黃武生
信息技術(shù)環(huán)境下人們?cè)絹碓街匾曁岣邔W(xué)生核心素養(yǎng)。在此背景下教師很有必要加大力度探討培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的途徑,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》提出了數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)根植于十大“核心詞”:數(shù)感、符號(hào)意識(shí)、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運(yùn)算能力、推理能力、模型思想、應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。
數(shù)感是關(guān)于數(shù)與數(shù)量、數(shù)量關(guān)系、運(yùn)算結(jié)果估計(jì)等方面的感悟,數(shù)感是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。
符號(hào)意識(shí)指能用符號(hào)表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律,進(jìn)行運(yùn)算和推理。
運(yùn)算能力是指能夠根據(jù)法則和運(yùn)算定律正確地進(jìn)行運(yùn)算的能力。
建立數(shù)感和符號(hào)意識(shí),培養(yǎng)運(yùn)算能力能讓小學(xué)生更加容易理解生活中數(shù)的意義、數(shù)量關(guān)系,理解算理,能合理估算,進(jìn)行數(shù)學(xué)表達(dá)和數(shù)學(xué)思考。
根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形,想象幾何圖形所描述的實(shí)際物體、方位和位置關(guān)系、描述圖形、圖形的運(yùn)動(dòng)和變化。利用圖形描述分析問題。借助幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡(jiǎn)明、形象,有助于探索解決問題的思路,預(yù)測(cè)結(jié)果。幾何直觀可以幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué),在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中都發(fā)揮著重要作用。
了解現(xiàn)實(shí)生活中許多問題應(yīng)先做調(diào)查研究,收集數(shù)據(jù),通過分析做出判斷,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵的信息;了解對(duì)同樣的數(shù)據(jù)可以有多種分析方法,需要根據(jù)問題背景選擇合適的方法;通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性。數(shù)據(jù)分析是統(tǒng)計(jì)的核心。
推理能力的發(fā)展應(yīng)貫穿在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中。推理是數(shù)學(xué)的基本思維方式,也是學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)常使用的思維方式。推理一般包括合情推理和演繹推理。在解決問題的過程中,合情推理主要是探索思路,發(fā)現(xiàn)結(jié)論,演繹推理則多用于證明結(jié)論,兩者功能不同,相輔相成。
模型思想的建立是學(xué)生體會(huì)和理解數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系的基本途徑。建立和求解模型的過程包括:?jiǎn)栴}抽象,用數(shù)學(xué)符號(hào)建立方程、不等式、函數(shù)等表示數(shù)學(xué)問題中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,求出結(jié)果并討論意義。這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生初步形成模型思想,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣并增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí)。
應(yīng)用意識(shí)指有意識(shí)利用數(shù)學(xué)的概念、原理和方法解釋現(xiàn)實(shí)世界中的現(xiàn)象與問題;認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象與問題可以抽象成數(shù)學(xué)問題,用數(shù)學(xué)的方法予以解決。創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育的基本任務(wù)。學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和提出問題是創(chuàng)新的基礎(chǔ);獨(dú)立思考、學(xué)會(huì)思考是創(chuàng)新的核心;歸納概括得到猜想和規(guī)律,并加以驗(yàn)證,是創(chuàng)新的重要方法。
在整個(gè)數(shù)學(xué)教育的過程中,我們都應(yīng)該重視學(xué)生應(yīng)用與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。綜合實(shí)踐活動(dòng)是培養(yǎng)應(yīng)用與創(chuàng)新意識(shí)較好的載體。
目前,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中仍然存在很多問題,并不利于提高學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),比較常見的有如下兩個(gè)方面。
