小学数学核心素养“进课堂”的教学思考

2022-03-02 11:57福建省仙游县园庄中心小学林丽玉
学苑教育 2022年25期
关键词:假分数植树直观

福建省仙游县园庄中心小学 林丽玉

《普通高中数学课程标准(2017年版)》从数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析六大方面提出了数学核心素养的内容及其培养要求。数学核心素养的培养不只是针对高中数学而言的,而是针对小学至高中阶段数学学习全过程而言的,小学数学作为初高中数学的基础阶段,更需要打好数学核心素养的“底子”。由此观之,核心素养进小学数学课堂十分必要。如何在小学数学课堂中渗透数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象和数据分析这几项核心素养?这需要结合具体教学内容选择与核心素养相对应的教学方法。

一、重视概念教学,发展数学抽象

数学抽象是从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系;从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构,并以数学语言予以表征,这建立在学生对数学概念的正确解读和理解基础之上。

1.从数学概念中抽象出思想方法。

等价转换、分类讨论、数形结合、函数与方程等都是小学数学教学中的重要思想方法,对学生的数学解题能力不可或缺。数学思想方法能从数学概念中抽象出来,这需要学生对数学概念的深度理解和灵活应用。如在运算法则和运算律中涉及减法的基本性质(一个数连续减去两个数,等于这个数减去这两个数的和)的教学,围绕这一数学概念进行等价转化的数学思维方法教学,如算式259-75-125=259-(75+125)=59,极大地简化了运算过程。类似的,分数与小数、百分数的等价转换,分数与小数的数形结合等,都对学生的数学解题有着极大的帮助。通过对数学概念的阅读,理解概念的内涵,从中抽象出数学思想方法,使学生获得数学解题方法的提升。

2.从数学概念中抽象出数学模型。

通过数学概念的学习,要让学生具备模型思想,从一道题中抽象出同一类问题的一般解法,抓住矛盾的特殊性,从特殊到一般,归纳出数学本质。如五年级上册《植树问题》,植树问题不仅仅只局限于“植树”,而包括与其关联与类比的相关问题,如摆花盆问题、插红旗问题、挂灯笼问题、架电线杆问题等等,需要能够举一反三,找到不同情境下问题所对应的三种不同的植树模型:两端都植树(植树棵数等于长度除以间距加1)、一端植树另一端不植树(植树棵数等于长度除以间距)、两端都不植树(植树棵数等于长度除以间距减1),运用各个对应的计算方法进行解决问题。通过数学概念抽象出数学模型,达到举一反三、触类旁通的效果。

二、精心设计问题,培养数学思维

数学核心素养中,逻辑推理能力、直观想象能力都与学生的数学思维直接挂钩。而数学思维的运转需要问题的驱动。所谓“学起于思,思源于疑”,要通过有效的问题驱动教学来发展学生的数学思维,提高学生解决数学问题的能力。

1.问题驱动数学逻辑思维。

逻辑思维是逻辑推理的基础,推理就是要根据数学概念进行推断得出新的合乎逻辑的结论。逻辑思维的培养需要有思维意义与深度的问题的引领,这要求教师精心地设计问题,在问题的驱动下使学生的思维高速有效运转。如五年级下册《真分数和假分数》的教学中,对于真分数,几乎所有学生都可以轻松判断,而假分数则相对复杂。围绕真分数、假分数的数学概念,教师提出如下问题这三个数是真分数还是假分数,说说你判断的依据。生一:“2是假分数,大于或者等于1的数是假分数。”生二:“是假分数,因为这个分数中分子11比分母5要大。”生三:“是带分数,可以转化为,所以也是分子比分母大的分数,所以是假分数。”教师追问:“你还能举出哪些假分数的例子?”学生依次举出了5、12、7等整数等分子大于分母的分数,以及等带分数。从而认识到整数、带分数与一般的分子大于分母的分数都是假分数,对假分数定义的理解有了深层次的拓展。在问题设计中要围绕教学重点设置主问题(核心问题)引发学生的数学思考,发展、发散学生数学思维。

