□福建省屏南县古峰镇第一小学 苏久花
小学数学学科核心素养主要涵盖数学眼光(符号意识、数感、量感、空间意识、几何直观)、数学思维(推理意识、运算能力)、数学语言(模型意识、数据意识)三个层面的内容,聚焦于应用意识、创新意识的培养。构建数学说理课堂,能引领学生积极投入课堂学习,融合自身的生活经验,积极参与思理、说理、探理,深入分析与思考各种数学知识和问题,达成明理,实现对数理知识的全面认知,提升数学综合素养。在小学数学教学中,教师应积极对接新课标、新课程、新教材,探索构建说理课堂的方法,指引学生经历有趣有效的数学学习进程。本文基于核心素养的研究视角,分析小学数学说理课堂的构建目标和重要价值,针对如何开展小学数学说理课堂实践进行研究,以探索总结出切实有效的实践策略。
学会运用严谨细致的数学语言来叙述现实生活中的各种数学问题,是构建小学数学说理课堂、改进数学教学效果的一个重要目的。数学语言之美无处不在,数学语言表达是数学科学视域下的一种独有表现方式,既要讲求符合数理逻辑,又要符合数学美的原则。小学生积极参加说理,将自身汲取的知识信息顺利转化成数学语言,不仅有效培养了数学语感和语言表达能力,还提升了数学探究和分析能力。在日常数学课中,教师需根据小学生的生活和实践经验,创设多样丰富的教学活动,设置数学问题情境,有的放矢地引导小学生进行说理训练,激发学生的参与热情,鼓励其想说、敢说、能说、会说,提高数学语言表达和思维水平,顺利从探索生活问题转入探究数学问题,提升解决数学问题的能力。
小学生面对某些数学概念和知识还无法充分理解,把握问题、运用知识解决问题的难度仍较高。应用数学知识的基础是记忆,而记忆必须建立在对数学知识和基本概念的充分认知与理解之上,缺乏理解的知识根本无法长久维持,具体表现为不少学生面对数学问题常表现出明显的畏难情绪。所以,指导小学生开展持续的数学说理训练,有利于逐步加深对数学知识的认知和理解。教师可以充分利用多样化的教具、鲜活的生活实例、便捷直观的多媒体教学手段等资源要素,巧设说理课堂情境,配以适当的随堂练习、拓展巩固训练等方式,激发小学生的说理兴趣,促使学生在述说数学过程中加强对数学知识的记忆和理解,强化数学知识印记,提升数学学习活动成效。
小学生的思维发展正处于形象思维逐步转向逻辑思维的重要过渡期,数学思维能力尚不成熟。培养数学科学思维必然经历由浅入深、由易到难的过程,教师指导学生进行说理训练、培育数学综合思维也应经历这样的循序渐进过程。在数学课中,小学生结合自身的学习需求,踊跃参与数学说理活动,并运用观察生活、迁移应用知识、交往表达等感受和经验,采用数学语言对数学问题进行合理化的表述。在这样的说理过程中,学生获得的不仅仅是语言表达能力的提升,更有对数学知识的综合运用能力和科学思维的发展。学生通过说理,在“说数学”活动中既有效巩固了所学数学知识,提升了梳理问题、解决问题的能力,又学会了组织运用数学语言,实现了数学思维素能的提升与发展。
在小学数学教学过程中,教师应密切关注学生的学习进程,激发学生探究数学疑难问题的兴趣,利用所学的数学知识为载体,主动地运用所听过的、看过的、学过的数学知识,让学生有“理”可说,述说自身对数学之“理”的好奇心理和探知欲望,促使学生通过说理,积极关联已知与未知的知识,形成自己独立的见解和观点,并在说理探究和与互助对话中进一步明确数学知识的应用意义。
1.在探究活动中说理。
数学之“理”往往隐藏于学生的学习活动中,存在于探究数学知识的生成进程中。在数学课上,教师应重视引导小学生说清楚各种数学知识中的因果和逻辑,明确说清每个知识点的生成之“理”。
