紧扣数学学科核心素养 精心设计小学数学作业
2023-08-07程红英
文/程红英
引 言
数学作业是数学教学活动的重要构成,是学生学习数学的助力。有效的作业既可以使学生通过拓展、深化知识,提高自己的学习能力,又可以使学生获得全面发展[1]。由此可见,教师应精心设计作业,助力学生发展数学学科核心素养。但目前有部分教师忽视数学作业与数学学科核心素养的关系,仍在以数学知识为重点,机械地设计作业,毫无原则和策略可言。针对此情况,教师要理清数学作业与核心素养的关系,并以此为基础,遵循适宜的原则,采用适宜的策略,精心设计数学作业。
一、数学作业与核心素养的关系
首先,数学作业是学生发展数学学科核心素养的工具。例如,教师可结合几何内容和几何直观素养培养内容,精心设计作业。学生在完成作业的过程中,会积极思维,分析问题条件,描绘相应的图形,分析其性质,由此联想相关知识点,解决问题。如此,学生既可以实现对所学的灵活应用,切实加深理解,又可以顺其自然地发展几何直观素养。
其次,数学学科核心素养是学生完成作业的“助手”。实际上,完成作业的过程正是学生展现自身能力的过程。在数学学科核心素养的助力下,学生可以知道“做什么”“如何做”,从而轻松地完成作业。如在解决运算类问题时,学生会发挥运算能力作用,确定运算对象,继而使用简单的运算策略解决问题。
由此可见,数学作业和数学学科核心素养互为“帮手”。小学数学教师要围绕二者关系,紧扣数学学科核心素养,精心设计作业。
二、核心素养下的数学作业设计原则
(一)针对性原则
针对性原则是指作业内容要指向数学学科核心素养的培养。小学数学学科核心素养表现为量感、数感、符号意识、运算能力等[2]。教师要依据一节课的教学内容,确定相应的数学学科核心素养目标,继而设计作业,增强作业的针对性。学生通过完成作业,可以重点发展某一数学学科核心素养。
例如,在学生学习“小数乘法”后,教师设计习题:
学生完成习题,不但可以巩固小数乘法的算法,还可以发展数学运算能力。
(二)层次性原则
层次性原则是指作业内容和难易程度不同。从数学学科核心素养角度看,教师在设计数学作业时,既要考虑下层的数学基础知识,又要考虑上层的数学思想方法,让学生可以灵活应用数学所学解决问题。从学生认知情况来看,教师在设计数学作业时,要考虑学生的认知差异,确保作业难度契合学生的认知水平。
例如,在学生学习“圆柱体的体积”后,教师设计作业:(1)圆柱体的高为5 cm,底面半径为2 cm。请问,该圆柱体的体积是多少?(2)圆柱体的高为5 cm,底面周长为12.56 cm。请问,该圆柱体的体积是多少?(3)圆柱体的高为10 cm。沿垂直于高的方向将该圆柱体切成两个小圆柱体。此时,圆柱体的表面积增加40 cm2。请问,原来的圆柱体的体积是多少?(4)圆柱体的高为10 cm。沿着上下底面的圆心进行剪切,得到两个半圆柱体。此时,圆柱体的表面积增加40 cm2。请问,原来的圆柱体的体积是多少?
这四个问题难度不同,契合不同学生的认知水平。在完成作业过程中,学生会依据自身认知水平,选择不同难度的问题。之后,学生会细读题目,把握关键信息,在脑海中想象具体画面,或绘制图像,做到数形结合。与此同时,学生会迁移课堂认知,灵活应用圆柱体的体积公式解决问题。如此,学生可以加深对圆柱体体积的认知,同时发展几何直观素养。
(三)开放性原则
开放性原则表现为教师布置需要学生“探”“究”的问题。这种问题需要学生真正动脑。通过不断动脑,学生可以发散思维,切实提升数学思维能力。
例如,在学生学习“三角形的面积”后,教师可设计开放性问题:如下图所示,ABCD是一个边长为12 cm 的正方形。在BC边上选取一个动点G,并做出一个小正方形BEFG。其中,E在AB的延长线上。请问,三角形ACF的面积是多少?(注意:请大家至少想出一种解题方法)
图1
该问题一共有三种解决方法。在解决问题的过程中,学生会开放思维,联想正方形、三角形的特点以及各自的面积计算公式,分析不同的正方形和三角形之间的关系,理清思路,列出算式,认真运算。
(四)实践性原则
实践性原则是指依据学生学习情况,联系现实生活,设计具有生活性的作业。培养学生数学学科核心素养,目的是让学生更好地体验现实生活。学生在体验现实生活的过程中,会综合应用数学所学,顺其自然地发展数学学科核心素养。
例如,在学生学习“数据的整理和表示”后,教师设计如下作业。
前些天,体育老师组织了一分钟跳绳测试活动。在活动中,大家表现非凡。请大家利用课后时间,利用自己喜欢的方式,调查本班同学的一分钟跳绳测试成绩。整理本班同学一分钟跳绳测试成绩,建立表格,思考问题:(1)全班学生中,跳得最多的是( ),跳得最少的是( );(2)全班学生中,跳了四十下以上的有( )人,跳了十个以下的有( )人;(3)请你自己提出一个问题,并解决。
在完成作业时,学生走进现实生活中,迁移调查经验,使用不同的方式获得真实数据。之后,学生迁移课堂认知,整理、表示数据,解决问题。如此,学生不仅巩固了课堂所学,还锻炼了数学应用能力。
