侯彩鳳
摘 要:近年來,“核心素養(yǎng)”成為教育改革的風(fēng)向標(biāo),其內(nèi)涵豐富,意義深遠(yuǎn),體現(xiàn)在數(shù)學(xué)學(xué)科方面就是數(shù)學(xué)素養(yǎng)。數(shù)學(xué)素養(yǎng)是數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中應(yīng)特別關(guān)注的關(guān)鍵素養(yǎng),如何在數(shù)學(xué)課堂中提升學(xué)生的核心素養(yǎng),本文在數(shù)學(xué)抽象、推理、建模三個(gè)方面進(jìn)行了說明。
關(guān)鍵詞:課堂;活動(dòng);經(jīng)驗(yàn);核心素養(yǎng)
在數(shù)學(xué)課堂中,教師通過精心設(shè)計(jì),優(yōu)化課堂,引導(dǎo)學(xué)生自覺動(dòng)手動(dòng)腦經(jīng)歷新知識(shí)的形成過程,促使學(xué)生在相對(duì)自由寬松的情境中,經(jīng)歷辯證思考的過程,形成相應(yīng)的活動(dòng)(包括操作活動(dòng)和思維活動(dòng))經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移及應(yīng)用,有助于培育學(xué)生的核心素養(yǎng)。
一、積累操作活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)抽象
抽象與具體對(duì)立,卻又建立在具體的情境或生活實(shí)際中,而具體事物的本質(zhì)需要通過抽象進(jìn)行概括與總結(jié),因此抽象是學(xué)生全面地認(rèn)識(shí)世界所必備的能力。數(shù)學(xué)來源于生活,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)由最初的生活情境,逐漸形成簡(jiǎn)單的規(guī)律,最后抽象成復(fù)雜的概念,知識(shí)的層次從低到高,從具體到抽象,這是由學(xué)科本質(zhì)特點(diǎn)決定的。因此小學(xué)階段要求學(xué)生盡可能多地經(jīng)歷知識(shí)的形成過程,積累具體操作活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),才能為數(shù)學(xué)抽象奠定實(shí)踐基礎(chǔ),這是數(shù)學(xué)素養(yǎng)培育的關(guān)鍵。
陶行知倡導(dǎo)解放兒童的感官和時(shí)空。為了促進(jìn)兒童的發(fā)展,并充分積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)如下開放式的探究活動(dòng)模式:
學(xué)生自由準(zhǔn)備若干個(gè)不同的平行四邊形。
師:用自己的方法求出平行四邊形的面積。
生A:我是通過畫小方格數(shù)小方格的個(gè)數(shù)來求平行四邊形的面積。(動(dòng)腦動(dòng)手)
師追問:如果沒有格子呢?
生B:我是沿著它的高剪下左邊的一個(gè)直角三角形,經(jīng)過平移,拼成一個(gè)長(zhǎng)方形。(動(dòng)腦動(dòng)手)
生C:我是沿著它的任意一條高將它分成兩個(gè)直角梯形,然后經(jīng)過平移拼成一個(gè)長(zhǎng)方形。(動(dòng)手)
師追問:不剪,可以求出它的面積嗎?