在教育改革深化推進(jìn)的背景下,教師們開始重視小學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。但是結(jié)合實(shí)際的教學(xué)可知,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中仍然存在很多問題。首先,教師對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的理解不夠深入,對(duì)小學(xué)階段所要滲透的思想方法沒有一個(gè)較為全面的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),甚至部分老師長(zhǎng)期只重復(fù)任教一個(gè)年級(jí),對(duì)數(shù)學(xué)思想上下關(guān)聯(lián)缺乏了解,教學(xué)中單純?yōu)榱藢W(xué)生掌握知識(shí)而教,為了解題而教,學(xué)生思維受到禁錮,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也無從談起。其次,部分老師對(duì)小學(xué)階段要培養(yǎng)學(xué)生什么樣的數(shù)學(xué)品質(zhì)也較茫然。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中的興趣與熱愛、應(yīng)用與創(chuàng)新對(duì)其核心素養(yǎng)的形成尤為重要。很多老師往往沒有意識(shí)到這一點(diǎn),教學(xué)中沒有更深層次地挖掘可以培養(yǎng)的因素,沒有讓學(xué)生進(jìn)行深度的學(xué)習(xí),教學(xué)方法單一,不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
部分老師對(duì)接受新的教學(xué)方式意愿不強(qiáng)或能力不夠,堅(jiān)持傳統(tǒng)方式教學(xué),表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的查找與獲取、PPT與希沃的結(jié)合利用、已有課件的修改、新的信息技術(shù)設(shè)備的操作使用等能力不夠;不愿意利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的情境、解決教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)的演示等;新的技術(shù)裝備淪為擺設(shè)或功能使用單一。這就使課堂顯得單調(diào),學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高,還會(huì)導(dǎo)致知識(shí)技能的獲得流于表面,不能較好地形成數(shù)學(xué)思維品質(zhì)。
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),是讓學(xué)生通過自身的實(shí)踐和認(rèn)識(shí)活動(dòng),得到的數(shù)學(xué)知識(shí)、技能、能力、觀念和品質(zhì)。
信息化教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑,我們要充分利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境,提供平臺(tái),讓學(xué)生的數(shù)學(xué)核心知識(shí)、能力、品質(zhì)得到全面發(fā)展。文章從以下幾個(gè)方面談一談利用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的具體做法。
興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動(dòng)力源泉,是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。學(xué)生只有對(duì)某一學(xué)科某一內(nèi)容充滿興趣,才會(huì)主動(dòng)去探究、發(fā)現(xiàn)。而數(shù)學(xué)學(xué)科抽象性強(qiáng),容易讓學(xué)生感到枯燥。因此,課堂教學(xué)中,我們要運(yùn)用信息技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生興趣與探究欲望的教學(xué)情境,可以是導(dǎo)入的懸疑、課中的游戲、課后的競(jìng)賽等。如在教學(xué)《用字母表示數(shù)》之后,筆者設(shè)計(jì)了這樣的一堂探究課。課堂開始,利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)這樣一個(gè)情境:
同學(xué)們,今天老師來給同學(xué)表演一個(gè)魔術(shù):讀心術(shù)。請(qǐng)同學(xué)們?cè)谛闹心氤鲆粋€(gè)兩位數(shù),然后把這個(gè)兩位數(shù)先減去十位上的數(shù)字,再減去個(gè)位上的數(shù)字,得到一個(gè)新的數(shù)字。比如68-6-8=54,這些數(shù)我用不同的符號(hào)表示,你們不要說出來,讓老師猜猜你們得到的數(shù)的符號(hào)是什么。然后,出示1~99每個(gè)數(shù)字用不同的、看似雜亂無章的符號(hào)表示的幻燈片(這些數(shù)中9的倍數(shù)的符號(hào)是相同的,如都用“Ω”這個(gè)符號(hào)表示9、18、27……)。學(xué)生默想后,老師準(zhǔn)確猜出學(xué)生頭腦中的符號(hào)。再試(這時(shí)換另一張符號(hào)圖,但9的倍數(shù)的符號(hào)依然相同,如“ㄣ”),老師依然準(zhǔn)確猜出,可多試幾次。這時(shí),學(xué)生的探究欲望就會(huì)被極大地點(diǎn)燃:為什么老師能知道我頭腦中的想法,這其中蘊(yùn)含什么樣的奧妙?學(xué)生通過探究后發(fā)現(xiàn),任意一個(gè)兩位數(shù)用字母表示為:10+,依次減去十位和個(gè)位上的數(shù),即:10+--=9,得到的都是9的倍數(shù)。再回來看符號(hào)圖,就不難發(fā)現(xiàn)其中的秘密了。學(xué)生通過探究得到的成果,成就感滿滿。
