学生对所学习内容进行一定思考,而这个分析和思考的过程便是学生进行逻辑推理的过程。而且,学生在学习数学知识的过程中,多对问题进行思考和推理,其逻辑推理能力便可以实现有效提升。

三、组织合作探究,培养学生的数学建模素养

数学建模素养的培养对学生实现教材知识与现实世界的沟通有重要意义,不仅可以推动学生实现对数学知识的熟练掌握,也能够促进学生实现对数学知识的拓展运用。而在实际教学中,要想实现对学生数学素养的培养,教师要充分运用合作探究的教学方法。学生在教师的引导下,积极参与课堂教学,与教师进行互动,同时在合作探究中全面认知和掌握数学知识,积累丰富的解题经验,从而形成数学建模思维,数学应用能力也可以得到一定的提升。

以青岛版数学教材四年级下册“观察物体”一章为例,在学习观察物体的知识时,学生应通过观察活动,可以辨认从不同方向看到的一组立体图形的形状,初步建立空间想象力。对此,在教学中,教师将学生分为若干小组,让学生以小组合作探究的形式学习知识,从而在合作交流中形成数学建模素养。首先,教师让每个小组拿出一个书包,放在小组成员的中间。其次,教师引导不同位置的学生对书包进行观察,这样,从前方、左方、上方三个方向观察到的书包形状是不同的。最后,教师让学生将自己看到的书包形状以平面图形的形式画下来,这样就得到关于书包的正视图、左视图和俯视图,并借助三个方向所得到的不同图形,引导学生在脑海中建立关于书包的模型,从而实现锻炼学生建模思维的目的。

在这个过程中,教师引导学生将生活实际与数学知识进行结合思考,以训练学生的建模思维,让學生可以更好地实现数学知识与现实世界的连接,这样不仅可以强化学生的数学建模思维,也可以实现学生知识实际运用能力的提升。

四、运用实物演示,培养学生的直观想象思维

直观想象是指学生能够将自己所看到的事物以图形的方式呈现在脑海中,该能力不仅是学生必须掌握的数学核心素养之一,更是学生实现对数学问题进行有效推理、建立抽象思维结构的重要基础。在以往的数学课堂中,教师在讲授图形的相关知识时,仅仅是将图形的有关知识单纯地传授给学生,一定程度上忽视了对学生直观想象思维的锻炼。因此,在当下的数学课堂中,为了切实锻炼学生的直观想象思维,教师可以采用实物演示的方法带领学生完成图形相关知识的学习。

以青岛版数学教材五年级下册“长方体和正方体”一章为例,在学习“长方体和正方体的认识”这一小节时,为了让学生可以明确学习任务,便于更好地开展后续的教学活动,教师为学生设计了以下学习目标:认识长方体和正方体各部分的名称,掌握其特征,并理解长方体和正方体之间的关系。首先,教师将自己制作的长方体和正方体图形为学生进行展示,让学生对两种不同的图形有初步认识,并在脑海中形成初步的直观印象。其次,教师将原本是立体图形的长方体和正方体进行拆分,使其变为平面图形,便于带领学生认识长方体与正方体各部分的名称。同时,由立体图形向平面图形的转化也是引导学生由立体实物向平面图形的认知转变,从而让学生的脑海中对立体实物的直观想象变得更真实、更具体,进一步加深学生对长方体和正方体的认识。在这个过程中,学生对知识的学习完成了由实物演示到直观思维的转变,这对学生进一步建立数学思维、提升数学能力有重要意义。

因此,在数学教学中,教师要多借助对实物演示方法的运用,帮助学生在观察直观事物的过程中实现直观想象思维的建立,从而实现促进学生数学核心素养的目的。

五、布置统计任务,培养学生的数据分析能力

数据分析能力是学生在小学阶段需要重点掌握的核心素养之一,也是教师在开展数学活动时应该重点讲授的知识内容。在当下的社会环境中,经济快速发展,信息技术持续更迭,各行各业的工作者都需要在一定程度上掌握数据分析能力。因此,为了培养学生的数据分析能力,教师可以根据教材中相关的统计知识布置具体的统计任务,这样,学生便可以一边学会搜集、整理、分析数学资料,提升数据搜集和提取能力,一边借助对资料的分析,用数据解决实际问题,从而锻炼数学分析能力与问题解决能力。

