基于數(shù)學核心素養(yǎng)的小學“數(shù)學廣角”教學策略

林 慧

（廈門市高殿中心小學，福建 廈門 361009）

“數(shù)學廣角”第一次出現(xiàn)是在人教版小學數(shù)學二年級上冊教材中，對教師和學生來說都是一個新的學習板塊。“數(shù)學廣角”的內(nèi)容不是單一的、刻板的，而是立足兒童，包含了很多生動活潑、喜聞樂見的研究素材，讓數(shù)學學習有了更廣闊、更深層面的思考和探索空間。學生學習探究數(shù)學廣角，能在獨立思考、不斷感悟、分析、歸納、推理、反思的過程中積淀對數(shù)學這一自然科學的熱愛，提高用數(shù)學的眼光觀察身邊事物的自覺性，由淺入深、螺旋上升式地發(fā)展個體思維能力，有效解決抽象出來的現(xiàn)實情境問題，助力于今后的生活學習不斷開闊思路，用具有條理性和邏輯性的語言表達自己的觀點和想法，實現(xiàn)“學有價值的數(shù)學”。因此，“數(shù)學廣角”的學習活動是培育核心素養(yǎng)的必要途徑。那么，該板塊應采取哪些有效的教學策略實施素養(yǎng)的培養(yǎng)呢？

一、依托板塊特點，豐富情感態(tài)度

“數(shù)學廣角”在小學第一學段側重于“操作實踐”，第二學段側重于“抽象建模”，均符合不同年齡層學生的特點。該板塊有著開闊學科視野、開發(fā)和發(fā)展學生興趣愛好、提高思維能力的功能，可以免學、選學，也不需要考試，學生學起來不會有過多的負面情緒。對能力稍弱的學生來說，更是消除了心理上的緊張和焦慮。

（一）激發(fā)興趣，使學生樂學善學

興趣是促進學生學習的最好助力，也是開發(fā)學生智力、能力的一把金鑰匙，是學生在課堂中演繹主體角色的充分保證。“數(shù)學廣角”涉及知識的產(chǎn)生、發(fā)展、應用是在一系列具體的情景中實現(xiàn)的，具有一定的難度。因此，施教者在實際課堂教學中要通過設計學生感興趣的、與學習內(nèi)容匹配的問題情境，模擬、還原知識的產(chǎn)生過程，做好教學資源準備，將探究過程生活化、活動化、游戲化，從而激發(fā)學生對數(shù)學的學習興趣，引發(fā)情感共鳴，勇于接受挑戰(zhàn)，促進自主健康發(fā)展，并養(yǎng)成樂學善學的良好品質(zhì)。

（二）感受數(shù)學文化，體驗人文情懷

“數(shù)學廣角”板塊選取了一些數(shù)學史的相關內(nèi)容，為學習者的文化體驗帶來了不小的驚喜。教師在教學時可以介紹故事的背景，引發(fā)對數(shù)學的向往，提升文化經(jīng)驗。如在學習四年級上冊《田忌賽馬》時，教師可利用微課進行動態(tài)展示賽馬的場景，回到兩千多年前的戰(zhàn)國時期，讓學生身臨其境地探究賽馬的策略問題，在學習過程中讓學生感受數(shù)學的歷史文化元素。又如在“沏茶問題”的學習中，學生可以認識到數(shù)學家華羅庚爺爺提出的優(yōu)選方法和統(tǒng)籌方法，從而豐富自身的人文底蘊，增添人文積淀，增強數(shù)學文化自信，也能從中體會并形成提高效率、珍惜時間的科學觀。

