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核心素养导向下小学数学“趣探”课堂教学策略

2024-01-01李德明

数学之友 2024年6期
关键词:数学实验核心素养小学数学

摘 要:小学数学“趣探”课堂教学策略既是一种教学主张,也是一种教学策略,在教学中采用趣味数学实验探究的方法,学生像科学家一样探究数学问题,既丰富学生数学探究体验,又让学生思考、寻找解决问题的办法,培养创新思维.本文围绕趣味小学数学实验探究教学策略,通过观察实验导入、探究实验原理、交流提升创新三方面启迪学生数学智慧,发展学生核心素养.

关键词:小学数学;趣探课堂;数学实验;核心素养

随着《义务教育数学课程标准(2022年版)》的发布与实施[1],小学数学教学从让学生掌握知识转变到培养小学数学核心素养上来,并倡导动手实践、自主探索、合作交流的学习方式.因此,趣味数学实验探究课堂成为数学教师的不二选择[2],本文从发展学生核心素养的角度出发,详细阐述小学数学“趣探”课堂教学策略.

1 传统小学数学教学存在的问题

传统小学数学教学存在如下问题:一是教学方法单一,课堂氛围枯燥.传统数学教学方法以讲授、演绎为主,教师注重讲清解题方法和思路,学生掌握数学知识即可,学生只知道“知其然”,并不知道“知其所以然”,这种灌输方式加重了数学知识的理解难度,学生疲于吸收教师的“教诲”,课堂变得枯燥、乏味,很难引起学生学习数学的兴趣.二是教学方式单调,教学效果差.传统数学教学方式以“师授生从”为主,课中以练习巩固知识,学生被动接受,加之繁重的练习,加深了学生的厌恶感,学生没有体会到学习的乐趣,教学效果差、效率低,阻碍了学生核心素养的形成.三是教学过程过度依赖教材,限制学生的创新思维.教师在上课时讲完课本知识就结束了,没有拓展数学知识,没有应用延伸,限制学生的眼界和思维,使学生的知识片面化,限制学生创新思维的发展.四是评价方式不科学,没起激励作用.传统教学评价以“作业”和“测试”成绩的方式呈现,只注重结果,忽视学习过程,缺乏对学生平时课堂问题解决过程和知识理解的考量,加重学生的负担,学生看不到进步的希望,评价没有起到激励作用.

2 小学数学“趣探”课堂内涵

在字典的中“趣”指好玩,“探”指探究,两者结合既符合孩子好玩的天性,又满足孩子爱动手探究的喜好.小学数学“趣探”课堂改变以往师授生从的方式,通过创设有趣、真实的数学实验探究活动,吸引学生好奇心和注意力,让学生亲自观察数学现象、探究数学实验原理、寻找实验证据、依据说理的全过程,从而降低知识难度,让数学知识看得见、探得清,更符合学生的认识规律,更能突破学习的重难点.学生在自主探究活动中弄清研究对象之间的联系与规律,可以提升学生解决问题后的成就感,增强学习数学的自信心.教师在引趣的同时,使学生获得知识,发展学生的数学眼光、训练数学思维,培养数学语言表达能力,形成数学核心素养,促使学生情不自禁地喜欢数学,期待上数学课.

3 开展小学数学“趣探”课堂的意义

实验探究活动是学生喜闻乐见的教学活动之一,在数学教学中实施实验探究活动具有以下优势.首先,可以调动学生学习的积极性,改变教学方式和教学方法单一的缺点,学生在实验探究中自主发现数学规律,使学生从“知道怎么做”过渡到“为什么这样做”,实现数学知识由表及里的进阶.其次,开展趣味实验探究教学活动,可以充实丰富学生的感性体验,拓展课本内容,使数学学习充满未知性,增加学生好奇心,让学习活动充满趣味性,吸引学生主动参与到数学学习活动中.最后,通过实验结果的交流活动,可以发现学生的创新思维和进步空间,实现多元评价,促进学生核心素养的形成.

4 小学数学“趣探”课堂的实施策略

《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出:“小学数学课程要培养学生 ‘三会’核心素养:会用数学的眼光观察现实世界,会用数学的思维思考现实世界,会用数学的语言表达现实世界.”[1]在建构“趣探”小学数学课堂教学时,紧扣“三会”核心目标,从“会发现数学问题”“会数学地思考”“会数学地表达”三个维度着手落实核心素养.[3]一是以观寻理,用数学眼光感知事物.通过教师构建直观、有趣的探究观察导入活动,聚焦数学核心概念,吸引学生好奇心,引导学生观察事物的表面现象,发现问题,并大胆提出自己的假设,能在大家互动交流、思维碰撞中,发现有价值的线索,寻找解决问题的办法.透过观察事物的表面现象,构建朦胧的数感、量感、几何直观、空间观念,发展学生的创新意识和想象能力.二是以探明理,用数学思维探究真理.教师设计有趣的探究活动,引导学生用数学思维寻找解决问题的具体办法,帮助学生建立数与数之间、数学与现实生活之间的逻辑联系,运用数学运算、形式推理等方法,分析数学问题之间的关键词和联系,并根据事实或原因,推出结论.培养学生的符号意识、推理意识、数据意识、模型意识和应用意识,提升创新能力,形成核心素养.三是以据说理,用数学语言表达观点.即将自己通过推理、分析、探究等活动中获得的结论用准确的数学语言表达出来,发展学生的证据意识和推理意识.进而训练学生的“四能”,发展学生的“四基”.

5 小学数学“趣探”课堂策略在教学中的应用

以人教版《义务教育教科书数学三年级上册》中“认识周长”教学过程中引导学生解决“比较周长的方法”发展学生核心素养为例,详细阐述“趣探”课堂在小学数学教学中的应用.

