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核心素养下小学数学课堂教学策略

2024-03-08孔丽华

教育·校长参考 2024年1期
关键词:解决问题数学知识素养

孔丽华

在核心素养框架下,该如何有效地设计和实施小学数学课堂教学策略,以提升学生的综合数学素养呢?笔者认为,基于核心素养的小学数学课堂教学能够有效激发学生学习兴趣,促进数学思维和解决问题的能力的提升。本文深入剖析核心素养理论在数学教育中的应用,并结合小学生的认知发展特点,提出了一系列创新的教学策略。

一、核心素养理论与数学教育

(一)核心素养概述

全面性的学科能力和知识体系:核心素养代表了一种全面性的学科能力和知识体系,超越了传统教育中仅注重知识传递的范畴,它强调学生在学科学习中应全面发展,不仅仅是掌握具体的事实和技能,更包括批判性思维、沟通能力、创新意识以及跨学科的综合能力。在数学教育中,学生需要学会解方程和计算几何,更要理解数学背后的逻辑,掌握数学思维方式,学会将数学知识运用到解决实际问题中。

深度学习和思维过程的关注:这意味着教师不再仅仅关注学生能否记住和应用某个公式,而是更关心学生是如何理解并应用这个公式的,核心素养强调深度学习,即通过思考、解决问题和合作学习来构建对知识的深刻理解。在小学数学课堂中,可以通过引入探究性学习、实际问题解决和集体合作学习的方式来实现,使学生在实际应用中建立对数学的深刻认识。

数学与现实生活的联系与主动参与:核心素养强调数学知识与现实生活的联系,要求学生能够将所学数学知识应用到实际情境中,教育者需要设计能够激发学生主动参与的教学活动,使他们在解决真实问题的过程中体验到数学的实用性,要求将学科知识与学生的日常经验相结合,小学数学课堂可以通过情境化教学、任务型学习等策略,将抽象的数学概念与学生生活紧密联系。

(二)核心素养在数学教育中的应用

综合性学科能力的培养:强调数学教育的目标不仅在于传授数学知识,更要求学生培养全面的学科能力,包括数学思维的培养,如逻辑思维、创造性思维和批判性思维。在课堂上,教师可以通过引导学生解决问题、发现模式、建立联系以及运用不同的解决策略来促进这些思维模式的发展。例如,通过提供多种解题路径,鼓励学生尝试不同的方法解决问题,这能够激发他们的创造性思维,同时也让他们了解数学问题有多种解决途径。教师可以通过在数学课堂上引入其他学科的实例,讨论数学在各个领域的应用,帮助学生建立起数学与其他学科的联系。比如,结合数学与自然科学、艺术、经济学等领域的案例,让学生更好地理解数学在各领域中的实际应用,培养学生跨学科思维能力。

深度学习与问题解决能力的培养:在教学中,教师可以通过引导学生自主探究、质疑和发现数学规律来实现深度学习。例如,教师可以提供挑战性的问题或案例,让学生分析、探索并解决,从而激发他们的求知欲和提高他们解决问题的能力。数学问题的解决往往需要学生之间的合作和讨论,教师可以设计小组活动或合作项目,让学生共同思考和解决问题,从而培养他们的团队合作和沟通技能。

实际应用与数学思维的结合:教师可以设计真实的案例或情境,让学生将数学知识应用到解决日常生活中的问题。比如,通过讨论日常生活中的购物、建筑、统计数据等,让学生发现数学在现实中的应用,增强他们的数学思维和实际解决问题的能力。利用技术和互联网资源也是促进实际应用的一种途径,引导学生利用数学软件、模拟器或在线资源进行数学建模、数据分析等活动,让他们在实际操作中感受到数学的应用和重要性。

核心素养在数学教育中的应用是多方面的,旨在培养学生全面的学科能力、深度学习和问题解决能力以及将数学知识与实际生活联系起来的能力,不仅能提高学生的数学水平,更能够培养他们的综合素养,为他们未来的学习和生活打下坚实的基础。

(三)小学数学教育的现状分析

教学方法多样性与关注学生个体差异的提升:越来越多的学校和教师意识到,不同学生具有不同的学习风格和能力水平,因此需要采用灵活多样的教学方法以满足个体差异。传统的教学方式注重基础知识的传授,而现代小学数学教育更加注重培养学生的数学思维和解决问题的能力,所以一些学校采用了探究式学习、合作式学习和项目式学习等方法。通过实际问题和情境,使学生更深刻地理解数学概念。一些学校可能因资源不足或教师培训不足而无法充分发挥不同方法的优势,导致教学效果参差不齐,还有一些地区仍然存在过分注重应试教育的情况,导致教学偏向死记硬背而忽略了培养学生创造性思维和实际运用数学的能力。