二、自主探究建構，積累活動經(jīng)驗

數(shù)學活動經(jīng)驗來源于豐富多樣的探究過程。學生數(shù)學素養(yǎng)的提高取決于數(shù)學活動經(jīng)驗是否得到有效積累。積累數(shù)學活動經(jīng)驗首先要確定學生為課堂的主體，盡可能地創(chuàng)造機會和條件，讓所有學生參與其中；其次教師要引導學生親歷質(zhì)疑探究、主動建構、表達內(nèi)涵等過程。“數(shù)學廣角”與其他領域的知識點相比，更新穎，更具探究價值。學生的學習要在多個維度上下功夫，才能積累更全面的活動經(jīng)驗。如在“搭配”的教學中，教師出示問題：明明有2 件上衣（一白一紅），3 件下裝。假如一件上衣和一件下裝是一種穿法，那么明明可以怎樣穿搭？共有幾種情況？教師要鼓勵學生先猜想，用不同的方法將自己的想法表征出來。搭配問題來源于日常生活，學生感受到數(shù)學無處不在，并運用數(shù)學方法解決熟悉的問題，學生的探究興致很高。學生選了自己喜歡的方法如學具操作、畫圖連線、符號表示、列示計算等進行探究并展示了自己的思維成果。接著教師提問：“你比較喜歡哪種方法？”在學生充分表達梳理想法后，教師針對列示法進行再次質(zhì)疑：“如果增加一件上衣呢？是3×3=9（種）還是2×4=8（種）？如果增加的是一件下裝呢？”通過集體討論得到：“如果下裝數(shù)量不變，幾件上衣就是幾個3；如果上衣數(shù)量不變，幾件下裝就是幾個2。”學生很快理解了搭配中“乘法原理”。課堂上，教師調(diào)動了各個要素的協(xié)同參與，讓學生活躍其中，并在觀察、分析、比較中積累了相應的活動經(jīng)驗，讓學生在思考、互動、分享的過程中建構模型，發(fā)現(xiàn)搭配的規(guī)律，體驗到思考探究的趣味性。

又如在“烙餅問題”中，一口鍋可以同時烙兩張餅，烙一面餅需要3 分鐘。學生基于已有的生活經(jīng)驗，已經(jīng)知道每張餅都要烙兩次，正面烙一次，反面也要烙一次。學生通過手勢模擬“烙餅的過程”，得到烙一張餅和烙兩張餅所需的時間相同，都是6 分鐘。接著教師提問：“想想看，接下來我們要研究烙3 張餅的方法比較簡單還是研究烙4 張餅的方法比較簡單呢？”學生通過獨立思考一致認為烙4 張餅比較簡單。這是學生基于2 張餅的研究基礎上對所要研究餅數(shù)的一個選擇結果：每次兩張同時烙，耗時短，效率高。由此總結出偶數(shù)張餅的烙法，并形成一定的思維經(jīng)驗。那么，烙3張餅是什么情況呢？能不能繼續(xù)“同時烙”？學生很快就回答：“2 張餅同時正面烙一次，反面烙一次，烙完之后剩下一張餅，烙的時候就會出現(xiàn)空鍋的情況。”然后教師讓學生繼續(xù)猜想：“3 張餅需要烙幾分鐘？”有些學生說9 分鐘，有的學生說12 分鐘。接著教師讓學生用自己喜歡的方式研究并記錄3 張餅的烙餅過程。匯報時，有的小組采用學具，有的小組借助“手”這一肢體工具，有的小組采用畫圖的方式等等。在直觀演示、交流爭論中，教師發(fā)現(xiàn)要充分利用鍋的空間——不讓鍋空著才能最節(jié)省時間，直擊優(yōu)化問題的本質(zhì)。課堂上，學生的思維不斷發(fā)生碰撞，不斷完善對烙餅問題的思考過程，在合作中形成了烙餅問題的解決策略，積累了豐富的數(shù)學活動經(jīng)驗。優(yōu)化問題是人們在生活中經(jīng)常遇到的，利用“烙餅問題”的模型解決相應的事例可以提高學生的遷移應用能力。在鞏固環(huán)節(jié)，教師出示問題情境：三位同學要去量身高和驗視力，每項檢查都要3 分鐘，他們至少要用多長時間能做完這些檢查？學生在充分讀題，思考后理解：兩名醫(yī)生相當于“可以同時烙兩面餅的鍋”，三位同學相當于“三張餅”，同樣可以運用烙餅的策略確定最短的檢查時間。通過對現(xiàn)實問題的類比和分析，學生從數(shù)學模型回到現(xiàn)實生活，積累了對優(yōu)化策略的再生活動經(jīng)驗，提升了解決問題的能力。