以青岛版数学教材四年级下册“平均数”一章为例,在学习本节课知识的过程中,教师要引导学生重视对平均数知识的学习,让学生认识到平均数在数学分析中的重要作用。该知识点在生活中的运用非常广泛,如了解班级学生的平均身高,判断班级学生整体身高状况;了解班级学生的平均成绩,判断班级学生的整体学习水平等。因此,在实际教学中,教师应根据不同的教学要求,为学生布置不同的数据搜集任务。如教师可以让学生搜集班级同学的身体数据,并判断班级学生的平均身高。

首先,学生对班级同学的身高数据进行统计,统计结果如下(单位:米):1.55、1.59、1.64、1.68、1.68、1.70、1.72、1.72、1.75、1.77、1.77、1.77、1.77、1.78、1.78、1.78、1.79、1.79、1.79、1.85。其次,学生对上述数据进行整理,最终得到班级学生的平均身高是1.73米。通过这样的实践方式,一方面可以让学生进行实践活动,调动学生参与数学知识学习的积极性,另一方面学生可以在实践中对所学知识进行运用,以考查学生对知识的理解程度。

在这个过程中,学生完成教师布置的任务,亲自体验数据搜集和数据分析的过程,对进一步认识平均数知识有重要作用。此外,经过实践,学生可以用所学习的数据知识解决数学问题,从而实现数据分析能力的进一步提升。

六、开展教学游戏,培养学生的数学运算能力

運算能力是学生在学习数学知识的过程中应掌握的重要基础能力,也是教师有效开展数学教学活动的基本形式。因此,要想实现学生核心素养的有效提升,教师需要对学生的数学运算能力进行培养和锻炼。基于此,在开展教学活动时,为了提高学生对数学学习的兴趣,让学生愿意进行数学运算,教师可以组织学生进行游戏,在游戏中引导学生进行数学运算,这样学生既可以感受到游戏的乐趣,也完成了数学知识的学习,实现数学运算能力的提高。

以青岛版数学教材四年级上册“混合运算”一章为例,在学习本课知识时,学生需要通过课程的学习熟练掌握以下内容:掌握含有小括号的三步混合运算的运算顺序,并能够进行正确运算;通过实际问题的解决认识和理解含有小括号和中括号的混合运算顺序,积累数学运算经验。对此,为了切实提高学生的数学运算能力,教师采用游戏的方式开展教学活动。

在教学中,教师带领学生展开“计算24游戏”,规则如下:第一,在除去大小王的52张牌中,每次抽取4张牌,每张牌都要使用且只能使用一次。第二,可以随意使用加、减、乘、除法计算,只要计算结果是24即可。若存在无法计算出24的情况,则重新抽牌。第三,牌中的A表示1,J表示11,Q表示12,K表示13。在游戏中,学生可以充分展现自己的运算能力。如果学生抽到3、5、9、10四个数字,经过计算发现3×5+9=24,此时多出一个10,这时学生就可以考虑对10进行消除,即3×(10-5)+9=24,这样就成功运用了四个数字,并得到24这个结果。再如,有的学生抽到2、7、8、9四个数字,他是这样计算的:(9+7)×2-8=24。所以,借助“计算24游戏”可以考查学生的混合运算知识,从而实现对学生数学运算能力的锻炼。

在培养学生数学运算能力的过程中,教师要抓住学生的喜好,如玩游戏,将学生的喜好与教学内容相结合,并进行游戏化设计,这样既可以提高学生的参与度,让学生实现更有效的学习,也可以让学生进行知识的掌握和运用,切实提高学生对数学知识的掌握。

七、结语

综上所述,在培养学生数学核心素养的过程中,教师要以新课程改革的指导思想为方向,充分明确培养学生数学核心素养的目标与任务,并围绕核心素养的要求制定切合实际的培养方案,采用可以调动学生兴趣、激活学生积极性和主动性的教学手段,以达到锻炼学生的数学能力、提高学生数学核心素养的目的,促进学生全面发展。

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