技术与创新在教学中的融合:随着科技的迅猛发展,小学数学教育逐渐融合了各种技术和创新手段。电子白板、智能手机、平板电脑等工具在教学中得到广泛应用,使得数学教学更具生动性和互动性。虚拟实验、在线学习平台等技术手段为学生提供了更多的学习资源和途径。然而一方面,一些学校可能因为财政限制或技术设备不足而难以实现数字化教学;另一方面,技术过度依赖也可能导致教育过程中对于基本概念的忽视,使学生更注重操作技能而忽略了数学的本质。

评估体系的变革与全面素养的培养:综合素养评价强调学生的综合能力,包括数学知识的掌握、数学思维的培养以及实际问题的解决等,这种变革使得教育更加关注学生的实际能力和应用能力,而不仅仅是他们在考试中的得分。教师需要适应新的评估理念,培养学生的综合素养,而不是仅仅追求考试成绩。同时评估体系的变革需要更加完善和科学的设计,确保能够准确反映学生的真实水平,并为学生提供更有针对性的支持和指导。

教育者需要不断创新教学方法,合理融合技术手段,同时适应评估体系的变革,以更好地培养学生的数学素养,促进其全面发展,同时也需要政府、学校、教师和家长的共同努力,共同推动小学数学教育的发展。

二、小学生认知发展特点与数学学习

(一)小学生认知发展的阶段特征

对抽象思维的逐渐理解和运用:在进入小学阶段,儿童逐渐能够从具体的实物和经验中脱离出来,开始思考和处理更为抽象的概念,他们能够进行更复杂的逻辑思考,理解抽象的數学概念、科学原理和语言结构。例如,他们开始能够理解数字的抽象概念,能够进行加减乘除的运算,体验到抽象思维的乐趣。

自我认知和社会认知的加深:在这个时期,儿童对自己的认知水平有了更清晰的认识,能够更准确地评估自己的能力和成就,逐渐形成对自己身份的认知,包括性别、角色和价值观等方面。同时,小学生开始意识到社会环境的存在,并学会从社会的角度看待问题,他们逐渐发展出合作、分享和交往的能力,形成初步的社交技能。

解决问题和决策制定能力的提升:随着年龄的增长,儿童逐渐能够运用更复杂的思维方式来解决问题,能够分析问题,提出解决方案,并在选择最佳方案时进行判断和决策。例如,小学生在学习中能够更好地应用逻辑思维,解决数学问题或者理解复杂的文章,这种问题解决和决策制定能力的提升,有助于他们在学业上的表现。

(二)数学学习中的认知发展需求

培养抽象思维能力:通过学习数学,学生逐渐习得将问题进行抽象化的能力,能够理解和运用抽象的数学符号、公式和模型。例如,在学习代数时,学生需要理解字母代表未知数,这就是一个从具体数字抽象到抽象符号的过程,不仅对数学学科本身有益,也对学生在其他学科和日常生活中的问题解决能力产生积极影响。

促进了逻辑思维和问题解决能力的发展:学生在数学学习中需要运用逻辑思维处理各种问题,解决数学问题不仅仅是简单地计算,更是通过逻辑推理找到问题的本质和解决路径。例如,在解决一个几何问题时,学生需要通过观察、推理和论证,找到问题的合理解决方法,有助于提高学生的分析和判断能力,为他们未来面对各种挑战提供坚实的认知基础。

培养学生的抽象建模和符号运用能力:数学常常通过符号和模型来描述和解决实际问题,学生需要具备将问题转化为数学语言的能力。例如,在解决实际问题时,学生可以通过建立方程或绘制图表来模拟问题,然后运用数学符号进行求解。学生可以更好地理解数学概念,也为他们将数学知识应用于实际问题提供了有效手段。

(三)认知发展与核心素养的关联

认知发展与批判性思维的培养密不可分:通过学习数学,学生不仅仅是被动地接受知识,更是被引导思考和质疑,培养了对问题的深刻理解和分析能力。例如,在解决一个数学问题时,学生需要审视问题的各个方面,分析问题的本质,然后提出合理的解决方案。这不仅在数学学科中具有重要价值,也对学生在其他学科和日常生活中的决策能力产生积极影响。