生D:通過剛才的操作,我發(fā)現(xiàn),平行四邊形都可以通過平移變成長(zhǎng)方形,長(zhǎng)方形的面積就是平行四邊形的面積,長(zhǎng)方形的長(zhǎng)與寬分別對(duì)應(yīng)平行四邊形的底與高。(動(dòng)腦,眼睛觀察)
說明:在這一系列有效的活動(dòng)中,學(xué)生可以盡情地運(yùn)用自己的感官來找到至少一種求面積的方法,由有格子到無格子(有形到無形的抽象),由可以剪到不可以剪(可控到不可控的抽象),學(xué)生由感知圖形經(jīng)表象,運(yùn)用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)(長(zhǎng)方形的面積公式)抽象到新的公式,所以平行四邊形的面積求法也就水到渠成地生成了。這一系列的動(dòng)手實(shí)踐,不但豐富了學(xué)生的操作活動(dòng)體驗(yàn),也為新理論的生成提供了實(shí)踐基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)的具體到抽象。
二、積累思維活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),建立數(shù)學(xué)模型
數(shù)學(xué)模型的建立,主要是從實(shí)際中抽象出數(shù)學(xué)問題,提出假設(shè),通過自主合作探究,建立模型,檢驗(yàn)并修改模型,使之實(shí)現(xiàn)抽象到具體的作用,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),因此培育數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求,順應(yīng)個(gè)體生命發(fā)展的需要,它在最大限度地激揚(yáng)生命、引領(lǐng)生命,是培養(yǎng)人才所必備的基本素養(yǎng)。
在教學(xué)《乘法分配律》這一課時(shí),教師以實(shí)際問題引入情境:過“六一”兒童節(jié),班級(jí)要采購(gòu)服裝。上衣每件55元,褲子每條45元,上衣與褲子成套,求5套衣服的價(jià)格。
學(xué)生通過兩種方法計(jì)算出結(jié)果,方法一:(55+45)×5=500(元);方法二:55×5+45×5=500(元)。
引發(fā)認(rèn)知沖突:兩個(gè)式子結(jié)果相同,這是偶然的嗎?
教師初步引導(dǎo)學(xué)生建立起等式(55+45)×5=55×5+45×5。你能歸納出這個(gè)等式的特點(diǎn)嗎?這樣的等式能再寫出幾個(gè)嗎?
說明:通過觀察、歸納、總結(jié)出這個(gè)等式的特點(diǎn),然后列舉出相似的等式,經(jīng)過計(jì)算、檢驗(yàn),最后借助乘法的意義進(jìn)行推理,認(rèn)識(shí)到左右兩邊表達(dá)的意義的一致性。在這個(gè)活動(dòng)中,學(xué)生可以列舉出大量乘法分配律的等式,頭腦中已經(jīng)初步形成乘法分配律的模型,由于乘法分配律用文字的語(yǔ)言表述較煩瑣,用數(shù)又不能概括規(guī)律的普遍性,從而引發(fā)數(shù)學(xué)模型建立的需求。學(xué)生用自己的語(yǔ)言如下:
(△+☆)×□=△×□+☆×□
將規(guī)律圖形化,到半符號(hào)化,再到以字母呈現(xiàn)的符號(hào)化:
(a+b)×c=a×c+b×c
逐漸體會(huì)用字母表示數(shù)的數(shù)學(xué)模型建立的優(yōu)越性和必然性,體會(huì)從特殊到一般的數(shù)學(xué)原理。這只是小學(xué)階段最簡(jiǎn)單的用字母表示數(shù)的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)建模是一種對(duì)數(shù)學(xué)素養(yǎng)高層次的要求,它復(fù)雜抽象,較難理解,但是卻是整合并運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)的一種有效方式,有利于學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),提升數(shù)學(xué)底蘊(yùn)。
三、借助語(yǔ)言的載體,重視推理能力的培養(yǎng)
在學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)(一)中,在初步認(rèn)識(shí)了二分之一的概念之后,教師設(shè)計(jì)小組活動(dòng)如下:
活動(dòng)一:課前經(jīng)指導(dǎo),學(xué)生每人準(zhǔn)備不同形狀的紙片,要求折出一張紙的。
請(qǐng)4位拿到不同形狀紙片的學(xué)生進(jìn)行展示,并引導(dǎo)說出怎樣折出一張紙的。
引導(dǎo):這些圖形的形狀相同嗎?既然形狀各不相同,為什么對(duì)折一次以后,涂色部分都能用分?jǐn)?shù)來表示呢?
小結(jié)1:這些圖形的形狀不同,但對(duì)折一次之后,都把他們平均分成兩份,涂色部分就是其中一份,我們可以用分?jǐn)?shù)來表示。
活動(dòng)二:折出一張紙的。
再次請(qǐng)4位學(xué)生展示,并逐一說明自己的想法,教師肯定。
引導(dǎo):這些正方形折法不同,為什么對(duì)折兩次之后,涂色部分都能用分?jǐn)?shù)來表示?