三、立足問題解決，滲透數(shù)學思想

“數(shù)學廣角”是強化數(shù)學思想的媒介。三個數(shù)學學科核心素養(yǎng)抽象、推理、模型，在“數(shù)學廣角”板塊均有體現(xiàn)。“數(shù)學廣角”課堂立足解決問題，把學習的重心放在模型建立、數(shù)學思想的感悟上，是落實核心素養(yǎng)的必要渠道。教學時，教師要正確把握學生的思維水平，給予學生充分的思考空間，通過學生可以接受的形式，讓學生在觀察、操作、推理中運用數(shù)學思想方法解決日常生活的問題，促進學生核心素養(yǎng)的提升。例如在四年級下冊“雞兔同籠”的教學中，由于原題中雞和兔的數(shù)量過多，不方便探究，于是采用化繁為簡的思想方法，對問題進行簡化：“8 個頭，26 只腳，雞和兔各幾只？”簡化后，學生對數(shù)據(jù)有了更大的嘗試探究欲望。有學生從4 只雞、4 只兔子推算，得出有24 只腳，只要稍微調(diào)整只數(shù)就可得出答案。有學生邏輯思維較強，思考較全面，通過列表的方法把所有可能的情況都羅列出來，值得肯定，該過程中滲透了有序推理的思維習慣。針對數(shù)量多的情況，列表顯然不是最佳方案，數(shù)感的作用也不會次次都那么精準，還有其他的解決方法嗎？學生隨著問題的深入開始了進一步思考。在學生沉默的時候，教師引導學生觀察表中記錄的第一種情況：假設全是雞，此時腳數(shù)差了多少呢？少了的10 只腳應該是誰的？讓學生動手畫簡圖，增強直觀體驗，最后得出具體的計算方法并命名為“假設法”。假設法最難理解是與實際不符的腳數(shù)是差在幾只動物身上呢？為了更好地理解推理過程，教師可建立假設法模型，讓學生更直接地參與演示：一位同學表示一只雞，如果把雙手也舉起來，他就是一只兔子（4 只腳）。少了的10 只腳不可能都長在同一只動物身上，考慮到每只雞和每只兔實際差的腳數(shù)，只能2 只2 只地增加到每只雞上，雞就成了兔。所以一位同學舉起雙手（1 個2），對應1 只兔子，2 位同學舉起雙手，對應2 只兔子（2 個2）……最后是5 個2，一共有5 只兔子，3 只雞。

在這個過程中，學生享有問題解決的權利，興趣盎然，參與度高，不僅充分融入課堂并展開高質(zhì)量的互動交流和思維碰撞，同時感悟到隱性的數(shù)學思想和方法，學習效果顯著。數(shù)學思想的形成是細無聲的，不是一蹴而就的。在活動過程中反復地、長期地滲透，才能實現(xiàn)素養(yǎng)的跨越。

四、結合練習拓展，深化能力落實

人們常說“數(shù)學生活化”。數(shù)學來源于人們的生活，也運用于人們的生活。波利亞指出，解決問題的一般途徑是熟悉題目，深入理解題意，尋求有用的思路執(zhí)行方案，最后進行回顧。其中，尋求有用的思路就是在頭腦中搜索同類項的知識經(jīng)驗，即現(xiàn)實原型到數(shù)學模型。練習應用能幫助學生重溫方法和模型的形成過程，進一步鞏固理解，不斷完善自身知識結構，是落實學生能力提高的有效手段。

例如，在“雞兔同籠”模型建立后，可對該推理模型進行問題情境的改變，設置新的問題。學生往往不能很快就看出問題情境中的解題模型，所以要培養(yǎng)學生對該類問題情境的思辨能力、遷移能力，并嘗試成功解決問題。這樣不僅可以讓學生感受到處處有數(shù)學，保持對數(shù)學學科的探究熱情，更深入地感悟數(shù)學思想方法，也能獲得自信心和成就感。接著可對原有問題進行適當?shù)淖兪剑瑸閷W生提供自主建構深階模型提供數(shù)學背景。如雞和兔一共有60 只，雞的腳數(shù)比兔子的腳數(shù)少了96 只，雞和兔分別有幾只？滿足優(yōu)等生進一步的學習需求，使之能延伸思考，拓展數(shù)學能力。

