◆華中師范大學教育學院 肖 敏 周東明
潤物無聲,論數(shù)學素養(yǎng)在教學中的培養(yǎng)
——以 《分數(shù)的初步認識》為例
◆華中師范大學教育學院 肖 敏 周東明
數(shù)學素養(yǎng)是每一個人都應該具備的基本素養(yǎng),而數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)更是義務教育階段數(shù)學教育的重要目標。自“新課改”以來,許多一線老師都在作出努力和嘗試如何將數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)落實到具體的教學過程中。本文結(jié)合《分數(shù)的初步認識》這一內(nèi)容來探討如何在教學設計中滲透數(shù)學思想和方法,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維,以期培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)。
教學;數(shù)學素養(yǎng);培養(yǎng)
讓學生獲得其所需要的基礎知識、基本技能、基本數(shù)學思想和基本活動經(jīng)驗是義務教育階段數(shù)學教育的重要目標,而培養(yǎng)學生的符號意識、應用意識和創(chuàng)新意識亦是數(shù)學教育的重要內(nèi)容。然而,如何有效地落實這些目標,則方法各異,其結(jié)果也是大相徑庭。筆者結(jié)合《分數(shù)的初步認識》的課程設計,旨在落實上述目標上做些探索,以期實現(xiàn)讓學生“運用數(shù)學思維方式進行思考”之目標。
了解學生的已有認知基礎,才能于巧妙中讓學生從已知走向未知,再從未知走向已知,在不斷的認知沖突中運用數(shù)學思維去思考問題、感悟數(shù)學的思想與方法。
《分數(shù)的初步認識》是在學生已經(jīng)掌握整數(shù)相關知識的基礎上來進行教學的,主要是讓學生理解幾分之一的真正含義。對于小學生而言,分數(shù)是除整數(shù)外的一個新數(shù),是數(shù)概念的一次擴展。盡管分數(shù)是一個陌生和復雜的概念,但學生還是具備了一些與此相關的概念。一個是整數(shù)中“平均分”的概念認知,另一個就是生活經(jīng)驗中的一些口語或抽象概念。如“一半”,學生知道將1個月餅平均分給兩個人,每個人得到一半,但是學生不知道這里的“一半”其實就是分數(shù)二分之一。有些學生可能已經(jīng)知道“幾分之一”的表達,在生活經(jīng)驗中也大致能體會到幾分之一的意義,但是這些理解都是比較膚淺的。這些知識經(jīng)驗是學生學習分數(shù)的知識基礎,是教學的出發(fā)點。
此外,兒童的認知發(fā)展需遵循一定的規(guī)律。小學低年級兒童的認知發(fā)展更多的是通過動作和圖形學習來完成的,到了高年級才會逐漸抽象成符號和語言,即逐漸從形象思維向抽象思維發(fā)展。要使三年級學生接受“分數(shù)”這一新概念的認知,就必須遵循此年齡階段兒童認知發(fā)展的規(guī)律,即讓學生多動手操作,通過熟悉的生活經(jīng)驗或具體形象圖形來認知抽象的分數(shù)概念。
義務教育階段的數(shù)學課程在繼續(xù)強調(diào)基礎知識和基本能力的同時,還強調(diào)通過有效的措施,使學生真正感悟和理解數(shù)學思想和方法,得到必要的數(shù)學思維訓練,獲得廣泛的數(shù)學活動經(jīng)驗,體會思想方法的價值,從而提升學生的數(shù)學素養(yǎng)。
那么,如何在達成《分數(shù)的初步認識》知識目標的教學過程中巧妙地滲透數(shù)學思想和方法,讓學生得到思維的訓練,則需要教師用心去挖掘元素,設計橋梁。本節(jié)課的教學目標如下:
1.能結(jié)合具體的情境初步認識幾分之一,知道它的含義和各部分的名稱,能正確讀寫幾分之一這樣的分數(shù)。
2.能認識各種表征圖形或情境中的幾分之一,能用實際操作的結(jié)果表示幾分之一,并學會用直觀的方法去比較這類分數(shù)的大小。
3.通過動手操作、觀察和比較等數(shù)學活動來感知幾分之一這類分數(shù)的含義和意義,在動手與動腦的過程中發(fā)展動手能力和邏輯思維能力,培養(yǎng)符號意識、應用意識和創(chuàng)新意識,滲透極限和辯證的思想。
4.在分數(shù)的認識活動中感受分數(shù)的意義以及分數(shù)與生活的緊密聯(lián)系,從而進一步感受數(shù)學與生活的聯(lián)系以及加強對數(shù)學學習的興趣。
要實現(xiàn)讓學生“運用數(shù)學思維方式進行思考”的教學目標,必須重視教學過程。下面結(jié)合《分數(shù)的初步認識》教學過程的設計來具體說明。
