祁夢(mèng)珊
【摘要】2022版數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“確定以核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課程目標(biāo)”大大加深了結(jié)構(gòu)化教學(xué)內(nèi)容。小學(xué)數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)更應(yīng)聚焦核心素養(yǎng),指向?qū)W生發(fā)展,要做到有眼光發(fā)現(xiàn),用語言表達(dá),善思維解決,有效開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)有利于學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高。本文介紹了核心素養(yǎng)視角下開展數(shù)學(xué)“探究規(guī)律”的教學(xué),分析如何以最優(yōu)化的路徑開展“探究規(guī)律”的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)? 小學(xué)數(shù)學(xué)? 探究規(guī)律
【基金項(xiàng)目】本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題《生命哲學(xué)視角下小學(xué)高階課堂的創(chuàng)新路徑的研究》(編號(hào):JN2021/132)的階段性成果。
【中圖分類號(hào)】G623.5 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2023)11-0001-03
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是具有數(shù)學(xué)基本特征的關(guān)鍵能力、思維品質(zhì)以及情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)。數(shù)學(xué)眼光及數(shù)學(xué)抽象體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的一般性特征,數(shù)學(xué)思維及邏輯推理體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性特征,數(shù)學(xué)語言及數(shù)學(xué)模型體現(xiàn)了數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性特征?;诖耍覀?cè)趯?shí)施數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,要讓學(xué)生進(jìn)一步獲得和發(fā)展適應(yīng)未來生活所必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想和基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生在真實(shí)的探究情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題,了解數(shù)學(xué)的價(jià)值,欣賞數(shù)學(xué)之美,從而建立學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。
一、回歸現(xiàn)實(shí),搶在起點(diǎn),聚焦數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
生活中處處都是數(shù)學(xué),所以我們要從生活的角度去思考問題,去獲得思考問題的方法,從我們所處的具象世界中去找到抽象的規(guī)律,并進(jìn)行歸納總結(jié),以期形成模型,并讓這個(gè)模型回歸現(xiàn)實(shí)生活,用于解決現(xiàn)實(shí)生活中所存在的種種問題。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),讓數(shù)學(xué)回歸現(xiàn)實(shí)生活,讓學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決身邊的問題,從而增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的好奇心與求知欲。
(一)用數(shù)學(xué)的眼睛看“世界”
