皋嶺
教育部印發(fā)的《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》明確提出“核心素養(yǎng)”這一重要概念。隨著《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架正式發(fā)布,關于學生發(fā)展核心素養(yǎng)的內涵、表現(xiàn)等有了詳細闡釋,培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)再度成為教育界關注的熱點和實踐的重點。那么,什么是數(shù)學核心素養(yǎng)呢?它應具有數(shù)學基本特征——“數(shù)學核心素養(yǎng)是指適應學生個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的‘必備數(shù)學品格與‘關鍵數(shù)學能力?!痹诮虒W實踐中,教師應以培育學生核心素養(yǎng)為導向,拓寬場域、夯實根本、提升高度,凸顯數(shù)學本質,保持學科張力,重塑學生的學習活動。
一、拓展廣度,構造素養(yǎng)培育之域
馬云鵬指出:數(shù)學素養(yǎng)是人們通過數(shù)學的學習建立起來的認識、理解和處理周圍事物時所具備的品質,通常是在人們與周圍環(huán)境產生相互作用時所表現(xiàn)出來的思考方式和解決問題的策略。可見,培育學生數(shù)學核心素養(yǎng)需要寬廣的場域和豐富的實踐,以實際生活中產生的有意義、有價值的數(shù)學問題為切入,為學生的學習引進源頭活水。
如,在學習乘法分配運算律時,教師為了突破學生對乘法分配律歸納難、理解難、靈活運用更難這一學習難點,在有層次、有梯度地解決實際問題過程中,逐步建立乘法分配律的運算模型。出示:工人師傅把一塊長是5分米、寬是4分米的鐵皮,與另一塊長是6分米、寬是5分米的鐵皮焊接成一塊大的長方形。焊接后大長方形的面積是多少平方分米?讓學生運用紙片模型進行操作,進行下列四個層次的學習探究。
第一層次:看圖想算式。由兩個長方形紙片拼成一個大長方形所呈現(xiàn)出的兩種不同狀態(tài)(如圖1),想到兩種不同的列式方法解決問題。
第二層次:看算式畫圖。讓學生根據(jù)算式:3×4+5×4,畫一畫由兩個長方形拼出來的一個大長方形。
第三層次:看算式想象。出示算式:(12+8)×7,讓學生想象由兩個長方形拼出大長方形的過程,說一說:分別是哪兩個長方形,怎樣拼成一個大長方形?
第四層次:看公式表達。如果一個長方形的長是a、寬是c,另一個長方形的長是b、寬是c,你能用含有字母的不同式子把拼成大長方形的面積表示出來嗎?于是,學生得出:a×c+b×c=(a+b)×c,讓學生舉例說一說:a、b和c表示不同長度時,拼出來的大長方形的面積。
拼圖形是學生常見的一種操作活動,把兩個長方形拼成一個大長方形對于他們來說也并不陌生。教師把學生樂于參與的實踐活動引入新知的學習探索中,拓寬了培育學生數(shù)學素養(yǎng)的場域,讓學生動手操作、動眼觀察、動腦想象與動口表達,運用數(shù)形結合思想方法,使學生深刻理解乘法分配律抽象的算理,進而建立乘法分配律的數(shù)學模型,從而提升他們的數(shù)學素養(yǎng)。
二、挖掘深度,構筑素養(yǎng)培育之本
數(shù)學核心素養(yǎng)總是在運用數(shù)學的基礎知識和基本能力解決問題的過程中實現(xiàn)的,解決問題的結果具有外顯特征。但學生在這一過程中內在的數(shù)學思考與數(shù)學態(tài)度具有內隱特質,看不見、摸不著,而它的確是數(shù)學核心素養(yǎng)的一個重要組成部分。為此,在教學中,教師要善于挖掘深度,由表及里,內外互動,突出數(shù)學本質,緊扣培育根本,切實提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。
如,教學“確定位置”時,在學生初步學習掌握通過方向(度數(shù))、距離確定位置的方法后,教師挖掘確定位置的方法背后的實質,引領學生步入深度學習之旅。
師:今天學習的確定位置的方法,需要知道關于物體位置的幾個數(shù)量信息?
生:兩個數(shù)量信息,一個是在觀測點的方向,含角度;另一個是距離觀測點的距離。
師:能舉例說一說嗎?