例如,在四年级上册教学时,教师根据“可能性”课题提出问题:“箱子中共有一样大小的红球和蓝球各为4 个,想从中摸出的球一定有2 个同颜色的,至少要摸出几个球呢?”在问题引导下,学生纷纷进行说理。一个学生回答:“4+1=5(个)。至少要摸出5个球,由于前4个运气不好全部摸出红球或蓝球,第5 个一定能摸出不同颜色的球。”另一个学生反驳道:“错,问题中是要求摸出2 个同颜色的球,而不是摸出2 个不同颜色的球。”又一个学生说道:“‘○’代表红球,‘△’代表蓝球。假如第一次摸出红球‘○’,第二次摸出蓝球‘△’,摸出2 个颜色不同的球‘○△’是最不利的,再摸1 个球,不论是红球‘○’还是蓝球‘△’,都会有2 个球颜色相同。”指引学生在争辩中进行说理活动,使问题探究真实发生,既可以从不同层次学生的说理中体现出他们的问题认知水平,也可以使学生在相互质疑中归纳出“2”(红、蓝两种不同颜色)与“1”(红、蓝两种不同颜色中的任意一种),得知至少须摸3 个球才可以确定有2个同色球,学会从问题抽象、演绎到实际应用,从而明确了算式“2+1”的意义。
2.培养验证“有理”的能力。
在指导学生说理过程中,教师还必须关注小学生得出结论的学习过程,培养证实自己所说之“理”的能力,清晰把握每个结论背后的来龙去脉。
例如,在二年级下册“有余数除法的认识”单元教学时,教师围绕“解决问题”教学环节,设置疑问:“每个小伙伴各分3个橘子,把10个橘子分给4个小伙伴,足够吗?”学生面对这种熟悉的生活化问题,不约而同地齐声回答:“不够。”教师故作疑惑,问学生:“为什么不够呢?”
数学科代表起先回答说:“3+3=6,6+3=9,9+3=12,要使4个小伙伴都分到3个橘子,一共需要12个橘子,而现在只有10 个橘子,所以不够。”另一学生也说道:“由于10-3=7,7-3=4,4-3=1,其中有3个小伙伴分到了3个橘子,最后1个小伙伴只分到了1个橘子,因此不够。”
学生1 说:“我们可以运用画图的办法,画出10 个橘子,每3 个橘子圈在一起,表示1 个小伙伴分到3 个橘子,可以圈出3 个圈。这样,有3 个小伙伴各分到3个橘子,还有1 个小伙伴只分到1 个橘子,还少2 个橘子,所以不够。”
以水作为反应介质虽然是一种绿色的溶解途径,但反应条件需要高温高压,转化率并不比溶剂体系高,而且5-HMF在水中更容易进一步转化为乙酰丙酸等副产物,降低得率,因此有必要进一步寻找更为理想的新型纤维素溶剂。
学生2 说:“每个小伙伴各分3 个橘子,4 个小伙伴就是需要4 个3,也就是12 个橘子,4×3=12,现在只有10个橘子,所以不够。”
学生3 说:“把10 个橘子分给4 个小伙伴,每个小伙伴分得2 个还余2 个,每个小伙伴分不到3 个,所以12个橘子不够分。”
学生4说:“把10个橘子,每人分3个。只能分给3给小朋友还余一个,第四个小朋友只能分得1个,所以10个橘子不够分。”
在学生说理过程中,教师顺势利用多媒体,与学生一起画一画、数一数、算一算。教师发现,学生在得出结论的过程中都知道10 个橘子不足以分给4 个小伙伴,但对于“为什么不够”却无法清楚地说明白,多数学生在说理方面存在一定的困难。为此,教师需指导学生通过说理训练,让其明确数学问题背后的道理和意义,以在遇到相类似的问题时能做到心中有数。
在小学数学课中,教师可以通过巧妙搭建数学话题、数学工具、数学活动等有效的学习支架,引领学生尽情参与说理,开启数学思维,让学生有话可说,从而促进他们自由地表达自己的观点,逐步提高数学学习能力和水平。
1.基于学情和教材,搭建说理支架。
教师设计数学支架教学,引导学生进行说理活动,必须根据小学数学学科的特征和学生的心理特质,遵循学生的数学思维发展要求,精心选设适宜的数学话题,启发学生深入进行解释说理。
例如,在“比较大小——多一些(少一些),多得多(少得多)”教学时,教师可以选择素材“红球58 个,蓝球15 个,黄球10 个”,设计话题“对比双方相差的多还是少”,引导学生联系自身的生活认知和学习经验,围绕话题进行说理。学生结合素材说道:“红球与蓝球相比,58和15相差得多,此时可以说红球比蓝球多得多,也可以说蓝球比红球少得多;蓝球与黄球相比,15 和10相差的少,可以说蓝球比黄球多一些,也可以说黄球比蓝球多一些。”在此,学生由数学话题入手,在对话中说清了“相差得多”表示多得多或少得多,而“相差得少”表示少一些或多一些,进一步提升了学生的搜集信息、质疑思辨、交流学习等能力,充分展现了数学思维过程。
