如何在小学数学教学中培养学生的高阶思维

作者: 张颖

摘   要:随着新课程改革的推进,越来越多的教育工作者意识到培养学生高阶思维能力的重要性。为此,教师要调动学生学习的积极性,拓展教学内容,帮助学生提高思维品质,提升学生的数学学科核心素养。

关键词:小学数学 教学策略 深度学习

新课程改革背景下的小学数学教学,教师要设计多元化的教学活动,激发学生的学习动力,帮助学生学会观察、思考。

一、以学生为主体,培养学生的数学思维

(一)依托已学知识,探索新知识

数学学习是由已知迁移到未知、由旧知推出新知,再加以建构的过程。因此,如何利用学生的已有知识经验,帮助学生掌握新知识,是教师面对的主要问题。随着年龄的增长,学生的“已知”逐渐增多。目前来说,学生的“已知”包含“相关知识”和“准新知识”两部分。其中,“相关知识”为学生已经扎实掌握的知识,即基础知识;“准新知识”为学生接触过但尚未构建起完整知识体系的内容。在日常教学中,教师需要敏锐地识别出“相关知识”与“准新知识”。

以“多边形的面积”教学为例。在课堂教学中,教师首先在黑板上画出长方形与平行四边形,并向学生提问:“怎样计算长方形的面积?”这时,学生凭借自己的知识经验回答:“长方形的面积为长乘宽。”为了让学生得出平行四边形的面积公式,教师从“数方格”和“割补法”两方面入手,引导他们将平行四边形割补成长方形,并继续提问:“经过割补后的长方形有哪些特点?它的面积与原来的平行四边形相比,产生了哪些变化?”基于这一问题,学生纷纷表示,转化后的长方形面积与原来的平行四边形相比没有改变。接下来,教师继续提问:“长方形的长、宽与平行四边形的底、高有什么关系?”根据已有的知识经验,学生尝试总结:平行四边形的面积=底×高。

一般来说,小学阶段的学生是具有总结能力的。在日常的教学活动中,教师要准确判断学生对基础知识的掌握情况,并予以一定的拓展,帮助学生准确掌握“相关知识”,更进一步了解“准新知识”。

(二)保持对知识的新鲜感

有的时候,教师在引导学生从旧知识过渡至新知识时,会过早地肯定或否定学生的观点,这样会让学生产生依赖心理,不利于学生自主探究能力的提升。在实际教学中,教师可以对学生的观点持“保留意见”,推迟表达自身的想法,从而促使学生持续关注授课内容,集中课堂注意力。

以“小数的乘法和除法”教学为例。在教学中,笔者首先在黑板上列出算式:“2.4×3=?”并提问:”我们可以通过哪些方式进行计算?”由于学生在此前已经预习过教材中的内容,所以“学优生”基本上可以独立完成计算。这时,部分“学优生”开始侃侃而谈。比如,有的学生表示,可以运用竖式计算法;有的学生表示,可以先计算24×3,再添上小数点。上述两种计算方法都可以得到正确答案,为了防止“学困生”“中等生”丧失学习的自信心,笔者并不急于肯定学生的回答,而是转而询问全班学生:“你们赞同这些解题方法吗?这些解题方法有漏洞吗?”从而促使学生加深思考。

在新时期的小学数学教学中,教师要突出学生的课堂主体地位,加强对学生的引导,通过适当“泼凉水”,让学生重新审视自身的思维过程,提高自身的思维品质。

(三)遵循学科规律,构建数学模型

随着新课程改革的推进,小学数学教学有了新的发展方向。新时期的小学数学教学重视对学生数学逻辑思维能力的培养,重视数学模型的搭建。在数学模型的搭建过程中,学生通过不断完善、反思、总结与应用,能逐步将松散且零碎的知识点联系起来,加深对数学知识的理解。