新課標(biāo)指出:數(shù)學(xué)為人們提供了一種認(rèn)識(shí)與探究現(xiàn)實(shí)世界的觀察方式,這要求我們用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界。學(xué)生在現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)現(xiàn)數(shù)量與空間形式,提出有意義的數(shù)學(xué)問題。學(xué)生通過感知、動(dòng)作、表象、概念、符號(hào)等過程最終達(dá)到認(rèn)識(shí)規(guī)律的目標(biāo);在感知的過程中,逐步建立牢固而清晰的表象,逐步認(rèn)識(shí)到客觀規(guī)律的存在,逐步養(yǎng)成從數(shù)學(xué)的角度觀察現(xiàn)實(shí)世界的意識(shí)和能力。在此基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象的基本規(guī)律,在探究過程中,讓學(xué)生進(jìn)一步感受到數(shù)學(xué)來源于生活,生活中處處有數(shù)學(xué)。
在深層分析以探究規(guī)律為主題的教學(xué)活動(dòng)中,筆者發(fā)現(xiàn)在實(shí)施《簡單的周期》這一教學(xué)內(nèi)容時(shí),指出:“像這樣同一事物依次重復(fù)出現(xiàn)叫作周期現(xiàn)象?!苯處熢儐枺骸澳隳芘e例說說生活中的周期現(xiàn)象嗎?”學(xué)生爭先恐后回答,“24小時(shí)一天,這24小時(shí)每天都依次重復(fù)出現(xiàn)”,“每周的周一到周日也是重復(fù)出現(xiàn)的”,“同樣春夏秋也是周而復(fù)始的”等等。教師補(bǔ)充道,十二生肖表示不同的出生年份,它也是周期現(xiàn)象。
圍繞以探究規(guī)律為主題教學(xué)研究活動(dòng),筆者發(fā)現(xiàn)在教學(xué)“間隔排列”這一內(nèi)容時(shí),在處理完“首尾相同,數(shù)量差1;首尾不同,數(shù)量相同”的教學(xué)難點(diǎn)后,提出這樣的問題:“細(xì)心觀察的你們是否了解到生活中的一一間隔排列,將你所知道的展示給大家。”而后學(xué)生提出“馬路邊上的電線桿與廣告牌也存在一一間隔排列的規(guī)律”,“教學(xué)樓的樓梯和層數(shù)之間存在著一一間隔排列的現(xiàn)象”。
數(shù)學(xué)來源于生活。在以探究規(guī)律為主題的教學(xué)過程中,教師給學(xué)生一個(gè)自我思考的思維空間,讓學(xué)生思維充分發(fā)揮,鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)現(xiàn),從而體現(xiàn)了“數(shù)學(xué)問題生活化”這一教學(xué)思想。在這一教學(xué)過程中,學(xué)生通過實(shí)際舉例,主動(dòng)探究規(guī)律,體會(huì)到規(guī)律美。在此基礎(chǔ)上,探究生活中常見的間隔排列規(guī)律以及周期現(xiàn)象等,讓學(xué)生進(jìn)一步深思。學(xué)生在積極解題的過程中,意識(shí)到數(shù)學(xué)來源于生活中題目的意義。
(二)用數(shù)學(xué)的思維想“世界”
數(shù)學(xué)為人們提供了一種理解與解釋現(xiàn)實(shí)世界的思考方式,這要求我們用數(shù)學(xué)思維思考現(xiàn)實(shí)世界。在實(shí)施探究規(guī)律的主題教學(xué)過程中,學(xué)生需要親歷“提出問題—合理猜測—探究規(guī)律—建立模型—驗(yàn)證規(guī)律—解決問題”的過程,從而對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生親切感,并逐步反思,形成用數(shù)學(xué)思維思考現(xiàn)實(shí)世界的能力。例如古代田忌賽馬、韓信點(diǎn)兵等都是利用數(shù)學(xué)思維解決現(xiàn)實(shí)問題?,F(xiàn)實(shí)生活中的周期現(xiàn)象、間隔排列、和與積的奇偶性、研究多邊形的內(nèi)角和等問題都需要用數(shù)學(xué)的眼光去思考、去解決。甚至是更難研究的路線選擇、股票分析,乃至商業(yè)決策都滲透著“數(shù)學(xué)規(guī)律”。其實(shí)利用數(shù)學(xué)的思維去思考現(xiàn)實(shí)世界不僅是一種手段、一種方法,更是一種意識(shí),一種綜合能力。
(三)用數(shù)學(xué)的語言說“世界”