生:如:燈塔在輪船的北偏東60°、300米距離處。這句中,一個是方向(含度數(shù))信息,另一個是距離方面的信息。
師:如果只知道其中任一一個數(shù)量信息,還能確定燈塔的位置嗎?用剛才同學提到的例子,在紙上畫一畫來說明問題。
于是,學生動手操作,在紙上畫出了如下三幅圖。
師:同學們分別說一說,每一幅圖所表達的數(shù)學信息以及確定燈塔位置的情況。
生1:圖2只知道燈塔距離輪船300米這一信息時,那么燈塔所在的具體位置無法確定,它可能在以輪船為圓心,300米為半徑的圓上任意一點的位置。
生2:圖3只知道燈塔在輪船北偏東60°的方向,也無法確定燈塔的具體位置,它可能在輪船北偏東60°的這條射線上的任意一點位置。
生3:圖4知道了方向(角度)和距離兩個數(shù)量信息,能確定燈塔的具體位置。其實,就是以輪船為圓心、300米為半徑的圓與輪船北偏東60°射線的交點,就是燈塔的位置。
師:像這樣在一個平面上,需要知道兩個數(shù)量信息才能確定位置的方法,大家以前學習過嗎?
生:用數(shù)對確定位置,也是要知道兩個數(shù)量信息,一個是列數(shù),另一個是行數(shù)。
師:說一說,都是在平面上確定位置,這兩種不同的方法有什么相同與不同?
上述教學中,教師從平淡無奇處深挖確定位置背后的原因。一方面,加強新舊知識的聯(lián)系,構建學生完整的認知;另一方面,透過確定位置的表層現(xiàn)象,去探尋在二維平面上確定位置的數(shù)學本質,讓學生的思考過程變得充盈而立體、形象而生動,有助于學生在深度數(shù)學思考和積極學習態(tài)度中提升數(shù)學核心素養(yǎng)。
三、提升高度,構建素養(yǎng)培育之魂
張奠宙教授指出:數(shù)學核心素養(yǎng)是數(shù)學知識、技能、思想、經(jīng)驗及情感、態(tài)度、價值觀的綜合體現(xiàn)。由此可見,數(shù)學核心素養(yǎng)在這一綜合體現(xiàn)中,不能只強調知識、技能、思想等某一方面,而是應該由知識、技能的掌握運用上升到思想、經(jīng)驗的形成,更要升華到對數(shù)學積極的情感、態(tài)度及正確的價值觀。不斷提升學生的認知高度與價值判斷,形成積極而穩(wěn)定的思想認識,抵達培育學生數(shù)學核心素養(yǎng)的深處。
如,在教學“簡單的周期”這一內容時,教師出示:鋼筆和鉛筆按照周期“ ……”排成一行。如果這一行鋼筆和鉛筆的總數(shù)是18支,排在最后的一支是什么筆?如果這一行總數(shù)25支呢?要求學生運用實物模型擺一擺;也可以運用符號畫一畫,還可以列算式算一算,然后再做出判斷。
教師放手讓學生通過擺實物、畫圖以及計算多種方法,探索周期排列的筆中最后一個是什么。有的學生通過擺一擺的方法得知:總數(shù)是18支時,最后一支是鉛筆;總數(shù)是25支時,最后一支是鋼筆。有的學生利用前面了解學習的運用“△○”“A、B”“1、2”等不同的簡單符號來代替鋼筆和鉛筆,按照這樣的周期規(guī)律在紙上畫一畫、圈一圈,也能得到最后一支的情況。還有的學生在操作實踐的基礎上,列出除法算式,根據(jù)余數(shù)進行判斷:18÷3=6(組);25÷3=8(組)……1(支),沒有余數(shù)時,發(fā)現(xiàn)最后一支就是每組中的最后一支,余數(shù)是幾,就與每組中的第幾支相同。在學生有了操作體驗的基礎上,教師引導學生展開討論:你比較喜歡運用什么方法解決這樣的問題,為什么?學生你一言、我一語地討論開去。生1:我比較喜歡用擺實物的方法,因為形象直觀。生2:擺實物的方法并不通用,在解決問題時,如果沒有實物,怎么擺呢?我認為用抽象的簡單符號代替實物比較方便。生3:當周期排列的物體個數(shù)很多時,比如有100個或1000個等,你還會選擇擺或畫的方法嗎?我覺得還是列式計算比較簡捷。生4:我在開始探索時,開始沒有想到用列式計算的方法,先用擺一擺,再畫一畫后,才明白怎樣列除法算式、算一算,雖然擺實物比較麻煩,但可以幫我們理解計算的方法……
通過深入交流,學生并不滿足于問題得到解決,而是通過問題的解決,尋求此類問題解決的普遍方法,建立解決此類問題的模型,直至上升到對各種方法的辯證認識。整個過程中,學生不僅學會了運用除法知識解決實際問題,鍛煉了解決問題的實踐能力,還增進他們的符號意識,運用符號簡化與抽象計算的方法,深切感受到數(shù)學簡潔之美與辯證分析之道。
總之,數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個不斷積累與漸進的過程,同時也是學生不斷提升綜合素質促進全面發(fā)展的過程。小學數(shù)學教學應堅持以培育學生核心素養(yǎng)為導向,引領學生從豐富的數(shù)學實踐中掌握知識與形成技能,邁向感悟思想與創(chuàng)生方法的更深層次,追求積極情感態(tài)度與價值觀升華的更高境界。