張 丹
(長春師范大學初等教育學院,吉林長春 130032)
數學實踐活動與兒童核心素養發展關系思考
張 丹
(長春師范大學初等教育學院,吉林長春 130032)
本文從兒童核心素養發展的角度,分析了數學實踐活動與兒童心理發展的關系,結合課堂、校內、校外的實踐活動模擬出對應的數學場景,探討如何利用數學實踐活動培養兒童數學素養與創新能力。
數學;兒童;實踐活動;核心素養;創新能力
在初等教育階段,兒童的年齡和認知特點決定了他們一般是以形象的、直觀的操作活動方式來認識客觀世界的。如果兒童能夠親身經歷實踐活動,將外部的動手操作活動和頭腦內部的思維活動結合起來,就會將外部感知逐漸內化,借助語言概括總結出新的認識。數學教學培養孩子用數學的眼光看世界,用數學的思維思考世界,用數學的語言說世界。這里的“看、想、說”都是兒童的基本素養。兒童在數學學習過程中,通過不斷參與的社會實踐、數學課堂課內外動手等實踐活動,逐步形成數學核心素養。在數學實踐活動中,兒童積累各種不同的活動經驗,在自主建構和探究過程中產生積極的情感。他們在接受新知過程中享受快樂,從而促進身心健康發展。
培養兒童的核心素養,首先要關注兒童心理發展。兒童的心理發展是兒童個體與兒童成長環境相互作用的一種有序的變化過程,涉及兒童認知、情感、個性和社會性的發展。實踐活動是客觀的,是兒童的心理產生、發展和形成的基礎。兒童只有參與到實踐活動中,才能產生積極的心理活動。
廣義上講,認知是指人的意識舉止,主要包含注意、知覺、記憶、分類、評價等。數學認知是指學習者在對數學概念(包括數理邏輯形成概念的內涵和外延)、數學計算、幾何測量、問題歸納、問題分類等內容的學習過程中養成發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力。兒童的認知是分階段的,瑞士心理學家皮亞杰按照兒童認知發展規律將其分為四個階段:感覺運動期(出生到2歲)、前運算期(2~7歲)、具體運算期(7~12歲)和形式運算期(12歲以上)。皮亞杰博士提出,感覺運動期的幼兒主要通過操縱客體、運用感官探究環境來發展智力,智力的發展又幫助其領會與客體有關的新事物以及思考客體的新途徑。小學階段的兒童處在“前運算期”“具體運算期”階段。在“前運算期”階段,兒童在活動中會進行模仿,能夠利用符號、工具、語言來描述他們所看到的事物。我們可以結合兒童認知規律開展比較簡單的實踐活動指導兒童參與觀察圖形、測量操場等實踐活動。小學中年級兒童處在“具體運算期”階段,他們能夠注重一個情境的多個方面,認識事物間的相互關系。在小學中高年級階段,應注重數學實踐的綜合應用,使兒童在運用數學知識解決實際問題的過程中了解數學與其他學科之間的聯系,拓展兒童的數學思維,提高他們的認知能力[1]。
兒童情感廣義上是指兒童的情緒與感情。數學情感包括指數學興趣、數學學習動機、數學學習態度與情緒、情感等。積極的情感主要表現在社會責任感、理智感等方面。
數學教師應在兒童原有經驗和數學知識背景的基礎上,幫助和引領兒童建構、探究和發現課堂教學及現實生活中的數學問題,通過豐富多彩的小組或個人實踐活動獲取數學知識和學習能力。單調的數學知識對學生來說是較難理解和接受的,兒童會因為數學知識的枯燥而失去學習熱情和積極性。教師應根據學生的智力和認知水平,通過多樣化、直觀化的實踐活動來激發兒童的學習興趣。對8歲以下的兒童,教師在數學課堂上要結合學生身邊熟悉的生活情境,開展游戲形式的實踐活動,讓學生在游戲過程中感受數學的實用性與適用性,獲得情感體驗。隨著兒童年齡的增長,教師可以開展具有探索性、挑戰性的數學實踐活動,激發學生的學習動機,調動他們的好奇心理,使他們能夠自覺地運用數學方法,保持積極的學習態度。