以“球的反弹高度”的相关教学为例。在课程开始之前,笔者首先提问:“球的反弹高度与球的下落高度有怎样的关系?”基于这一问题,学生纷纷开始猜想。有的学生认为,球的下落高度越大,反弹高度就越大;有的学生认为,球的质量越大,反弹高度就越大。基于上述两种主要观点,笔者鼓励学生组成探究小组,按照教材内容的顺序,依次制订探究计划,并到操场上开展实验。当做好相应的数据统计后,笔者鼓励各小组分享自己的实验方法。有的小组认为,要想验证球的下落高度与反弹高度的关系,可以计算每一次反弹高度与下落高度的比,通过分数大小的对比得出结论;有的小组认为,要想验证球的质量与反弹高度的关系,可以计算不同质量球体的反弹高度与下落高度的比,通过分数大小的对比得出结论。接下来,笔者公布了最终的答案,并鼓励各学习小组结合具体的实验步骤,进行探究计划的优化和总结。

完善、反思、总结与应用,适用于大部分的学习场景。在日常的教学活动中,教师要尊重学生的学习主体地位,并引导学生自主发现问题、分析问题、解决问题。学生的自主探究能力有限,因此教师要尽可能地把握引导的时机,辅助学生构建数学模型,提高自身的思维能力。

二、构建问题情境,激发学生的求知欲

(一)创设生活化的问题情境

从学科特点来看,数学本身就具有较强的抽象性,如果教师依靠理论知识的堆砌进行教学,就很难激发学生的学习积极性。因此,教师需要在教学中引入问题情境,提出具有趣味性的问题。在生活化、趣味化的问题情境中,学生的求知欲被激发,愿意参与问题探究,也能在分析和解决问题的过程中提升自己的认知水平。值得一提的是,教师提出的问题一定要贴合学生的学习需求及心理诉求。

以“统计表和条形统计图”的相关教学为例。在课程讲解阶段,笔者展示了近四届奥运会的金牌相关数据,让学生对中国运动员获得金牌的情况与美国、俄罗斯运动员获得金牌的情况进行对比。笔者提出问题:“如何利用这些数据制作条形统计图?”由于学生此前学习过条形统计图的制作方法,他们能分别画出中国、美国、俄罗斯运动员获得金牌的情况。笔者接着追问:“如果我想在一张图里同时反映中国、美国、俄罗斯运动员获得金牌的情况,我可以怎么做?”基于这一问题,学生意识到,本节课的重点为复式条形统计图。

生活化、具体化的问题情境对学生学习新知识来说至关重要。在课程导入阶段,教师可以创设科学合理的生活情境,促使学生充分调动自己的知识经验,建立新旧知识间的联系。

(二)增强学生的数学直觉

数学学习是一个系统的过程。一般来说,在前期的学习中,学生要依靠自己的兴趣点,主动发现新知识与旧知识的联系,尝试从旧知识迁移到新知识。在中期的学习中,学生要依靠自身的直觉思维,与教师展开积极、有效的互动,并逐渐将直觉思维与具体的知识点相结合,深化数学学习。数学直觉是一种未经分析的顿悟与灵感,在实际的教学中,教师要引导学生进行数学观察、数学类比、数学联想等,让学生在这个过程中增强数学直觉。

以“长方体和正方体”的教学为例。在课程导入阶段,笔者直接提问:“长方体有几个面,几条棱,几个顶点?”因为学生在日常生活中经常见到正方体及长方体,所以他们几乎没有犹豫地表示,长方体有6个面,12条棱,8个顶点。随后,笔者引入长方体的表面积及体积的知识点:“如果我们要计算长方体的表面积,需要计算几个面?”结合此前的铺垫,学生能够意识到,计算长方体的表面积需要计算6个面,必须知晓的条件有长、宽、高。接下来,笔者增加难度:“如果要计算一个鱼缸的表面积,我们要计算几个面?”与此同时,笔者利用多媒体技术展示出鱼缸的图片。根据图片,学生尝试应用此前学习的知识点解题。

小学生集中注意力的时间比较短,因此,如何调动学生的学习积极性,引导他们完成知识点的应用与迁移,成为教师面临的主要问题。在小学数学教学中,教师要注重增强学生的数学直觉,让学生跟随教师的脚步理解、应用具体的知识点,循序渐进地形成自己的学习模式。