2.问题引发数学直观想象。

直观想象是借助几何直观和空间想象感知事物的形态与变化,即建立数与形的关联,构建数学问题的直观模型。小学生的思维呈现出鲜明的形象化特征,要通过问题引发学生的直观想象,用直观形象的图形化语言来表述复杂抽象的文字语言。如五年级下册《分数的意义》,关于“几分之一”和“几分之几”这两个数学概念的理解,教师不从定义的角度来开展教学,而是借助直观问题,借助数形结合的思想,通过构图来实现图示化语言的文字化转述和理解。教师提问:“想象一下,有一盒月饼礼盒,里面有8块月饼,其中每一块占整盒月饼的几分之一?其中两块占整盒月饼的几分之几?三块呢?四块呢?”由此让学生在头脑中构建出这几个几分之一和几分之几的分数。又如,五年级上册《数学广角——植树问题》中,针对椭圆、圆形等非直线的闭合路线的植树问题,不少学生束手无策。教师通过问题引发学生想象:“设想一下,将一条圆形和椭圆形的绳子从任意一点剪断,并做好标记,拉伸开来后是一个什么形状?它符合三种植树模型中的哪一种?”这一设问切中了学生思维障碍的要害,在问题的点拨下学生思维豁然开朗——一条直线收尾相连就构成了一个圆形或者椭圆,因而这个模型就是“一端植树而另一端不植树”的数学模型,从而植树棵数等于长度除以间距。在直观想象的帮助下,以数形结合这一思想方法为桥梁建立了抽象数字与直观图形的关联,实现了复杂问题的简单化解决。

三、抓实计算教学,提高运算能力

“数学运算”体现了核心素养层面对学生计算能力上的要求。数的运算占据着小学数学教学的主体,尤其在中低年级的数学学习中,数的运算占据着更大的比重。要抓好、抓实数学计算教学,打好学生的数学基础,增强学生的数感,提高学生的运算能力,这是学生数学学习的基础和关键。

1.脚踏实地,掌握运算法则和运算律。

数学运算的依据就是运算法则和运算律,掌握了两者也就抓住了数学运算的关键。在小学数学计算教学中,要重视运算法则和运算律的教学,不仅要做到正确记忆,还要做到正确理解和运用。如二年级下册《混合运算》的教学中,混合运算的运算顺序直接关系到运算的正确与否,熟读并理解教材中给出的混合运算法则,要求学生记住并应用到计算实践中去。教材中给出了不同情形下混合运算的运算的三条法则:①在没有括号的算式里,只有加、减法或只有乘、除法,都要从左往右按顺序计算;②在没有括号的算式里,如果有乘、除法,又有加、减法,要先算乘、除法,后算加、减法;③算式里有括号的,要先算括号里面的。这三条运算法则成为混合运算解题的基本依据,学生都必须在三条运算法则下进行运算。为了加深学生的理解与运用,教师分别设计三类的混合运算计算题给学生练习和巩固。笔算,写出计算过程:(1)24-12+18;(2)15÷3×5;(3)17-2×6;(4)21÷3+4;(5)32-(15+5);72÷(12-4)。计算过程中学生的错误主要集中于运算顺序的错误,在典型习题的讲解中让学生明白错误原因并纠正。如部分学生在做(2)时,为了运算更加“简便”出现了得数为1的情况,无疑是先算的乘法后算的除法。教师反问:“15÷3×5究竟等于1还是等于25,是先算除法还是先算乘法,理由是什么?”让学生回归到“在没有括号的算式里,只有加、减法或只有乘、除法,都要从左往右按顺序计算”这条运算法则上来,将其作为计算顺序的依据。对于每一条运算法则和运算定律,教师都要让学生烂熟于心,实践于行,让运算有科学根据。