2.用数学工具搭建说理支架。
例如,在上述“箱子中共有一样大小的红球和蓝球各为4个,如果想从中摸出的球一定有2个是不同颜色的,至少要摸出几个球呢?”问题案例探究中,学生可以利用数学符号来说理“4+1=5(个)”,也可以利用数学图形来表达“○表示4 个相同颜色,△表示与前4 个颜色不同”,还可以利用文字来说理“在最不利的情况下,先摸出颜色相同的4个球,再摸出1个与前4个球颜色都不相同”。运用这些不同的数学工具建立说理支架,可以促使学生深刻理解“至少要摸出5个球”才能确保有2个球颜色不一样。
3.以活动为基础,搭建说理支架。
小学数学说理还可以通过设计多样丰富的活动,以活动为支架,深入开展解析说明、举例论证、示图类比等数学说理活动。
例如,在判断“条形统计图可以清楚地看出各部分数量与总数之间的关系”说理活动中,学生可从“条形统计图的作用是可以清楚地看出数量的多少”作出解释,也可以从“扇形统计图的功能是反映部分与整体之间的关系”进行说明,从而得出相同的结论。或利用“假分数的倒数一定比1 小”判断,举出最小假分数,如“2/2”这样的反例,则可以得出“假分数的倒数不一定比1 小,还有可能等于1”。可见,在数学说理活动中,教师可以根据实际需要,指引学生运用多样说理活动形式,多维建构说理进程,以获得良好的说理实效。
优化指导小学生开展数学说理,教师应融合课堂教学,适时捕捉有利的课堂时机,启迪学生通过说理,还原数学知识之“理”,提升理性表达,增进数学深度思维。
“疑”是对学科知识的积极、主动思索,是培育思维的助推器。在数学课堂中,教师需巧拨疑点,激发学生的求知好奇心,使他们在述说疑难知识之际能深入思考,重构认知,收获思维学习成果。
例如,在“异分母分数加减法”教学时,不难发现不少学生对算理和算法的理解与掌握效果不佳,存在较多的疑点,有些学生还提出“分数单位不同,可以直接相加吗?”“异分母分数可以直接相加减吗?”等疑问。于是,在课堂中,教师可以启发学生思考“1/2+1/4=?”并说明算理。
学生1 说:“我可以用画图法,先画出一个长方形的一半来表示1/2,再以长方形一半的一半来表示1/4;为了方便计算,我把左边的平分一下,这样就有了3个1/4,即3/4。”
学生2说:“我可以利用分数转化成小数的方法来计算:1/2=0.5,1/4=0.25,所以1/2+1/4=0.75,接着将0.75转化成分数,即3/4。”
学生3 说:“我可以直接用通分的方法:1/2+1/4=2/4+1/4=3/4。”
教师肯定了这些学生的想法后,再展示出“3/10+1/4=?”算式案例情境,追问学生:“这个例子还可以用以上的方法来解吗?”学生再深入讨论、分析,得出第一名和第二名学生的方法不适用于较为复杂的分数,第三名学生的方法适用于任意的分数。至此,学生产生疑问:“为什么分母不同的分数不能直接相加减呢?”在此提出的疑问往往比解决一个问题更有价值。于是,教师适时引领各小组针对“3/10+1/4=?”例子进行思考、讨论,顺利得出结论:“分数单位不同,不能直接相加”“异分母分数好比异名数,不能直接相加减”“只有分数单位一致了,才能直接相加减”。
可见,小学数学说理课堂应注重学生之间的互助合作与交流,鼓励学生敢于质疑,乐于思考,勇于表达,将自己的学习疑惑真实地展现于数学课堂,从而达成既听得懂又讲得清、理得透的良好效果。在这样的计算课堂中,学生经过说理、质疑、讨论,利用直观画图、算式转化等有效方法,从多维视角进行说理表达,深刻理解了异分母分数加减的算理,更加牢固掌握运算算法,有效提升了数学学习综合能力。
总而言之,构建数学说理课堂、培养数学表达能力是落实课程标准要求的必然举措。在“双减”政策背景下,教师应坚持引领小学生参与数学说理,体验说理进程,收获说理成果,增强学生的数学创新学习意识,促进学生数学思维、探索解决问题等能力和素养的发展。