三、核心素养下的数学作业设计策略
(一)设计前置性作业
在新课程改革背景下,数学教学讲求先学后教。前置性作业是学生先学的依据。所谓前置性作业是指教师在课堂教学之前,依据新知内容和教学目标,设计的作业。一般情况下,前置性作业可以为学生指明自学方向。学生在自学时,会发挥素养作用,探究、完成相关任务,初步认知新知,同时提升素养发展水平。
例如,在“长方体的认识”这节课上,学生要了解长方体的各要素名称及特点,发展空间观念。于是,教师结合新知内容和教学目标,以现实生活为立足点,设计以下前置性作业。
(1)请大家在父母的帮助下,收集大小不同的长方体纸盒。阅读教材上的内容,指出这些长方体纸盒的面、棱、顶点。(全体学生必做)(2)认真观察自己收集的长方形纸盒,你发现了什么?请填写表格(见表1)。(全体学生必做)(3)根据你发现的长方体的特征,试着制作一个长方体框架,并书写制作说明书,说明制作方法和原理。(中等生和学优生完成)
表1
在作业内容的推动下,学生迁移学习经验,可以看一看、摸一摸、量一量、比一比,从不同角度发现长方体的特征,建立初步认知。一些学生迁移自主认知成果,动手制作,完善认知成果。同时,在完成作业的过程中,学生的思维始终发挥作用,锻炼了几何直观能力和思维能力,便于发展数学学科核心素养。
(二)设计随堂性作业
随堂性作业是学生查漏补缺的助力。教师要有针对性地设计随堂性作业。在完成作业的过程中,学生会暴露认知不足,而教师要及时点拨,帮助学生弥补知识漏洞。学生会在完善认知的过程中,发展数学学科核心素养。
1.设计书面类随堂性作业
书面类随堂性作业以书面练习为主。教师可依据课堂教学内容和学生认知差异,设计难度不同的书面类随堂性作业,确保学生获得暴露认知不足的机会。
例如,在“圆的周长”这节课上,学生体验了探究活动,学习了圆的周长计算公式。基于此,教师设计如下作业。
基础训练:(全体学生必做)
(1)用一个圆规画出一个周长为21.98 cm 的圆。请问,圆规的两脚距离是多少?(2)假如一个圆的半径增加5 cm。那么,它的周长会增加多少?为什么?
拓展运用:(学有余力的学生选做)
(1)计算半圆的周长(如图2)。(2)如果两个圆的周长相差6.28 cm。那么,这两个圆的半径相差多少?
图2
在完成作业的过程中,全体学生纷纷迁移课堂认知,借助长方形周长的相关内容解决问题。在规定的作业时间结束后,教师组织讲评活动。在活动中,学生会暴露认知不足,教师则有针对性地进行点拨。如此,学生可以及时弥补认知不足,积累问题解决经验。
2.设计整理类随堂性作业
整理类随堂性作业以梳理知识为主。在梳理知识的过程中,学生会发挥逻辑思维作用,发现自己的知识漏洞,及时弥补,建立较完善的知识结构。
例如,在学生学习“三角形的分类”后,教师设计作业:请大家回顾课堂所学,按照边、角特征为三角形分类,并指明每种三角形的特征,建立思维导图。
在完成作业的过程中,学生将思维导图作为“工具”,发挥逻辑思维的作用,联想不同的三角形及其特征,自觉分类。在此过程中,一些学生会遇到分类问题。面对问题,他们主动向教师或小组成员寻求帮助。在他人的帮助下,学生解决了问题,继续分类,不断完善思维导图。
在每个学生制作出思维导图后,教师随机选择一幅作品,引导其他学生观察。其他学生在观察时,迁移数学认知,发现漏洞,提出完善建议。在此过程中,一些学生对比自己的思维导图,自觉完善。
(三)设计家庭作业
家庭作业是学生利用家庭生活时间完成的作业。在整个数学学习过程中,学生通过完成作业,掌握了数学知识,发展了数学学科核心素养。在课后阶段,教师要依据学生发展情况,设计少量充满趣味的作业,使学生自觉利用家庭生活时间完成。
例如,在学习“圆周率的历史”时,学生阅读数学史,了解了圆周率的研究历史,感受到了古代数学家的伟大。教材中的数学史内容有限。对此,在课后阶段,教师可利用网络渠道,收集其他有关圆周率的研究内容,自制数学绘本《圆周率的历史》。之后,教师设计家庭作业:请大家利用家庭生活时间,自读数学绘本《圆周率的历史》,再次了解圆周率;在读后,向父母讲述中外数学家研究圆周率的故事。
此作业具有趣味性,很容易激发学生兴趣。学生在兴趣的支撑下,走进数学绘本中,认真阅读。在阅读时,学生开动思维,迁移课堂认知,梳理中外数学家研究圆周率的历史,进一步加深对圆周率的认知。一些学生会在此过程中,对比中外数学家的研究情况,感受我国古代数学的先进性,树立民族自豪感。之后,学生向家长介绍圆周率的故事,与父母一起感受我国古代数学家的智慧。
结 语
总而言之,在数学学科核心素养培养背景下,教师要厘清数学作业与数学学科核心素养之间的关系,继而以核心素养为重点,精心设计数学作业。在设计数学作业时,教师要遵循针对性、层次性、开放性、实践性原则,结合数学教学内容和数学学科核心素养,设计前置性作业、随堂性作业、家庭作业。学生在完成不同作业的过程中,能够循序渐进地掌握数学知识,潜移默化地发展数学学科核心素养。