數(shù)學(xué)為人們提供了一種描述與交流現(xiàn)實(shí)世界的表達(dá)方式,這要求我們用數(shù)學(xué)語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界。伽利略曾說:“世界是一本以數(shù)學(xué)語言寫成的書。”是啊,數(shù)學(xué)是“世界上通用的運(yùn)用”,它可以清晰簡潔而又準(zhǔn)確地刻畫現(xiàn)實(shí)生活中的很多現(xiàn)象,它超越了世界上所有的語言。學(xué)生在日常中樂于用數(shù)學(xué)的語言說“世界”,拓寬學(xué)生的思維,增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí)。聚焦探究規(guī)律的主題教學(xué),在教學(xué)《面積的變化》這一課時(shí),最后我們總結(jié)出:如果把一個(gè)圖形按n:1的比放大,放大后與放大前圖形的面積比是n2:1,這種簡潔的語言概括了我們之前研究的長方形、正方形、三角形、圓形等多種圖形對(duì)這一規(guī)律的統(tǒng)一描述。再例如教學(xué)“有趣的乘法”中,我們對(duì)兩位數(shù)乘11的規(guī)律是這樣概括的,“兩頭一拉,中間相加”,這樣建立“模型”的方式,增強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)感以及運(yùn)算素養(yǎng)。在總結(jié)多邊形的內(nèi)角和時(shí),同學(xué)們根據(jù)多邊形的內(nèi)角和可以根據(jù)三角形的內(nèi)角和這一經(jīng)驗(yàn)出發(fā),總結(jié)出“多邊形的內(nèi)角和=180°×(邊數(shù)-2)”,這種獲得的思維能力和智慧,真正做到了“授人以魚不如授人以漁”。
二、巧用活動(dòng),找準(zhǔn)支點(diǎn),落實(shí)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
隨著新課程改革向縱深方向發(fā)展,真實(shí)有效的數(shù)學(xué)課堂已經(jīng)成為了廣大數(shù)學(xué)教師共同追尋的目標(biāo)。昔日重視表面形式、追求表面熱鬧,淡化數(shù)學(xué)教學(xué)本質(zhì)的形式,不能夠使學(xué)生的思維得到有效的發(fā)展,教學(xué)效率相對(duì)低下,這樣的課堂已經(jīng)被時(shí)代所拋棄。在落實(shí)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的過程中,我們應(yīng)當(dāng)深入思考課堂教學(xué)中暴露的一些問題,讓數(shù)學(xué)課堂得到真實(shí)有效的回歸,讓數(shù)學(xué)課堂發(fā)生質(zhì)的變化,數(shù)學(xué)課堂不再去過度包裝,應(yīng)當(dāng)要有數(shù)學(xué)味,存在數(shù)學(xué)的本色,實(shí)現(xiàn)真正的“原生態(tài)”的課堂教學(xué)方式。
(一)巧用操作實(shí)踐,踐行驅(qū)動(dòng)力持久新篇章
該怎樣聚焦數(shù)學(xué)課堂呢?實(shí)踐表明,在一節(jié)趣味盎然的數(shù)學(xué)課堂中,應(yīng)當(dāng)要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過程,積極探索數(shù)學(xué)知識(shí),可以精心設(shè)計(jì)一些相關(guān)的動(dòng)手操作活動(dòng),喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的潛在動(dòng)力,讓學(xué)生成為課堂的主人。在探討以探究規(guī)律為主題的教學(xué)《表面涂色的正方體》這個(gè)內(nèi)容時(shí),教師出示棱被平均分成2份的正方體教具,學(xué)生借助教具上臺(tái)指一指它們都是哪三面涂色,此時(shí)大家興趣盎然,想要上臺(tái)動(dòng)手指一指此教具,以展示他們的所思所想。學(xué)生動(dòng)手尋找這些小正方體都是幾面涂色的這一操作,激發(fā)了學(xué)生的興趣。這一操作能夠使學(xué)生積極主動(dòng)地參與課堂中的教學(xué),探究其中的奧秘,獲得積極的、肯定的情感體驗(yàn)。這種持久的興趣,是學(xué)生通向?qū)W習(xí)樂園的導(dǎo)向,是學(xué)生獲得豐富的情感體驗(yàn)的重要途徑。
(二)妙用數(shù)學(xué)游戲,開啟發(fā)展力生長新征程