個性是指一個人頻繁、穩定的心理特征,包括智力、能力、氣質、性格。多元智能理論研究表明,不同人各自有其所擅長的智能。因此,教師應針對每個兒童的差異,制定活動目標,設計活動過程和活動方法,使兒童在合作、交流的實踐活動中獲得豐富的體驗。
蘇聯心理學家Viggo J Ki認為,兒童的認知發展更依賴周圍人的幫助。兒童心理發展的社會性理論指出,兒童在社會性活動中學習,在教師與同伴的交往中受到啟發。教師要通過課內實踐加強數學知識與現實生活的聯系,培養學生主動思考的能力,將書本知識轉化為具體事物的表達,幫助學生認識問題、思考問題。教師在知識傳授過程中還可以結合學生生活中經常遇到的數學問題,通過布置任務等方式開展課外實踐活動。這樣的課外實踐活動為兒童提供了積累數學經驗的發展空間,兒童逐漸學會與同伴合作、協商,從他人角度考慮問題,逐步養成觀點采擇能力、角色扮演能力和移情能力。
學生的核心素養,是指“學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力”,綜合表現為九大素養:社會責任、國家認同、國際理解;人文底蘊、科學精神、審美情趣;身心健康、學會學習、實踐創新。在我國,數學素養也稱為數學素質[2]。但從內涵上來看,素養有別于素質:素質是在先天遺傳的基礎上,經過長期積淀而形成的,而素養是通過后天短時培養和練習獲得的知識、技能、技巧等經驗系統[3]。數學核心素養具體體現為三方面:要用數學的眼光觀察世界,發展抽象、直觀想象素養;要用數學的語言表達世界,發展數學建模、數據分析素養;要用數學的思維分析世界,發展邏輯推理、數學運算素養。數學實踐活動能夠幫助兒童實現從具體到抽象、從知識到應用的轉化。根據兒童活動的范圍,數學實踐可以分為三個層次:課堂動手操作實踐,通過設定場景問題使課堂成為兒童思考的廣場;校內實踐,通過身邊熟悉的場景,使校園生活成為兒童使用知識的舞臺;走出學校實踐,通過社會情境使社區成為兒童能力的發展場地[4]。以實踐活動為中介,促進兒童數學素養在實踐中的發展。
研究表明,學生是否對數學學習持積極向上的情緒,重要影響因素之一就是數學知識是否對己有用。數學教材上設置“綜合與實踐”內容,可以將生活中的數學與課堂上的數學聯系起來,使學生有機會綜合運用所學的數學知識解決身邊的問題[5]。在實踐活動過程中,頂層設計要以數學學習知識為主題,以學生為活動主體;中層設計要選擇恰當的活動方式,如問題導向、小組或分組合作、案例實驗等;底層設計要通過與生活情景的結合,將數學知識貫穿于實踐活動的始末,激發兒童利用已有知識建構新知識。在實踐過程中通過設計合理的評價機制,鼓勵兒童實踐,發展數學抽象、直觀想象素養。
數學實踐活動是兒童親身經歷、體驗的過程,教師在教學過程中要鼓勵兒童從學習中發現問題,綜合總結提煉,提出問題,積極利用所學知識分析、理解并解決問題。數學實踐活動與教師課堂知識內容講解方式相比較,更加注重兒童思考問題和學習能力的培養,鼓勵兒童在生活中發現問題并積極運用數學知識解決問題,在一定程度上調動了兒童學習熱情和積極性,拓展其數學建模、數據分析素養。
數學實踐活動方式多種多樣,教師應明確教學目的,深入了解實踐活動的整體性,通過各類活動貫穿數學知識。