(三)提升问题质量,尊重个体差异

学生间存在个体差异,因此教师在构建问题情境时,要兼顾不同学生的学习需求,设计多个层次的问题,使得“学困生”“中等生”和“学优生”都能找到自己的探究方向。

以“三位数乘两位数”的教学为例。在教学中,笔者首先提出问题:“小明与小慧相约一起去听音乐会。现距离开场仅剩30分钟,小明家距离音乐厅有10千米,小慧家距离音乐厅有14千米,已知出租车每分钟行驶445米,小明能赶上音乐会吗?小慧能赶上音乐会吗?”接下来,学生根据题意展开探究,从题目的难度来看,第一问比较简单,大部分学生可以列出30×445=13350的算式,并与10千米进行比较。针对第二问,学生可以列出等式,却无法利用竖式计算法进行计算。此时,笔者及时引入三位数乘两位数的计算方法,鼓励学生尝试计算。

随着新课程改革的推进,越来越多的教育工作者致力于构建高效课堂。教师要针对不同学情的学生,制定不同的学习任务,做到因材施教。

三、融入实践活动,丰富实践内涵

(一)依托数学实践,推动研究学习

受应试教育模式的影响,教师习惯于将数学教学局限于积累知识点及完成试题。作为一门与生活息息相关的学科,数学学习离不开现实生活。因此,在小学数学教学中,教师可以利用具体的情境,让学生跳出传统的学习模式,将数学学习与实际生活联系起来。

以“树叶中的比”一课为例。在课堂教学中,笔者首先提问:“如何得到不同种类的树叶的长宽比?”随后,学生围绕问题,以小组为单位,一边测量一边记录数据。经过一系列的计算、对比,学生发现,不同种类的树叶,其长与宽的比例也不同。一般来说,长宽比越小,树叶越宽;长宽比越大,树叶越窄。笔者继续提问:“通过这次实践,你还找到了哪些规律?你是如何发现规律的?在测量、计算的过程中,你有哪些心得体会?”有的学生认为,单一的数据并不能代表最终结论,我们要进行多次、反复的验算。也有的学生认为,由实践得出的结论可能与课本上的结论不一致,这时我们要重新回顾实验步骤,并尽可能修正。

实践是学习的重要途径。在小学数学教学中,教师要重视实践活动,激发学生的实践能力和创造能力。

(二)融入具体案例,发现数学本质规律

具体案例的应用,不仅是教师解释复杂数学规律的重要方法,也是学生理解学科特点,发现数学本质规律的重要途径。在新课程改革的背景下,教师要依托丰富的案例,帮助学生发现数学学习的规律,并掌握基本的学习方法。

以“整数四则混合运算”的教学为例。在讲解整数四则混合运算的顺序时,笔者首先引入算式87×116+35=?并向学生提问:“在这一算式中,我们要先算什么,再算什么?”有的学生表示,应该先算87×116,再将其结果加上35。对此,笔者没有立刻判断正误,而是赋予该算式具体的情境:一本工具书售价87元,小明采买了116本,还剩35元,小明一共带了多少钱?通过生动、具体的情境,学生逐渐意识到,应该先算买工具书的钱,再加上35元。学生初步掌握算法后,笔者要求学生进行算法总结,即“遇到乘法和加法时,要先算乘法,再算加法”。

在小学数学教学中融入具体案例的目的,就是帮助学生理解和总结数学规律。教师要鼓励学生跳出课本中的描述,尝试用自己的语言阐述知识点。这样一来,学生就能够最大限度地提升自己的概括能力,提高数学思维能力。

总之,在小学数学教学中,教师要培养学生的自主学习能力,鼓励学生独立发现问题、分析问题、解决问题。教师要做好引导工作,针对数学学科的特点,创设具体的问题情境,致力于提升学生的数学学科核心素养。

参考文献:

[1]刘怡蕾.进路与进阶:小学数学高阶思维的培养策略[J].中国多媒体与网络教学学报(下旬刊),2021,(12):137-138.

[2]蔡诗莺.抓住关键问题,向思维深处漫溯:以小学数学“问题解决”的教学为例[J].福建教育,2022,(35):54-56.(作者单位:江苏省南通市海安城南实验小学)

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