小結(jié)2:對(duì)折兩次之后,就把正方形平均分成4份,涂色部分就是其中的一份,可以用來表示。
活動(dòng)三:折出同樣大小的圓的和,并比較它們的大小。
小組交流以后進(jìn)行匯報(bào)。直觀地比較涂色部分的大小,可以得出>。
師:用完全相同的圓,請(qǐng)你表示出它的。
比較和的大小,得出結(jié)論>。
小結(jié)3:那么現(xiàn)在我們可以看出,用同樣大小的紙片平均分,分的份數(shù)越多,每份就越小。
說明:活動(dòng)一,學(xué)生初步認(rèn)識(shí)了,在動(dòng)手折出一張紙的后,教師鼓勵(lì)學(xué)生將自己的折法用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言匯報(bào)給大家,大部分學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行正確地對(duì)折和涂色,但是極少數(shù)學(xué)生可以將自己操作的過程用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言較完整地?cái)⑹龀鰜?。因此教師在學(xué)生進(jìn)行表述時(shí),多次引導(dǎo),最后師生共同總結(jié)出的表示方法和表達(dá)意義:將這張紙片對(duì)折一次之后,就把它平均分成兩份,涂色部分就是其中一份,可以用分?jǐn)?shù)來表示。教師借助語(yǔ)言,多次強(qiáng)調(diào)分?jǐn)?shù)的表示意義,在學(xué)生頭腦里初步形成印象。
接下來在活動(dòng)二中,教師設(shè)計(jì)讓學(xué)生表示出一張紙的,這次由于已經(jīng)經(jīng)歷了表示的操作實(shí)踐和言語(yǔ)表達(dá),學(xué)生頭腦中初步開始推理:
推理1:既然要把這張紙平均分成兩份,取其中的一份涂上顏色,那么就要把它平均分成四份,取其中的一份涂上顏色。
推理2:對(duì)折一次可以平均分成兩份,對(duì)折兩次就可以平均分成四份。
同樣,要求大家將作品進(jìn)行展示交流,再要求讓學(xué)生用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)出分?jǐn)?shù)的意義,有了活動(dòng)一的操作經(jīng)驗(yàn)和語(yǔ)言表達(dá)經(jīng)歷,學(xué)生可以初步進(jìn)行簡(jiǎn)單的推理,因此活動(dòng)二的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述,進(jìn)行得較順利,大部分學(xué)生可以根據(jù)第一次的表述和簡(jiǎn)單的推理,條理清楚地表述出的意義,同時(shí),在語(yǔ)言表達(dá)思路清晰的過程中,思維逐漸清晰。
在活動(dòng)三,分?jǐn)?shù)的比較大小活動(dòng)中,學(xué)生結(jié)合圖形直觀和言語(yǔ)直觀,利用已知的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),很多學(xué)生也能較輕松地推理出>>的結(jié)論,并且初步說明理由,即平均分的份數(shù)越多,每份就越小。
數(shù)學(xué)推理是發(fā)展創(chuàng)新能力的前提,既培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力,又要求學(xué)生具有深厚的運(yùn)算功底和空間想象能力,因此推理能力的培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。小學(xué)階段,需要借助思維與語(yǔ)言的力量支撐,教師應(yīng)該充分挖掘?qū)W生的潛質(zhì),在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃枷胫笇?dǎo)下,運(yùn)用合理的數(shù)學(xué)方法,進(jìn)行歸納與想象,增強(qiáng)創(chuàng)新能力。
數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)推理,這是數(shù)學(xué)學(xué)科要求的核心素養(yǎng),也是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)應(yīng)該具備的素養(yǎng)。優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂,培育核心素養(yǎng),為學(xué)生的科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、個(gè)性發(fā)展、實(shí)踐創(chuàng)新等奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),這些素養(yǎng)也將會(huì)在學(xué)生今后的生活中陪伴著他們的一生。