1.找準支點,落實基本數(shù)學活動經(jīng)驗
“基本活動經(jīng)驗”是“四基”之一,學生基本活動經(jīng)驗的獲得,要求教師必須結(jié)合數(shù)學教學內(nèi)容,找準活動支點,適時適當適度地開展數(shù)學活動,累積活動經(jīng)驗。本設計中的折疊正方形、運用數(shù)學符號、解決問題等活動過程,都是在積累學生的數(shù)學活動經(jīng)驗。
在創(chuàng)設情境初步認識分數(shù)時,無論是教材還是優(yōu)質(zhì)課例,大都是用對折一個圓形物體的方式來導入。用圓來導入,其優(yōu)點是對折起來比較簡便,但其缺點是思維方式單一、對折方式單一,活動經(jīng)驗單一、對折結(jié)果單一。而本設計采用正方形導入,則思維多向、對折方式多樣、活動經(jīng)驗豐富、所得結(jié)果多類。既培養(yǎng)了學生的思維和動手能力,又將培養(yǎng)學生的“基本活動經(jīng)驗”落實到課堂的細節(jié)之中。
2.抓住機會,培養(yǎng)符號意識
符號意識是《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》的10個“核心概念”之一,足見其在數(shù)學教育中的重要地位。然而,到底該如何培養(yǎng)學生的符號意識呢?除了教材中涉及具體的符號使用時必須不折不扣地完成教學內(nèi)容外(如低年級時用“☆”這個圖形符號等),還必須結(jié)合學生所學的內(nèi)容,不失時機地加強符號的滲透。例如,關于分數(shù)的表示,我們是這樣設計的:
師:除了分成4份、8份,我們還可以分成多少份呢?其中的一份又是它的幾分之一呢?
師:想象一下,如果是平均分成3份、5份、7份呢?你能夠說出每一份是它的多少嗎?
師:分得完嗎?
生:分不完。(老師接著板書 “……”)
師:那分成很多很多份,怎么表示呢?有誰幫幫老師?
(學生的表情十分豐富:好奇、疑惑、迷?!?/p>
師:我們可不可以用 “☆”來表示這個 “很多很多的份數(shù)”呢?比如表示成能不能這樣表示呢?(生討論)
其實是可以的。比如:當五角星表示的份數(shù)是100的時候,分數(shù)就是你還想到哪些符號呢?
師:你們學過哪些字母呢?想用哪個字母來表示?
(生回答)
師:其實,我們通常用字母 “n”來表示,它表示未知的份數(shù),寫成可以具體為任何數(shù)(0除外)。(接著在省略號之后板書
師:大家看黑板,我們把數(shù)也數(shù)不完的像幾分之一這樣的數(shù)起一個名字,叫分數(shù)。(補充板書,呈現(xiàn)出:像這樣的數(shù),都是分數(shù))。我們還發(fā)現(xiàn),(板書)把一個物體平均分成n份,其中一份就是它的
這樣的表示方法,既能夠?qū)⒎謹?shù)的表示方式“一般化”,使學生對分數(shù)的表示一步到位,又不會增加學生的學習難度。
3.深入挖掘,發(fā)展思維能力
注重引發(fā)學生的數(shù)學思考,讓學生學會獨立思考,體會數(shù)學的基本思想和思維方式,這是數(shù)學教育應該發(fā)揮的重要作用。
關于分數(shù)的表征方式,除了用面積模型和線段圖來表示,還結(jié)合分數(shù)的產(chǎn)生以及分數(shù)的意義引入了除法的運算結(jié)果、數(shù)軸和集合來表征分數(shù),目的是讓學生體會從多種角度來思考問題,從而激發(fā)學生的思維,培養(yǎng)學生的思維方式。例如,設計了如下習題:
師:對于同樣的一個長方形,你們有的這樣折,有的那樣折。為什么折法不同卻都表示呢?大家可以討論一下。(展示學生的不同折法,如下圖)
生:都是一半、大小相等、都是一份……(教師可引導)
師:是的,折法不同沒有關系,只要是平均分成兩份,其中的一份就都是這個長方形的
同理,教師提問:有的用圓,有的用紙條,有的用長方形,為什么形狀都不一樣,也都可以表示呢?(展示學生的不同折法,如下圖)(學生討論思考)
師總結(jié)(板書):不管什么圖形,只要把一個物體平均分成2份,其中一份就是它的
此外,關于分數(shù)的大小比較,本設計在用直觀圖直觀比較分數(shù)大小之后,又滲透了辨證的數(shù)學思想,讓學生從思維的角度來體會分數(shù)大小的比較。具體設計如下:
(生暢所欲言,回答不出來也沒關系。)
師:通過觀察,我們可以發(fā)現(xiàn),對于這些分子為1的分數(shù),當分母越大的時候,該分數(shù)越小。就像分一塊蛋糕,分的人數(shù)越多,每個人得到的蛋糕越少。同學們,只要善于觀察與總結(jié),你們會發(fā)現(xiàn)更多數(shù)學的奧秘!