又如，在學生運用不完全歸納法探究出“植樹問題”中蘊含的數(shù)學規(guī)律并總結出數(shù)學模型后，教師可以先安排學生嘗試完成基礎題：“疫情防控期間，武漢某小區(qū)參加核酸檢測的隊伍長達540 米，參加核酸檢測人員均保持1 米的安全距離，一共有多少人參加這次的核酸檢測？”學生就能自覺地聯(lián)想到“植樹問題”的模型畫出簡單的示意圖，并利用規(guī)律解決這個問題，很好地對例題的方法進行了相應的遷移和轉化。在這個基礎上教師接著可以設置第二個逆向提高題：“廈門地鐵3 號線島內(nèi)路段，計劃每隔1.4km 設立一個車站點，共設立13 個站點，地鐵3 號線島內(nèi)路段有多長？”由于學生有了一定的問題解決經(jīng)驗，可以知道13 個站點是把這條路段分成了12 個間隔，只要用13-1=12（個），再用12×1.4 就可以輕松算出3 號線地鐵島內(nèi)路段的總長。最后再讓學生對兩個問題進行對比小結：不管是基礎題還是第二題，都要先求出問題中的間隔數(shù)，間隔數(shù)是解決問題的橋梁，這個非常重要。

通過不同層次的練習，大大提高了課堂的教學效率，真正提高了學生的數(shù)學學習能力，不斷提高學生對問題進行數(shù)學化的思考并成功解決的核心素養(yǎng)。

五、多元評價并舉，保障素養(yǎng)培育

小學生的數(shù)學核心素養(yǎng)不僅體現(xiàn)在數(shù)學知識的認知上，還體現(xiàn)在必備品質(zhì)的養(yǎng)成上，學生需要全面、有個性地發(fā)展。因此，與傳統(tǒng)的、單向的學習評價方式不同，在“數(shù)學廣角”板塊，評價不是看掌握了多少技巧、會解決幾道相關的習題，而是關注評價學習者的思維品質(zhì)，是否能用學科的眼光探究生活問題、是否能用獲得的思想方法繼續(xù)探究相關問題、是否能順利實現(xiàn)能力的遷移等；關注評價學習者的情感態(tài)度，在探究過程中是否能積極參與、獨立思考、聯(lián)想創(chuàng)新、勇于批判、互動交流，是否具有合作分享的精神和良好的探究學習習慣；關注學習者的自我評價，加強學科上的自我肯定，堅定信心和意志，建立學好“數(shù)學廣角”的個體自信，激發(fā)數(shù)學學習的幸福感，懷有正向情感；關注同伴評價，搭建良好的合作橋梁，在同伴交流談論中認清自身思維局限之處，不斷糾正錯誤、理性辨析、理解到位，體會合作學習的樂趣。實施多元評價，真正發(fā)揮了評價的激勵、診斷功能，保障了數(shù)學素養(yǎng)的落地生根，激勵學生更好地成人成材。

學生的數(shù)學核心素養(yǎng)需要在數(shù)學活動中逐漸養(yǎng)成，是一個長期的培養(yǎng)目標。這是廣大一線教師要具備的前瞻性和大局觀。“數(shù)學廣角”倡導積極和諧的育人導向，具有豐富的課程價值，是基礎教育階段數(shù)學學科不可或缺的學習素材，是深受學生喜愛的數(shù)學學習探究方式。它注重小學生對數(shù)學學習內(nèi)容蘊含的思想的感悟和滲透，具有不斷開發(fā)其數(shù)學思維的良好探究功能，對培養(yǎng)數(shù)學核心素養(yǎng)具有舉足輕重的意義。因此，教師要充分借力“數(shù)學廣角”板塊的教學，讓學生在這些載體和探究過程中認識數(shù)學的價值，形成良好的品格，自主思考、獨立學習，學得精彩，學得有數(shù)學味，并找到適合自己的研究問題的方法，形成可持續(xù)發(fā)展的能力，有效促進學生的全面性發(fā)展。