基于数学核心素养体系下的计算教学

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  日本的教育家米山国藏在谈到数学教学时,曾说过:“在学校学的数学,毕业后若没什么机会用,一两年后很快就会忘掉。然而,不管他们从事什么工作,记在心中的数学精神、数学思维方式、研究方法、推理方法和看问题的着眼点等,却会使他们终身受益。”米山国藏的这段话精辟地点出了数学的“根”,它在于让学生形成一种潜藏的、可以随时被运用的能力。的确,那些没有内化为自身素养的一部分的能力,很快就被遗忘,教师如何教给学生终身受益的东西,并使其成为自身素养的一部分呢?这就需要培养学生具备数学学科的核心素养。数学课堂不仅是让学生拥有知识,更重要的是培养学生的数学核心素养。
  数学课堂是数学教学的主阵地,数学学科的育人价值在于培养学生成为具有数学素养的人,教师应深入挖掘教材中蕴含核心素养的元素,立足于让学生掌握知识和培养技能,使学生具有核心素养。《义务教育数学课程标准》中的10个核心概念,即数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识。那么,在计算教学中,如何培养学生的数学核心素养?笔者从实际教学实践出发,基于计算课堂教学,从以下几点培养学生的数学核心素养。
  一、深耕教材,纵横关联知识体系,把握数学核心素养
  教材是教师教与学生学的主要资源,是教师开展教学的主要途径,是实现核心素养的载体。教师应对教材的知识体系了然于胸,能纵向横向把握知识间的内外联系,从知识的生长和发展脉络去梳理教学内容,架构所教知识“是什么,从哪里来,到哪里去”的三维模式,于此知识本质的基础上,定位学生本节课的能力发展点,从而设计有效的教学过程,挖掘能够培养学生的数学素养。因此,教师对教材的理解和把握是开展教学工作的前提,也是挖掘核心素养开始的前奏。在仔细研读教材的情况下,结合本授课班级的实际情况,挖掘数与代数领域中数感、符号意识、运算能力、推理能力、模型思想,在空间与几何中发展空间观念形成几何直观,将核心素养渗透于学习知识的过程中。
  在一堂课的教学内容里通常涉及多个核心素养,核心素养又是和教学目标、教学内容相互交融的。这需要教师深耕教材,把握本节课可发展的核心素养。
  如,在二年级上册《100以内加法(进位加法)》教学中,将教学目标定位为理解两位数加两位数、两位数加两位数的算理,重点在满十向前一位进一和掌握运算法则。教师在备课时深耕教材,整体把握笔算两位数加两位数进位加法的前后知识脉络。它是基于一年级下册学生已掌握的两位数加一位数和整十数的口算方法,以及前一课时两位数加两位数(不进位)的笔算方法的基础之上,也就是在学习本课前学生已经能够独立计算20以内进位加法和两位数加一位数的基础上,再次发展他们的运算能力这一核心素养。
  在解读教材时,可发现教材选择贴近学生实际生活——“计算参观博物馆的学生人数”这一主题图,通过小棒图有序地呈现列相同数位对齐这一运算特点,重点要让学生在摆小棒的操作过程中领悟个位上相加满十向十位进位的规则,这是本节课以算理理解,进而掌握运算法则,发展学生的推理能力和运算能力。
  教材通过呈现摆小棒图解,是提醒教师要让每个学生经历摆小棒的活动过程,运用已有的知识经验进行迁移,即“个位7根小棒和5根小棒合在一起超过10根,要捆成一捆,十位就多了一个十”这一算理,学生通过推理、探索进位加法的方法,此过程培养学生的推理能力。教师只有这样深入理解教学内容的实质,明白它是在操作中理解算理,在计算中深化计算法则,这样才能培养学生的推理能力和运算能力。
  数学的核心素养不是一朝一夕就能培养出来的,它的培养与发展是一个长期的过程,是学生在数学的有效学习的过程中不断积累和深化的。它也是基于学生在每个学习阶段上不断提升的过程。就如三年级上册的《几百几十加减几百几十》的这堂课是在《100以内加法(进位加法)》的基础上进行知识的迁移与发展。纵观整个教材体系,各知识间呈网络式交互联系,具有很强的结构性和联系性。因此,在计算教学中,基于学生已有的知识经验和认知水平,把握好知识的前后生长点和延伸点,从而更有效地展开教学,是培养学生核心素养的可持续发展过程。