在實(shí)施探究規(guī)律的主題教學(xué)活動(dòng)《間隔排列》的課堂上,教師創(chuàng)設(shè)這樣的情景:“老師今天帶來了一個(gè)神秘寶盒,里面有一串珠子,我們一起看看它們是什么顏色?(依次出現(xiàn))一顆紅珠、一顆白珠、一顆紅珠、一顆白珠。請(qǐng)大家猜一猜下面是什么?”學(xué)生猜得接下來是一顆紅珠。教師繼續(xù)詢問“猜得這么準(zhǔn),你是怎么想的?”揭示:像這樣,兩種不同的物體一個(gè)隔著一個(gè)排列是一一間隔排列。學(xué)生初步感知一一間隔排列的含義,并出示非一一間隔排列的珠子,讓學(xué)生去判斷。
三、聚焦課堂,贏在終點(diǎn),提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
核心素養(yǎng)下數(shù)學(xué)學(xué)科要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的生成,更要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)文化積累、知識(shí)結(jié)構(gòu)搭建的基礎(chǔ)上,將自己豐富的數(shù)學(xué)積累、扎實(shí)的知識(shí)結(jié)構(gòu)及靈活的數(shù)學(xué)應(yīng)用結(jié)合起來,做到厚積薄發(fā),從而提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
在數(shù)學(xué)課堂實(shí)施的過程中,重視問題探究。教師在引導(dǎo)學(xué)生探索與構(gòu)建的過程中,助推學(xué)生確定自己的探索方向,選擇自己的研究方法,并帶著積極樂觀的心態(tài)投身于知識(shí)探索的過程當(dāng)中。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)尤其是規(guī)律教學(xué)當(dāng)中,教師應(yīng)當(dāng)要適時(shí)地引導(dǎo),讓學(xué)生能夠在冗雜的信息當(dāng)中主動(dòng)地去發(fā)掘問題,探究問題解決的路徑,最后獲取結(jié)果。
(一)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘問題,拓寬智慧生長新維度
古語有云“學(xué)貴有思,思起于疑”。問題是思維的起點(diǎn),是創(chuàng)新的基石,是智慧生長過程中的必要因素,所以在數(shù)學(xué)課堂中,教師要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)有意義有價(jià)值的問題。在研究以探究規(guī)律為主題的教學(xué)活動(dòng)中,就《表面涂色的正方體》這個(gè)內(nèi)容,教師提出“關(guān)于表面涂色的正方體,你想知道什么?”學(xué)生通過小組合作,借助正方體學(xué)具展開討論,后爭先恐后提出問題,如“大正方體被分成了多少個(gè)小正方體?”“這些小正方體都是幾面涂色呢?”“這些幾面涂色的小正方體有怎樣的規(guī)律呢?”等。在討論中有學(xué)生提出:“剛剛我通過拆開這個(gè)學(xué)具發(fā)現(xiàn),在最里面還有6個(gè)面都沒有涂色。”從而引出還可以研究沒有涂色的小正方體有什么規(guī)律。這節(jié)課學(xué)生主動(dòng)尋找當(dāng)棱被平均分成n份時(shí),可以研究此時(shí)涂色的具體情況以及其中蘊(yùn)含了怎樣的規(guī)律這樣最實(shí)質(zhì)的問題。學(xué)生在紛繁復(fù)雜的信息當(dāng)中能尋找到最能夠包含本質(zhì)規(guī)律的有效信息,讓學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì),透過現(xiàn)象去探究問題的實(shí)質(zhì)。
(二)引導(dǎo)學(xué)生探究路徑,賦予智慧提升新向度