關于分數(shù)大小的估計,本設計也呈現(xiàn)了陰影部分逐漸變少的直觀圖,讓學生在直觀比較分數(shù)大小的基礎上來估算逐漸變小的分數(shù),從而在無限變小的過程中初步感悟極限思想,即像幾分之一這樣逐漸變小的分數(shù)是有無數(shù)個的,且最小的那一個分數(shù)趨近于0。其直觀圖如下:要求學生估計出每一段長條中陰影部分的大小。
4.學以致用,培養(yǎng)應用意識
運用數(shù)學概念與原理去認識世界,從現(xiàn)實世界中抽象出數(shù)學問題并用數(shù)學方法予以解決,整個數(shù)學教育的過程都應該培養(yǎng)學生的應用意識和能力。本設計最后一道習題是讓學生通過測量來應用分數(shù),旨在讓學生用數(shù)學思維去認識世界和解決現(xiàn)實世界中的實際問題,培養(yǎng)學生的應用意識,這正是適應了時代發(fā)展對人才培養(yǎng)的需求。同時,分數(shù)產(chǎn)生于測量,又運用于測量,經(jīng)歷從生活走向數(shù)學,再從數(shù)學回歸生活的過程,可以讓學生體會到數(shù)學與生活的緊密聯(lián)系,感悟分數(shù)的價值,增強學生的應用意識?;诖耍诮虒W過程的最后,設計了如下習題:
師:同學們,老師手中有和你們一樣長度的紙條(學具袋中的15cm長的紙條),但是老師沒有你們手中的正方形(邊長為5cm)。你們能用紙條量一量正方形的邊長并告訴老師嗎?老師也要做一個和你們一樣的正方形。
總之,讓學生獲得所需要的基礎知識、基本技能、基本數(shù)學思想和基本活動經(jīng)驗是義務教育階段數(shù)學教育的重要目標,而培養(yǎng)學生的符號意識、應用意識和創(chuàng)新意識亦是數(shù)學教育的重要內(nèi)容,這些都對數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要作用。如何在教學設計中滲透數(shù)學思想和方法,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維,以期實現(xiàn)學生數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng),我們應該做到深入挖掘教材、剖析課程標準,在具體的教學內(nèi)容中尋找培養(yǎng)的契機,在教學過程中讓學生運用數(shù)學思維去思考,從而達到潤物細無聲的效果。
(編輯:胡 璐)
肖敏,華中師范大學教育學院小學教育專業(yè)碩士研究生,曾獲得2015年度全國全日制教育碩士小學教育專業(yè)教學技能大賽決賽三等獎;周東明,現(xiàn)任華中師范大學教育學院教授、博士生導師,華中師范大學中小學數(shù)學教育研究中心主任,校級教學督導員,中國教育學會小學數(shù)學教學專業(yè)委員會理事、學術(shù)委員會委員,湖北省教育學會小學數(shù)學專業(yè)委員會副理事長、學術(shù)委員會主任。多年從事小學數(shù)學教學的研究工作,參與《實驗數(shù)學》研編,任《實驗數(shù)學教學文選》副主編,主編《小學數(shù)學新課程教學案例》、參編《小學數(shù)學教育概論》和《湖北考試史》,參與課題研究,承擔小學數(shù)學國家級骨干教師培訓工作等。
G623.5
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1671-0568(2015)34-0074-04