  二、立足知识与技能,发展核心素养
  数学核心素养又与课程目标直接相关,它基于基本知识和技能,又高于具体的知识和技能。在数学知识的形成、发展、应用过程中蕴含着核心素养。在许多的计算教学中,首先从抽象的算式通过具体操作进行理解算理,在概括、归纳中,逐渐从具象的实物操作到抽象的算法归纳,这个过程重点发展学生的推理能力和运算能力。推理能力的发展贯穿在整个数学学习过程中,它在探索数学知识的过程中起着重要的作用。推理作为数学的思维方式,是小学数学课堂里培养学生数学素养的重要内容。因此,在教学实践中,教师应深耕教材设计形式多样的课堂活动,在活动过程中培养学生的推理能力。
  1.从具体到抽象,发展推理能力
  在教学“100以内加法(进位加法)”时,以问导学,引导学生通过具象的操作过程,进行推理计算,学生经历的这个过程便是学生推理能力的发展过程。
  如以下教学片段:借助摆小棒,明确算理。
  师:你会用列竖式的方法来计算吗?请你借助摆小棒来探索计算方法。
  (1)学生独立操作摆小棒,探索计算方法。
  (2)学生进行汇报、演示、说理。
  学生在汇报中,呈现出多种探究方法,其中大部分学生能够把5根和7根合在一起,发现满10根又捆成1捆,放在整捆的下面,单根的还有2根;3捆与3捆合在一起,再加上新捆成的1捆,合起来就是7捆,再将7捆与2根合起来就是72根小棒。在这个操作活动过程,学生借助摆小棒,把小棒10根捆成1捆的过程,就是在20以内的进位加法的知识基础上进一步探索新知,充分利用了知识的迁移规律来推理出新知识。教学中,引导学生思考个位相加满十怎么办。学生发现小棒5根加7根是12根,超过10根要捆成1捆,这1捆要进到十位,也就是满十向十位进“1”,学生在不断思考中,逐步推理出计算算理。这样的操作过程,利用实物具体演示操作,就非常直观地反映出个位两个数相加满十向十位进“1”的过程,体现了从直观的具体实物摆小棒的过程到抽象成数学运算里的竖式的抽象思想,是学生推理能力发展的一个过程。
  2.以“问”促“思”,发展运算能力
  小学数学学习是以思维发展的学习过程,通过问题引领,可以促进学生多层次、多角度的思考,驱动学生学习的主动性,深入探索知识的本质。在计算教学中,以问题引导,能够促进学生逐层深入思考,勾联知识间的内在联系,将算理与算法有机融合,真正理解数学知识的本质。
  如以下教学片段:
  师:这个过程在竖式上面怎么表示呢?
  (1)小组讨论:用竖式计算时,从哪位算起?为什么从个位算起?5加7满10后怎么办?在竖式中怎么表示?
  (2)汇报交流:先算个位上的5加7等于12,向十位进1,写在十位数的右下角,个位上写2;再算十位上的3加3,再加进位进上来的1,等于7,写在十位;十位上的7与个位上的2合起来是72。
  以上教学过程,是在学生通过摆小棒理解个位两个数相加满十向十位进“1”的算理的基础上,教师以问题“这个过程在竖式上面怎么表示呢?”进行引导,将学生从操作的具象层面引入更深层次的思考,有效地将算理与算法有机结合,学生在理解算理的基础上,又能将算理归纳到计算法则中,实现学生自主探究、自主构建知识的过程。在学生思考后的汇报中,教师以“为什么要进位”和“怎样进位”两大核心问题,引领学生思考,突破这节课的难点。学生列竖式计算、表述说理的这个过程,就是形成计算法则,发展运算能力的过程。让学生经历从推导算理到归纳总结出计算方法的过程,就是使运算从操作层面提升到思维的层面,这是运算能力发展的过程。
  三、拓展延伸,提升核心素养
  数学源于生活,同时数学又服务于生活,创造生活。这需要学生不仅能掌握知识和技能,还要将所学的知识与生活联系,解决实际问题,这便是核心素养中应用意识的渗透。
  如,在《100以内进位加法》教学后,可以设计综合实践作业,引导学生运用已学的知识解决实际问題。学生乘车、买票、购物等实际问题都涉及到计算知识。教师要引导学生发现问题,提出问题,用知识解决问题,感受数学与生活的联系。
  总而言之,小学数学教学聚焦到学生核心素养的培养,教师要有意识地在数学知识和技能教学时,体现和培养学生的核心素养,发展学生的综合能力。
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