正如“施教之法,貴在引導(dǎo)”。規(guī)律的探索適應(yīng)了新課程倡導(dǎo)的自主探究的學(xué)習(xí)方式。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)要起到的是一個(gè)適度的引導(dǎo)、評(píng)價(jià)、規(guī)劃作用,讓學(xué)生的探究不偏離方向,不迷失方向。因而,讓學(xué)生參與到發(fā)現(xiàn)解決問題的路徑這一過程比知道最終發(fā)現(xiàn)的規(guī)律更為重要。毋庸置疑,這樣的探索過程有助于學(xué)生智慧的生長與提升,啟迪著學(xué)生的智慧。針對(duì)探究規(guī)律的教學(xué),筆者在教學(xué)《多邊形的內(nèi)角和》這一內(nèi)容時(shí),課的開始復(fù)習(xí)三角形內(nèi)角和的相關(guān)知識(shí)。而后教師提出“那你還想研究哪個(gè)圖形的內(nèi)角和”。學(xué)生在討論中指出先研究任意一個(gè)四邊形的內(nèi)角和。學(xué)生通過探究想出多種方法,可以度量角的度數(shù)再求和,也可以剪拼成多個(gè)三角形。教師順勢提出:“你打算怎么研究任意五邊形的內(nèi)角和。”學(xué)生指出:“測量比較麻煩而且存在誤差。”接著他們根據(jù)已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)把五邊形分成三角形。在展示不同方法后,辨析“要從一點(diǎn)出發(fā)依次連接不同的點(diǎn)分成三角形,才能方便地計(jì)算內(nèi)角和”。的確,我們?cè)诮鉀Q問題之前需要仔細(xì)分析,研究出解決問題的路徑。教師通過提問“你還想研究哪個(gè)圖形的面積?”這樣開放性的問題,到“怎樣研究四邊形的內(nèi)角和?”尋找問題解決的途徑,再到在展示學(xué)生作品的對(duì)話活動(dòng)中達(dá)到“測量的方法不夠合理、方便”的共識(shí)。在學(xué)生探究五邊形的內(nèi)角和的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)中引出“要從一點(diǎn)出發(fā)依次連接不同的點(diǎn)分成三角形,才能方便地計(jì)算內(nèi)角和”的意識(shí),在多維對(duì)話中積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)尋找解決問題的最佳方式。在學(xué)生尋求解決問題的路徑中,逐步清晰明了,提煉其中規(guī)律,形成最科學(xué)的方法。
(三)引導(dǎo)學(xué)生具體實(shí)踐,綻放智慧飛躍新魅力
正如實(shí)踐檢驗(yàn),以求真理。在規(guī)律教學(xué)的課堂上,學(xué)生不僅要具有積極主動(dòng)的參與意識(shí),更應(yīng)當(dāng)要積極參與、實(shí)踐完善規(guī)律探究的過程。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生發(fā)現(xiàn)解決問題的方法以后,一定要親身進(jìn)行實(shí)踐,親自進(jìn)行檢驗(yàn),學(xué)生的發(fā)現(xiàn)能力也能夠進(jìn)一步得到提高與鞏固,學(xué)生的智慧也得以在個(gè)體中有效生長。聚焦探究規(guī)律的主題教學(xué),在教學(xué)《和與積的奇偶性》這一課中,很多同學(xué)想到了舉例驗(yàn)證“偶數(shù)+偶數(shù)=偶數(shù)、偶數(shù)+奇數(shù)=奇數(shù)、奇數(shù)+奇數(shù)=偶數(shù)。”而數(shù)學(xué)又是很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,自然?shù)有無數(shù)個(gè),舉不完。著名特級(jí)教師張齊華在上這一課時(shí),特地設(shè)計(jì)了表格來驗(yàn)證。依據(jù)偶數(shù)的個(gè)位上都是0、2、4、6、8,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)偶數(shù)相加后仍然是偶數(shù)。學(xué)生由此打開思路,完成剩下的驗(yàn)證。在舉例和列表后,張老師又強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)結(jié)合的方法來驗(yàn)證剛剛的猜想。在此過程中,猜想只是我們獲取規(guī)律的一種手段,真正規(guī)律的習(xí)得要有科學(xué)的驗(yàn)證。張老師在驗(yàn)證規(guī)律的教學(xué)中,使用了舉例、列表、數(shù)學(xué)結(jié)合多種方法驗(yàn)證了此猜想的準(zhǔn)確性。學(xué)生經(jīng)歷了提出猜想—驗(yàn)證猜想—形成規(guī)律的過程,這樣更直觀的方式讓學(xué)生的奇偶性學(xué)習(xí)更加深刻。學(xué)生不斷強(qiáng)化發(fā)現(xiàn)規(guī)律和總結(jié)規(guī)律的經(jīng)驗(yàn),積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。