課堂實踐活動的開展,應以手腦共用為準則,運用學習工具調動學生思維。例如,在幫助低年級兒童認識長方形和長方體時,可以充分利用課堂教學資源,鍛煉兒童運用所學數學知識將學習用具進行分類的能力,使兒童在用腦區分用具的過程中間接通過感官獲取數學知識。這種學習方式不僅能使兒童獲得有針對性的數學知識,還能夠發展兒童的邏輯推理素養,使他們在動手實踐的過程中達到學習目的。
模擬生活情景的實踐活動,將數學知識引入生活場景中,指導兒童在生活中觀察數學、了解數學,并運用數學知識解決實際生活問題。例如,兒童在通過對圖形的學習后,自己動手設計圖形裝飾房間。當教室實踐活動不能很好地達到教學效果時,可以合理利用校園空間及教學資源進行實踐活動。例如,在講解米、千米的長度范圍時,可以讓兒童通過自己步測的方式認識并掌握米的長度,進而延伸到千米的長度范圍。讓兒童了解學校占地面積、學校藏書等與數學知識相關的信息;讓兒童采取相互合作的方式,在校園范圍內進行調查,了解相關的統計學知識。校園實踐活動能夠使兒童通過自己熟悉的環境了解和掌握數學問題,培養數學思維,發展數學素養。同時,數學實踐活動也可延伸至校外,讓兒童從生活角度出發來觀察數學問題。例如,觀察超市特賣打折的產品,將各種折扣商品進行對比,考慮怎么樣購買最劃算。概率、統計、體積、測量等數學知識在生活的方方面面都能體現出來,這些資源都能夠引起兒童的思考,他們通過觀察可以發現其中蘊含的數學知識。兒童在解決問題的同時鍛煉了主動學習的能力,發展了數學運算素養。
創新的重要性毋庸置疑。對于兒童來說,獨立發現或獲取新知識、新思想、新事物都是一種創新。數學實踐活動有助于兒童主動通過身體各感官去感受生活中的數學知識,并形成解決問題的新策略和方案。
我們倡導不僅要關注兒童在實踐后的學習成果,更要重視兒童在學習過程中的體驗。實踐活動的開放性表現在:解決問題方法的多樣性,結論不具有唯一性,甚至連任務本身都具有開放性。實踐活動能夠促進師生、生生之間的溝通,培養兒童與他人合作的能力,鼓勵兒童參與實踐活動。在這一過程中,新見解、新方法、新目標不斷涌現,兒童的創新素養得到不斷的發展。
數學實踐活動對兒童的核心素養發展具有重要意義。實踐活動學習方式將數學書本知識擴展到生活的各個領域,整合教學內容,設計教學情境,幫助兒童從生活中觀察數學、了解數學,激起他們學習數學的意識和興趣,培養其觀察力和想象力。需要特別提出的是,在開展數學實踐活動時,要遵循兒童的心理、生理發展規律,激發兒童的創新熱情,促進兒童數學核心素養的發展。
[1]數學課程教材研究開發中心.數學實踐[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]黃友初.我國數學素養研究分析[J].課程·教材·教法,2015(8):55-59.
[3]潘小明.基礎教育階段學生數學素養的四維一體模型[J].教育與教學研究,2012(10):91-95,99.
[4]朱天斌,張君霞.小學數學實踐活動的三個層面[J].現代中小學教育,2005(11):44-46.
[5]董林偉.積累數學活動經驗 培養學生應用意識和創新意識——初中數學“實踐與綜合應用”的實踐與探索[J].江蘇教育研究,2009(31):39-43.
[6]史寧中.義務教育數學課標解讀(2011年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2012.
G623
A
2095-7602(2017)12-0166-03
2017-05-22
吉林省教育科學“十三五”規劃2016年度課題“數學實踐教學與學生核心素養發展的研究”(GH16439)。
張 丹(1972- ),女,副教授,從事數學課程與教學論研究。