希沃白板是互動(dòng)性強(qiáng)、容易上手的一款軟件,其中課堂活動(dòng)中的“趣味分類、分組競(jìng)爭(zhēng)、判斷對(duì)錯(cuò)、趣味選擇”等互動(dòng)形式,可以在課堂上引入競(jìng)賽機(jī)制,多人參與,情境生動(dòng)活潑,趣味性強(qiáng),能極大激發(fā)學(xué)生的參與意識(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。我們要充分利用這一環(huán)境,精心設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié),激發(fā)學(xué)生的興趣。
學(xué)生的數(shù)感培養(yǎng)不是一蹴而就的,小學(xué)階段學(xué)生對(duì)運(yùn)算方法的理解、運(yùn)算結(jié)果的估計(jì)尤為重要。而數(shù)的認(rèn)識(shí)和數(shù)的運(yùn)算對(duì)學(xué)生來說是相當(dāng)抽象和枯燥的。怎樣使這些抽象和枯燥變?yōu)榫唧w和生動(dòng)呢?這就需要我們老師充分利用信息技術(shù),通過創(chuàng)設(shè)具體情境、動(dòng)畫演示等方法,變抽象為具體,從具體中抽象,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感,提高其運(yùn)算能力。如在教學(xué)“四則運(yùn)算”這部分內(nèi)容時(shí),我們可以利用多媒體創(chuàng)設(shè)這樣一個(gè)情境:“周末爸爸媽媽帶著小明去游玩,成人票每人30元,兒童票半價(jià),買門票一共需要多少錢?”問題出示后,可以先讓學(xué)生猜猜、估估多少錢,說說為什么這么估,讓學(xué)生有一個(gè)初步的數(shù)感。學(xué)生試做后,我們可以借助多媒體進(jìn)一步展示:首先需要買門票的人數(shù)是3人,即爸爸、媽媽和小明。其次,爸爸和媽媽需要買成人票,小明需要買兒童票。引導(dǎo)學(xué)生列出綜合算式“30×2+30÷2”后,讓學(xué)生說說先算什么,再算什么,為什么。通過創(chuàng)設(shè)的情境與算式相結(jié)合,學(xué)生就知道在有加減乘除的算式中為什么要先算乘除法,再算加減法,明確四則運(yùn)算先后順序,并抽象出法則。
學(xué)生對(duì)空間立體圖形的認(rèn)識(shí)、感受和表象的形成需要較長(zhǎng)的過程。要讓學(xué)生形成有質(zhì)量的空間觀念,能借助幾何直觀,把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡(jiǎn)明、形象,提高解決問題的能力,除了要有充分的時(shí)間和空間讓學(xué)生來觀察、動(dòng)手操作,也要借助信息技術(shù)的動(dòng)畫演示,這樣可以讓教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。如在教學(xué)長(zhǎng)方體的認(rèn)識(shí)時(shí),在學(xué)生看一看、摸一摸長(zhǎng)方體后,對(duì)面、棱、頂點(diǎn)有了初步的認(rèn)識(shí),老師出示長(zhǎng)方體的立體圖形的課件,翻轉(zhuǎn)長(zhǎng)方體,讓學(xué)生對(duì)各個(gè)方向看到的長(zhǎng)方體有不同的表象,然后動(dòng)畫演示長(zhǎng)、寬、高三組棱的重合,前后、左右、上下三組面的重合,這樣學(xué)生腦中就建立了長(zhǎng)方體的空間觀念。圓的面積教學(xué)也是借助動(dòng)畫演示把圓變成長(zhǎng)方形,學(xué)生才能真正理解圓的面積計(jì)算公式的由來。
希沃白板中數(shù)學(xué)畫板提供了豐富的平面與立體圖形,不僅可以繪圖,還可以讓圖形動(dòng)起來。我們?cè)谑谡n的時(shí)候,在課件中插入希沃白板數(shù)學(xué)畫板中的相關(guān)資源,講解時(shí)會(huì)更生動(dòng)形象,學(xué)生易于理解,對(duì)空間觀念的形成也大有益處。如在教學(xué)圓柱的認(rèn)識(shí)時(shí),如果讓學(xué)生用實(shí)物切塊轉(zhuǎn)化會(huì)有較大的難度。這時(shí),我們?cè)谡n件中插入畫板中的“圓柱的體積”這一工具,它能直觀地演示把圓柱轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)方體的過程,這一動(dòng)畫設(shè)計(jì)了這三個(gè)參數(shù),平均切成塊(的值是0至29),切好后每塊張開的數(shù)值和重合的數(shù)值,插入后,老師可以調(diào)節(jié)這三個(gè)數(shù)值的大小進(jìn)行演示,學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)化一目了然,公式的推導(dǎo)就變得容易且記憶深刻。