2.发散思维,寻求最优解题方法。

数学运算不追求运算的难度,更侧重于考查学生运算方法的灵活选择,提高思维的灵活性和发散性。数学计算题解答过程中,要培养学生先观察后动笔的习惯,了解题目的考查意图,选择便捷的计算方式,从而提高数学运算的效度。首先,运算律的合理使用,极大地简化了计算过程,降低了运算的难度,提高了运算的效率。小学数学的运算律主要包括交换律、结合律以及分配律等,在计算过程中合理使用这些运算律能简化运算过程。如小数加法计算12.92+9.54+7.08,可以运用加法结合律,通过调整数字的顺序来实现“凑整”,即12.92+9.54+7.08=12.92+7.08+9.54=29.54。又如×35这个算式,若先进行通分,计算括号内的算式再算乘法,则运算的难度增加,而采用乘法分配率就能实现口算解题,即其次,减法的基本性质、除法的基本性质的运用也能实现简便运算。如25.7-12.75-7.25,运用减法的性质,可将算式转化为25.7-(12.75+7.25)=25.7-20=5.7;分 数乘除法运算:,观察后两个分数都含有7,则可以利用除法的基本性质,将其转化为,同样有效地降低了运算难度,提高了运算效率。可见,在小学数学的计算教学中,要培养学生的简算意识,提高学生的简算能力,发散思维,灵活地解答问题。

四、开展数学实践,应用数据分析

数据分析是指针对研究对象获取数据,运用数学方法对数据进行整理、分析和推断,形成关于研究对象知识的素养。信息网络时代,数据意识、数据分析能力是公民的重要能力,要能够从数学活动中进行数据的收集、整理、提取、建模、推论。这适宜于在数学综合性学习活动中进行培养。

1.运用数学实验培养数据分析能力。

数学实验是通过实验的手段来获取数据,继而进行数据的分析和推断,得出数学实验结论的数学学习活动。数学实验的依据是数据,数据的采集、整理在亲身操作的数学实验中得来,从数据采集到数据的分析,最终建立数学模型和得到数学结论,需要学生具备科学严谨的数学精神。课堂中,教师让学生开展探究性实验,借助实验来培养学生的数据意识和数据能力。如五年级上册《可能性》一课的教学,教师给学生布置经典的摸球数学实验:将12个红球、6个黄球、3个黑球、1个白球装在一个盒子里,每一次拿出一个,然后放回盒子重新摸球,记录每种颜色的球出现的次数,判断哪种颜色的球出现的可能性最大,哪种颜色的球出现的可能性最小。学生一个负责摸球,一个进行报颜色,一个登记各种颜色球出现的次数,最后进行数据的统计和分析。在50次的重复摸球实验中,得出了如下的实验数据:红球27次,黄球12次,黑球6次,白球3次。经过计算,各种颜色的球出现的可能性与它们的数量呈现出明显的正相关,即哪种颜色的球数量较多,则摸到的可能性较大,哪种颜色的球数量较少,则摸到的可能性较小,这就建立了重复多次放回摸球的数学实验模型,从数据分析中得出正确的数学结论。经过亲身实践的数学实验,学生对数学知识的认知理解更为深入。

2.开展综合性学习培养数据分析能力。

综合性学习将数学学习的空间从课内拓展到了课外,从校内拓展到了校外,通过数学综合性学习主题的制定,引导学生在自主学习和同伴合作中开展数学综合性学习活动。通过活动获取相关数据,展开数据的整理和分析,得出学习活动的结论,建立数学与生活实践应用的密切联系。如六年级上册《扇形统计图》这一课的教学,给学生布置一项数学调查的主题综合性学习活动,调查自己家庭一个月的总的生活开支,并计算食品、房贷、教育、服装、水电等各项生活开支的占比,并绘制一个扇形统计图,清晰地呈现各项支出在家庭生活总支出中的占比。又如,《比例尺》教学后,让学生以小组为单位,在周末测绘出自己所居住的小区的平面图,并用上合适的比例尺。学生通过合作探究的测量和计算,运用恰当的比例尺来绘制小区平面图形,在此过程中学会搜集数据、分析和计算数据,完成综合性学习活动任务,获得运用数学知识解决现实数学问题的经验。

结束语

核心素养时代,核心素养进课堂成为必然和必需。在小学数学教学中,应将核心素养的基本内容与目标渗透到具体的教学中,在渗透式的教学中潜移默化地培养和提升学生的数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析等数学素养,提高数学学习能力与品质,向更高的数学学习进阶提升。

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