认知发展与创造性问题解决能力的培养紧密相连:通过解决各种数学问题,学生逐渐培养了面对新问题时灵活运用已有知识的能力。例如,在解决一个实际问题时,学生可能需要将多个数学概念和方法结合运用,提出新的解决方案。这种创造性问题解决能力的培养不仅有助于学生更好地理解数学的实际应用,也为他们未来在科学研究和工程领域中的创新能力奠定基础。

认知发展与合作精神的培养有着紧密的联系:数学学科的学习强调合作和交流,通过与同学一起解决问题,学生能够分享不同的思维方式和解决方法,从而促进彼此认知的共同发展,不仅加强了学生的团队协作能力,也培养了他们在集体中发挥个体优势的能力,所以认知发展与合作精神的培养在数学学科中形成了一种相辅相成的关系。

三、基于核心素养的小学数学课堂教学策略

(一)多元化教学法的运用

问题情境的引入和应用:多元化的教学法应该关注数学知识的实际应用,通过真实生活中的问题情境引入学科内容。例如,在学习几何形状时,可以以学生周围的环境为例,引导学生观察并描述各种几何形状的存在,通过将数学知识融入实际情境,学生能够更好地理解抽象的概念,培养解决实际问题的能力,有助于激发学生的学习兴趣,使他们在掌握数学知识的同时,培养出对数学实际应用的思考能力。

探究性学习法:在数学课堂上,教师可以设计一系列开放性问题,引导学生通过自主探究、合作讨论的方式发现规律和解决问题。例如,在学习数列时,教师可以提出一个实际问题,让学生自主设计数列,并通过观察、归纳总结来理解数列的性质,培养学生的独立思考和问题解决能力,使他们在学习过程中更深层次地理解和掌握数学概念。

利用信息技术手段:在当今数字化时代,教师可以通过引入数学软件、互动教具等现代技术手段,为学生提供更加生动、直观的学习体验。例如,通过使用数学软件展示几何图形的变换过程,或者利用互动教具进行实时投影,可以使抽象的数学概念变得具体可见,激发学生的学习兴趣。同时也为学生提供更多获取信息和解决问题的途径,培养他们获取、评估和利用信息的能力。

(二)任务型学习设计

以问题为核心设计任务:教师设计任务时,可以基于教材内容或学生实际生活中的情境,提出让学生思考、探索和解决的问题。例如,在教学“面积”概念时,可以设计一个任务让学生测量教室不同区域的面积并比较大小,这样的任务既涉及实际测量操作,又要求学生理解面积概念并运用所学知识解决问题,能激发学生的学习兴趣,引导他们主动探索和学习数学知识。

强调合作与交流:任务型学习设计鼓励学生之间的合作与交流,通过小组合作、讨论分享等形式,促进他们共同解决问题的能力,可以设计一系列合作任务,要求学生在小组内共同分工合作完成,如解决一个复杂问题或者进行数据分析。通过合作与交流,学生可以相互学习、交流思路,并从他人的观点中获取新的见解,这有助于拓展他们的思维,培养团队合作精神。

注重任务过程的反思和总结:强调学生在完成任务后对所学知识的反思和总结,以提升他们的学习认知水平,引导学生在完成任务后进行讨论和总结,回顾任务的解决过程,思考问题的不同解决方法,并归纳总结出解决问题的策略和规律,这种反思与总结有助于加深学生对数学知识的理解,促进知识的内化和应用。

(三)差异化教学策略

个性化任务设计:对于数学能力较强的学生,可以设置更具挑战性的任务,涉及更复杂的问题解决或更高阶的数学概念;而对于数学能力较弱或学习速度较慢的学生,则设计更加简化或具体化的任务,帮助他们逐步建立自信和基础,使每个学生在适宜的挑战程度下发展自己的数学能力,同时不会使学习过于简单或困难。

多样化的教学方法和资源:可以结合讲解、示范、实践、游戏等多种教学方式,以满足不同学生的学习方式偏好。同时利用多样化的教学资源,如视觉化工具、数学游戏、实物模型等,可以更好地帮助学生理解抽象的数学概念。在教学“面积”时,可以用色块模型或实际场景的图片来帮助学生直观理解面积概念,针对视觉学习者提供更直观的认知。

本文深入剖析了核心素养在小学数学教学中的重要性,并以此为基础提出了差异化教学策略。在核心素养的指导下,小学数学课堂教学策略的研究将继续深入,为培养具有创新思维和解决问题能力的未来人才奠定坚实的基础。通过不断总结和分享经验,可以共同促进小学数学教育的进步,助力学生成为具有全面素养的社會成员。在今后的数学教育实践中,期望能够深入研究核心素养与数学教学的更多交融点,灵活运用各项策略,进一步推动小学数学课堂教学质量的提升。

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