5.1 “以观寻理”,培养用数学眼光观察问题

量感是数学眼光的主要表现之一,教师可以利用认知冲突,在易错处设置颠覆学生原有认知的观察活动,激发学生对数学的好奇心与想象力,产生内驱力,促进知识的重组与建构,引导学生从数学角度观察数学问题,发展学生数学抽象意识,吸引学生主动参与后续的学习.

本课的难点是复杂图形周长的计算,核心素养从“认识几何图形”过渡到“量”的计算和推理.前几节课,学生学习了长方形和正方形,重在感悟图形四条边的特点,然而,学生刚接触不规则图形,对不规则图形周长的理解和推理造成一定的困难.为了化解这个难题,首先要让学生理解什么是周长,帮助学生消除周长和图形大小的认知冲突,针对“图形大周长就大”的错误认知,教师设计了如下两个观察活动.

活动1:观察校运会800米和400米短跑比赛视频(学校操场正好800米),怎么跑才算跑完操场的一周?学生的疑问开始了,有运动员没有沿着规定的路线跑,有的同学没有跑完,还差一点,这算操场的周长吗?此时,教师提示讨论怎么跑才算跑完操场的一周,学生通过讨论说出朦胧的周长概念,教师让学生观察跑步的细微区别处,从比较中建构周长的概念,让学生从认识几何图形过渡到“量”的计算中,为复杂图形周长的计算打铺垫.

活动2:为了帮助学生消除“图形大,周长肯定大”的误区,课件动画展示了把一个长方形撕裂成两个图形的变化情况(如图1),引导学生思考哪个图形的周长更长,学生在质疑和讨论中,明白了因为长方形的对边相等,中间撕裂部分的边一样长,所以两个图形的周长相等,通过观察感知辨析周长的长短和图形的大小,去除了学生原有的认知错误,通过推理活动,很好地解释了不规则图形周长和与图形边长有关,而与图形大小无关.

从直观感知几何图形到周长“量感”,教师巧设有趣的观察活动,到数学推理的过程,引发学生已有知识的冲突,激发学生求知欲和好奇心,使学生学习新知有了动力,让学生对“长方形、正方形周长”“不规则图形周长”“怎样拼最长和最短长方形周长”等问题充满好奇心,既提升了学习兴趣,又发展了学生的数学眼光和思维能力.

5.2 “以探明理”,学会用数学思维分析、解决问题

数学思维是理解和解释现实世界的思考方法,让学生经历质疑、验证、推理的思维过程,是重塑核心素养的有力手段.学生在收获成功的同时,增强孩子的自信心和求知欲,有利于学生数学经验的积累,教师通过设计比赛、游戏等探究活动,有利于持续吸引学生的注意力,让学生不断地跟着教师的思路完成探究活动.

课中计算复杂图形的周长,教师没有直接讲解题方法,而是先让学生观察两组图片(如图2和图3),让学生猜测讨论哪个图形的周长更长,在集体讨论后,大部分同学都认为右边图形的周长更长.教师再让学生用细铁丝把每个图形的周长围一圈,学生惊讶地发现,看上去周长更长的物体,周长不是相等就是更长.此时,教师再让学生画一画,找一找周长一样或更长的原因是什么?运用动画移线的方法(如图4和图5),引导学生从数学抽象几何图形回归移线情境,帮助学生实现周长建模,从而加深周长量感.

从让学生猜测,帮助学生建立模糊的周长“量感”,再让学生动手验证,学生发现自己的猜测是错误的,为学生重塑“量感”,引发学生疑问,为什么会错了呢?引发学生的好奇心,似乎图3右边的图形弯折更多呀,让学生带着问题再次尝试解决问题,最后学生发现可以用迁移的办法解释(如图4、图5),学生自己完成了推理过程.强化周长“量感”,使抽象的知识形象化,简单化,更符合学生的认知规律,有效提高课堂效率.

5.3 “以据说理”,掌握用数学语言表达观点

数学语言为人们提供简约、精确描述科学知识的形式,教师不仅要引导学生用数学语言表达,更要让学生在表达中收集证据、实事求是、不迷信权威,在表达中发现不足、积累数学经验、提升数学思维,培养数据意识.本课中,引导学生从感知到抽象,科学地表述周长的概念,再用数学思维完成推理,帮助学生将知识内化,形成素养.

在探究活动中,从具体情境中抽象概括出周长的概念,再让学生用长方形对边相等原理,结合用铁丝围一圈,引导学生用数学语言说明推理的过程,感悟几何图形周长“量感”的计算方法.计算不规则图形周长时,借助多媒体让学生将线段移一移,说一说,鼓励学生用自己喜欢的方式,将自己的推理过程用图形、画图等方式表述,体会以证据说清计算周长原理的乐趣,提升学习幸福感和自信心.

6 结语

综上所述,新的教育要求使得传统教学方法无法满足现代教学的需求,教师采取小学数学“趣探”课堂教学策略,不仅让知识变得生动有趣,还能突破数学知识的复杂性和抽象性,促使学习不再是机械、被动地接受,学生自主通过实验探究解决数学问题,在观察寻理中发展学生数学眼光,在探究明理中培养学生思维,在说理中训练数学语言,有序地思考问题,有层次地发现数学关系与规律,不断发展学生的创造性思维和创新能力,形成核心素养.

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]杜丽娟.构建小学数学实验探究课堂有效方法探析[J].安徽教育科研,2023(1):50-52.

[3]高友润.素养导向下的“慧趣”数学课堂[J].福建教育,2023(40):53-55.

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