數(shù)學(xué)源于生活,也要回歸生活,老師要善于引導(dǎo)學(xué)生從生活中提取數(shù)學(xué)問題,解決問題。而利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,呈現(xiàn)數(shù)學(xué)模型,可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律,理解數(shù)學(xué)本質(zhì)。如五年級(jí)上冊(cè)的《植樹問題》,老師可以先創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境:“學(xué)校要在長(zhǎng)1000米的公路一旁植樹,每隔50米栽一棵,兩端都要栽,需要多少棵?”引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型:如果是100米,需要栽多少棵?150米、200米呢?你是怎么算的?你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?而后動(dòng)畫演示隔一段栽一棵的過程,學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)隔一段栽一棵,再加上兩端都要栽,得出棵數(shù)=間隔數(shù)+1。學(xué)生有了這樣的模型思想后,對(duì)后面“只栽一端”“兩端都不栽”“環(huán)形栽樹”等問題的解決也就不在話下。
數(shù)學(xué)中的邏輯推理能力是指正確地運(yùn)用思維規(guī)律對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象的屬性或數(shù)學(xué)問題進(jìn)行分析、推理、證明的能力。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯推理能力是數(shù)學(xué)教師進(jìn)行教學(xué)的重要環(huán)節(jié)和要求。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教給學(xué)生數(shù)學(xué)結(jié)論并不重要,重要的是有數(shù)學(xué)思維過程,教給學(xué)生數(shù)學(xué)思維的方法。教學(xué)中,我們要充分利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)情境,引進(jìn)猜想,形成邏輯推理意識(shí),組織學(xué)生自主參與活動(dòng),感悟知識(shí)探索過程,指導(dǎo)觀察與對(duì)比分析,發(fā)展學(xué)生邏輯思維能力。如在教學(xué)小數(shù)的意義時(shí),老師設(shè)計(jì)了一個(gè)可以隨意放大縮小的米尺圖。問:把1米平均分成10份,每份是多少分米?是多少米?十分之一寫成小數(shù)是多少呢?它表示什么?學(xué)生初步認(rèn)識(shí)了一位小數(shù)表示的意義后,老師放大米尺,再依次指出米尺上不是整分米、整厘米的一點(diǎn),提問:這又是多少米呢?你是怎么想的?老師通過縮放米尺,引導(dǎo)學(xué)生通過推理:1米平均分成100份、1000份、……,每份可以用1/100米、1/1000米、……表示,用小數(shù)表示就是0.01米、0.001米、……從而明確兩位小數(shù)、三位小數(shù)甚至更多位小數(shù)所表示的意義,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
我們要有意識(shí)地通過各種途徑為學(xué)生提供平臺(tái),創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生主動(dòng)去應(yīng)用、創(chuàng)新。而信息技術(shù)在這方面有傳統(tǒng)媒體不可替代的作用。數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用與創(chuàng)新的很好載體,我們可以充分利用信息技術(shù)環(huán)境創(chuàng)新綜合實(shí)踐活動(dòng),發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用與創(chuàng)新意識(shí)。如六年級(jí)上冊(cè)學(xué)習(xí)了統(tǒng)計(jì)圖后,可以設(shè)計(jì)《簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)》綜合實(shí)踐活動(dòng)。老師以電腦室為實(shí)踐活動(dòng)課堂,為學(xué)生提供可上網(wǎng)查閱資料的電腦、辦公軟件,學(xué)生以小組為單位,通過前期調(diào)查數(shù)據(jù)、網(wǎng)上查閱資料、匯總填寫統(tǒng)計(jì)表、制作完成統(tǒng)計(jì)圖。數(shù)據(jù)來源可以是:①本校各年級(jí)男、女生的人數(shù);②第28至32屆奧運(yùn)會(huì)中國隊(duì)獲得獎(jiǎng)牌的情況;③漳州市2020年1~12月的氣溫情況;④本班學(xué)生身高與體重情況。小組可以選擇一個(gè)內(nèi)容進(jìn)行收集調(diào)查、網(wǎng)上搜尋數(shù)據(jù),然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì),最后形成一份電子版的統(tǒng)計(jì)表和統(tǒng)計(jì)圖,計(jì)算平均數(shù)、中位數(shù)、最高值、最低值,對(duì)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。這一活動(dòng)可以讓學(xué)生把信息技術(shù)課程與數(shù)學(xué)實(shí)踐相結(jié)合,把生活中的現(xiàn)象提煉成數(shù)學(xué)問題,培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用與創(chuàng)新意識(shí)。
信息技術(shù)環(huán)境下小學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是我們數(shù)學(xué)老師工作的重要內(nèi)容與目標(biāo),我們要明確核心素養(yǎng)培養(yǎng)的內(nèi)容、策略,合理利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境,創(chuàng)新方法,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)觀念品質(zhì)、數(shù)學(xué)思考及解決問題能力等方面得到全面發(fā)展。