钟荷娟
【摘要】小学数学折纸课程融合教材内容、折纸活动、多元评价,旨在提升学生数学文化素养、空间概念理解及数学思维建构,是以提高多元学习能力为教学目标,开展实践性教学活动的创新型课程.文章从小学数学折纸课程入手,通过探究折纸课程的缘起,分析了折纸课程的研究意义与研究现状,提出了以教材为基础,发展学生核心为目标的可行性实施策略,旨在帮助教师理解新课面临的首要问题与首要任务,启发教师如何通过折纸课程掌握好分科与数学之间的平衡,从而培养学生的核心素养.
【关键词】数学折纸课程;核心素养;教材
一、课程缘起
新一轮PISA测试结果显示:学生对学校归属感和满意度均较低.“孩子不爱学数学怎么办”是中国数学课程改革面临的首要问题.新课改指出培养学生数学核心素养是教师现阶段的首要任务.2021年7月国务院正式发布“双减”政策落地.改变育人模式,重整教学内容,实施“双减”迫在眉睫.
近年来,我国高考数学试题中就有16个跟折纸相关的问题.新课标人教版教材中安排了不止40次折纸活动.在折纸活动中学生亲历真实问题的实践探究和抽象知识“可视化”,大大减轻了学习负担,并在活动中充分调动了学习积极性.
如果教学活动能基于教材,发展素养,能使数学“好吃又有营养”,那么无疑是数学课程改革的方向,而数学折纸课程就为此提供了可能.
二、研究意义
(一)明史知美育德,浸润数学文化
数学折纸课程彰显人文美、数学美、艺术美.课程活动重现数学历史,亲近自然生活,充分实践操作,培育数学精神,回归自然还原直观模型,引领学生会用数学的眼光观察世界、发现数学、运用数学、感悟数学文化.
(二)深入概念理解,发展空间观念
波利亚说:“抽象的道理很重要,但要用一切办法使它们能看得见、摸得着.”数学折纸课程就是看得见、摸得到的好办法.学生经历观察、操作、分析、归纳等活动,调动多种感官参与,化抽象为直观,轻松建立数学抽象概念,降低学习难度.课程活动引导学生会用数学的语言表达世界、沟通概念理解、发展空间观念.
(三)深入问题探究,促进思维建构
数学折纸课程助力思维模型建构,还原真实问题情境,发展推理思维、抽象思维及创造思维能力.在发现问题中联想类比、质疑猜想,激发思维的积极性;在分析问题中联系旧知、运用迁移,促进思维的秩序性;在解决问题中发散创新、提炼深化,锻炼思维的灵活性.
三、研究现状
(一)数学文化缺失
传统教学模式单一、刻板地传授知识,经常忽视对学生数学文化的渗透,或只将其当作一种活跃课堂的教学工具,学生所学知识片状、浅显、呆滞.学生缺乏发现问题、运用知识的能力,未能形成良好的数学品格,缺失学习热情.
(二)空间概念薄弱
低年级学生正处于形象思维发展阶段,空间观念薄弱,对于抽象的空间概念难以理解,学习效率低下.
(三)思维训练缺失
传统教学“重知识、轻过程”“重技巧、轻思维”,学习单一枯燥,学生缺失学习热情,缺少思维训练指导,缺乏对知识的运用能力,思维被动,亟待唤醒.
如何基于教材开展数学折纸课程?如何借助数学折纸课程发展学生核心素养?笔者通过对新课标人教版1~3年级的教学实践进行了探究与反思.
四、实施策略
(一)教材为基,指向素养
(二)折纸为径,提升素养
数学折纸课程取之教材,又高于教材,指向数学核心素养.素养指向的数学折纸课程扎根数学文化的渗透,空间概念的发展及数学思维的培育.在课程活动中引导学生深入探索数学方法、数学概念、数学推理、数学抽象及数学思想,在“折”和“玩”中不断发展学生的数学综合能力素养.
1.浸润数学文化,明史知美
数学折纸课程走进数学历史事件,了解数学发展起源;挖掘数学文化素材,助力数学原型建构;探索折纸活动奥秘,促进数学精神发展.数学文化指向的折纸课程让学生明历史,感知美,悟精神,引领学生会用数学的眼光观察现实世界.
(1)明历史
数学文化的“史”包括发展史、人物史、文化史等.数学折纸课程渗透数学历史故事、数学人物传记、数学知识演进.数学历史流淌于历史长河中,沉浸在数学文化史的演进中,不断提升学生的数学文化素养,历练数学品格.
在《七巧板》折纸导入时,笔者动画播放七巧板拼图,介绍七巧板的来历.七巧板是由一种餐桌演变而来,可以根据吃饭人数的不同,拼出不同的形状……学生在沉浸式地欣赏、聆听中,进一步深刻了解了“七巧板”的工具性及人文性,激发了学生的学习内驱力.
(2)感知美
數学文化的“美”包括规律美、运动美、对称美等.数学折纸课程培养学生用审美的眼光欣赏数学文化,从美学的角度探究数学现象.数学文化源于世界,折纸活动充分挖掘了生活中的数学文化素材,推动数学思想传播,鼓励探索数学现象,充分体验数学美感.
