黃培良
【摘要】傳授知識和發展能力是教學的首要任務,要想在知識教學中發展學生的推理能力,就需要對知識教學與能力發展的關系進行深刻的分析。國內外對知識與能力關系的研究,基本確立了兩者之間是不可分割的。這在數學教學上也是一樣的。數學核心素養可以促進學生思考,發展學生的邏輯思維,提高學生的創新意識和創新能力。對于學生來說,數學核心素養是一把鑰匙,如果學生能夠很好地去學習和應用數學,做起事來一定會得到事半功倍的效果。
【關鍵詞】核心素養;數學教學;推理能力
在現實中解決實際問題,考驗的是學生數學核心素養的綜合運用。傳統的數學教學過于關注數學基礎和方法,忽略了數學核心素養的培養,導致了我國學生運用數學解決實際問題的能力欠缺。小學教育是各級教育的基礎,良好的小學數學教育,有利于學生數學素養的養成。因此,有必要探究如何在小學數學課堂上培養學生數學核心素養。數學核心素養是高于數學知識的思維方法,包含數學抽象、邏輯推理、數學建模、數學運算、直觀想象、數據分析等六個方面,需要學生在學習數學知識的過程中逐步積累和領悟才能養成,這就需要教師的合理引導。受新課程改革的影響,數學教師對教學方式的認識也有了不同程度的變化。然而,受各種因素的影響,為了保證在一定的時間內完成教學任務,教師往往會用自己熟悉的方法授課。基于此,筆者在數學課堂上對幾種操作性較強的教學方式進行了實踐,收到較好的教學效果。
一、在直觀中增強感知
數學核心素養中的直觀想象主要指借助空間想象感知事物,利用幾何圖形建立形與數的聯系,描述數學問題,理解和解決數學問題。在小學數學課堂上,要培養學生的數學直觀想象,可借助直觀教學這一方法。直觀教學是指運用真實事物標本、模型、圖片等為載體傳遞教學信息,進行具體的教學活動。直觀教學一方面符合小學生的年齡特征,能夠吸引學生的課堂注意力,有助于學生的理解;另一方面有利于學生更好地發散思維,更深入地理解幾何數學。通過直觀教學,學生會進行仔細查看、猜測想象、驗算求證等步驟。這些步驟都需要學生通過深思,給出心得體會,然后做合情合理的判斷。這能夠提高學生參與活動的積極性,能夠讓學生主動建構數學知識點,對結果進行預測和推斷。例如,對“a個正方體依次排開拼成長方體的表面積”的探究,就需要利用畫圖的方式使抽象的數量關系清晰化。通過圖形的直觀呈現,學生易于發現長方體表面積遞增的規律,從有限數量的圖形中推斷出“a個正方體依次排開拼成長方體表面積”的計算方法。
除了幾何數學,對于數學的簡單定義,小學生也更傾向于通過圖形來對概念進行表達與闡述。在數學教學中,直觀的表現有多種,有實物直觀、圖形直觀、符號直觀等,各種不同的直觀形式相互聯系,相互轉化。在數學教學中,直觀不僅是教學的一種手段,更應該是一種思維方式。當遇到抽象的知識和數學問題時,學生能意識到且主動采用某種合理的直觀形式推動思維的展開,可實現抽象與直觀的互動,提升數學核心素養。
二、在授課中鼓勵猜想
數學核心素養中的數學建模就是根據實際問題來建立數學模型,對數學模型來進行求解,然后根據結果去解決實際問題。數學抽象是從數量、圖形關系中抽象出數學概念、規律的思維過程。傳統的數學教育過于強調數學的嚴謹性,學生對數學知識的理解主要來自于教師的講解。教師注重演繹推理,難以培養學生的數學抽象、數學建模能力。而在以猜想為主要方式的合情推理教學中,學生可以自己提出對概念、法則、命題、問題的解決方法、過程等的猜測。這些猜想的提出需要學生運用己有的知識經驗進行主動的思考,然后進行積極的判斷。這一過程不僅可以有效改變學生被動接受知識的狀況,還可以提高學生對數學概念、命題、規律等的清晰認識,從而培養其數學核心素養。例如,對于“雞兔同籠”這個問題,基于小學生的心理特征,采用畫圖法和列表法易于學生理解。另外,運用這兩種方法還有一個目的,就是通過直觀地呈現、歸納出雞兔的只數與腿數之間的關系,揭示出一般的規律,建立起“雞兔同籠”的數學模型。由形象走向抽象,建立數學模型,得出數學規律,是解決此類問題的關鍵和核心。如果學生缺失對這種關系的理解,則會直接影響他們對問題的判斷和推理,也不利于抽象思維的發展。
所以,有效的授課可以讓學生理解知識之間的內在聯系,把握各種因素之間的關系。在此基礎上,教師鼓勵學生歸納、概括,進行猜想,這樣會使猜想更加有理有據,使數學素養更加符合邏輯。這樣,學生不僅理解了知識,其想象力、邏輯思維等也會獲得相應的發展,數學核心素養自然就會得到提高。
三、在邏輯與舉例中驗證
邏輯推理是指從一些事實和命題出發,依據邏輯規則推出一個命題。這不僅是發現和提出命題的過程,也是論證的過程。小學生的邏輯推理能力有限,無法理解某些數學命題。因此,在實際的課堂教學過程中,老師要積極參與課堂活動,用高效的教學方法讓學生領會數學命題,做好學生的領路人。比如某些數學結論的驗證,對結論進行驗證主要有邏輯證明和舉例證明兩種方式。邏輯證明展示了條件與結果之間的因果關系,使結論具有可信性;舉例證明則是通過一些例子對結論進行驗證。它的可信性要低于邏輯證明,但由于小學生的認識水平較低,它又是必須的,很多時候對結論的證明都是通過舉例來進行的。如乘法的交換律,這一規律的發現及驗證都需要借助舉例,如“3×5=5×3”“6×7=7×6”“8×9=9×8”等。教師讓學生感受“交換兩個乘數的位置,乘積不變”,引導學生得到一般的認識“a×b=b×a”。隨后,可以讓學生舉出一些例子進行驗證。對于小學生而言,對類似規律、定理的驗證只需舉些相關的例子就可以了,無需進行邏輯論證,也不可能進行邏輯論證。因為邏輯推理需要涉及很多知識,遠遠超出了小學生的知識范圍。事實上,在長期的教學實踐中,教師也一直是這樣處理的。教師在運用舉例的方式對結論進行驗證時,所舉的例子要盡量豐富,涵蓋的范圍盡量廣泛,這樣才可以使結論更加可靠。
總之,數學核心素養分為數學抽象、邏輯推理、數學建模、數學運算、直觀想象、數據分析等六種能力,各種能力之間相互聯系。在實際的教學過程中,教師不能只發展學生數學核心素養的某一種能力。更進一步說,學生數學核心素養的提高并沒有特定的步驟或者是操作流程,所謂教無定法。因此,在數學課堂上落實數學核心素養的培養,需要大家更多的探討和交流,本文僅為拋磚引玉,希望能為廣大數學教師 提供一些參考。
參考文獻:
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