在《螺旋》折纸教学中,笔者出示松果、向日葵等大自然景物图片,让学生欣赏生活中的现象美.学生通过亲手折叠,转动变化,感知图形运动美.在1,2,3,5,8,……数列练习中,抽象数列规律美.在对比观察中,得出斐波那契数列的奇特美.
(3)扬精神
数学文化的“神”包括精气神、聚精会神、锲而不舍的精神.数学折纸课程激发学生的学习热情;折纸过程考验学生的耐性,凝聚精神;折纸环节磨炼学生的品性,展现精神.
在《翻滚吧!小人》活动中,通过重力原理,探索前后两个小人之间的“秘密”距离,实现多米诺骨牌般翻滚效应.学生在一次次实验中巩固长度测量,在一次次失败中总结反思,在一次次反思中揭示问题真相.
2.具象数学概念,折中悟理
数学折纸课程的魅力重在诠释数学概念,演绎数学原理.抽象的数学概念、空间等很难用语言描述,但折纸活动能让学生在视觉上直观把握概念含义、空间大小及位置关系.经历观察、操作、分析、归纳,帮助学生理解数学概念,多维感官感知抽象空间,降低学习难度,引导学生会用数学语言深入浅析地表达现实世界.
(1)化概念
在《A4纸大变身》折纸活动中,由裁剪到折叠,学生能很容易观察到每块板占整副七巧板的比例,直观知晓各板块之间面积的关系.通过折叠,化抽象为具象,学生充分理解“分数”概念的意义,通晓知识间的内在联系与转换.
(2)知空间
在《正方体的展开图》中,将正方体“开膛剖肚”,教师引导学生研究了正方体的11种展开图,初步感知了正方体的表面积大小.由一张平面纸变为立體几何图形,到再次转变为不规则平面图形拼组,助力学生建构起二维与三维空间的想象能力,发展空间观念.
3.转换数学思维,玩中提智
数学不止于数和公式的演算,更在于掌握数学思维和学习方法.数学思维包括逻辑思维、抽象思维、逆向思维及创造性思维能力等.数学折纸课程为学生提供了丰富的探索平台,鼓励学生在提出问题、分析问题和解决问题的过程中不断转换数学思维方式,助力学生会用数学的思维探索现实世界.
(1)提升逆向思维力
在《猜猜对面是几》的活动中,教师可将折好的正方体通过标记、猜想、推理、验证,独立创设问题,在解决问题中运用排除法、假设法、逆向推理等思维方式,提高学生的推理能力.
(2)培养思维建模力
数学思维建模通过观察、类比、归纳、转换、运用,最终建立数学模型,促进学生思维的发展.在《快乐拼图》活动中,教师可引导学生从先用五块板拼正方形建构基础模型,再加两块板,完成图形间的转换,大大降低了用一副七巧板直接拼平面图形的难度,在“玩”中提高了学生的数学思维建模能力.
(三)评价为始,发展素养
数学折纸课程评价依托形成性评价和总结性评价.从形成性评价中关注学员在组内的活动参与度、合作度、创意发挥、困难解决等.从总结性评价中展示学习活动成果,展现学习精神风貌,发展综合能力素养.
1.形成性评价
2.总结性评价
每学期末,数学折纸社团根据自评、互评结果选出优秀成员予以表彰,并对学年内的优秀作品进行校园陈列展示.学期活动通过微信推送的方式分享至集团校区每位师生家长手中,孩子在自信的展示中,激发了创造力与内驱力,收获了自信与喜悦.
五、研究成效
(一)会用数学思维,深化概念理解
学生通过折纸活动,揭示几何对象、性质、概念、规律、图与图、数与图间的关系.在灵动、具体、可视的操作中,弥补了学生抽象思维短板,深化了知识概念理解,提高了学生发现、分析、解决问题的能力,减轻了学生的课业负担.
在“认识几分之几”的作业练习中,通过数据对比分析发现:前测时两个数学水平相当的班级,在后测中,折纸班的正确率远超平行班.在第四小题“你还能从图中获得哪些分数呢?”的反馈中,折纸班呈现的答案丰富性远胜平行班,不仅包括一块板所占分数,而且两块板组合所占分数的大小等.
(二)会用数学视角,建构数学模型
数学折纸课程指向数学观察、推理、交流、抽象和归纳,最终建立数学模型,促进学生思维的发展.在折纸活动中,学生充分感知了平面与几何的关系,在“玩”中建立了数学模型思想、转化思想,发展了空间观念.
(三)会用数学语言,提升综合素养
学科的价值在于育人,数学折纸课程打开了基础性课程的边界,建立了多元综合学科间的联系.课程让学生在“玩中学”,体会数学推理、抽象、概括,感悟数学智慧与美.
学生在活动中自信表达,锤炼语言表达和逻辑思维力,在倾听中沉浸感悟,领略数学文化和多元学科的魅力,在拓展中自由创造,提升多元智力和数学综合素养.
六、反思跟进
数学折纸课程的开发,在实践中发现问题,在反思中改进问题.例如,在活动中教师要把握好分科与数学整合之间的平衡,要给予学生充分的活动时间与空间.此外,课程如何分级递进,如何加强方法指导,都将是一段漫长之旅.
教育从来都不只是知识和技能的训练,而是关乎精神和心灵的格局.素养之下,教材之上的数学折纸课程正努力营造浸润精神素养的学科教育,正努力为学科提质、减负做足准备.
【参考文献】
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