【摘" 要】 為了幫助學生形成良好的結構性思維,降低數(shù)學知識的學習難度,文章對小學數(shù)學教學中結構性思維的培育進行了概述。首先,文章分析了培育學生結構性思維的重要性,詳細闡述了當前結構性思維的培育現(xiàn)狀;隨后,提出了小學數(shù)學教學中學生結構性思維的培育策略,包括做好頂層設計、加強多維關聯(lián)、落實回顧整理、創(chuàng)設問題情境以及引入思維導圖等措施,旨在積極優(yōu)化學生結構性思維的培育方式,促使學生形成良好的數(shù)學思維。
【關鍵詞】 小學數(shù)學;結構性思維;數(shù)學教學
一、小學數(shù)學結構性思維概述
在小學數(shù)學課程中,結構性思維的培育是一個重要的教學目標,這直接關系到學生的數(shù)學思維和應用能力的發(fā)展。然而,傳統(tǒng)的小學數(shù)學課堂往往過于注重單一知識點的講解,未能積極探索數(shù)學知識之間的聯(lián)系,導致學生所掌握的知識體系存在割裂和斷層,無法形成良好的結構性思維。實際上,在任何課程中,理解學科的基本結構都是非常關鍵的環(huán)節(jié)。只有形成了結構性思維,學生才能從整體進行思考,對碎片化的知識從多角度展開分析,并重新梳理形成完整的知識脈絡。由此可見,結構性思維不僅能夠幫助學生應對復雜的數(shù)學問題,也是解決數(shù)學問題最直接有效的方法。
二、小學數(shù)學教學培養(yǎng)學生結構性思維的現(xiàn)狀
(一)結構性思維培育迫在眉睫
小學數(shù)學被公認為小學階段難度最高的課程之一,其中涵蓋了大量的抽象性知識,并且要求學生掌握各類運算規(guī)律、數(shù)學概念與性質(zhì)。部分學生在思考數(shù)學問題時往往不夠全面,缺乏具象化思維,導致學習效果大打折扣。因此,培養(yǎng)學生的結構性思維迫在眉睫。教師應利用結構性思維幫助學生打破學習限制,使他們能夠從更深、更廣的角度思考問題,從而形成良好的思維品質(zhì)。比如,當學生形成了結構性思維后,他們在解決問題時就能清晰地區(qū)分不同的知識點,并根據(jù)知識的特征采取正確的解題方法,從而提高解題效率。而且,經(jīng)過結構性思維的串聯(lián),數(shù)學知識會在學生的頭腦中形成完整的框架體系,學生在解題過程中可以隨時應用,這為形成高層次的數(shù)學思維創(chuàng)造了良好的條件。
(二)結構性思維培育有章可循
新時代下,小學數(shù)學課堂教學正在積極轉型發(fā)展,從傳統(tǒng)講授式、灌輸式的教學模式,逐漸朝著以生為本的方向轉變,并注重培養(yǎng)學生的結構性思維。從教學實踐中不難發(fā)現(xiàn),結構性思維與小學數(shù)學知識存在密切聯(lián)系。小學數(shù)學知識本身具有較強的結構性,每一個單元、每節(jié)課的知識內(nèi)容大多由淺入深編排,難度逐步遞增。因此,結構性思維在小學數(shù)學課程中有章可循。
當下,小學數(shù)學結構性思維的培育勢在必行。教師應從多方面入手,結合學生的身心發(fā)展特點與學習特征,重視結構性思維的培育,幫助學生形成基本的數(shù)學邏輯思維體系。
三、小學數(shù)學教學中學生結構性思維的培育策略
(一)做好頂層設計,優(yōu)化教學結構
在小學數(shù)學學生結構性思維的培育過程中,教育者應通過頂層設計進行統(tǒng)籌規(guī)劃,幫助學生在掌握基礎知識的同時,形成良好的結構性思維。首先,要明確教學主題與目標,這是激發(fā)學生探究欲望的重要條件,能為學生指明具體的學習方向,進一步發(fā)展他們的數(shù)學思維。以小學數(shù)學四年級上冊的“平行四邊形和梯形”為例,教師可以先讓學生回憶長方形、正方形、三角形等知識,然后引入這節(jié)課的主題——平行四邊形與梯形,并明確學習目標,包括理解垂直與平行的概念,靈活運用直尺與三角尺畫垂線和平行線,充分掌握平行四邊形與梯形的特征,并通過各類學習活動形成空間觀念。確定了學習主題和目標后,探究方向也會更為明確,這為后續(xù)的學習奠定了良好基礎。
其次,要篩選教學內(nèi)容、突出探究要素,以避免學生無效探究,保證學習過程的有效性。教師會根據(jù)教學主題篩選內(nèi)容,以“平行四邊形和梯形”為例,可以讓學生先回憶已掌握的三角形知識,并提出問題:“三角形有哪些特征?”然后引導學生根據(jù)學習經(jīng)驗思考:平行四邊形的特征可以從哪些方面入手展開探究?從而引導學生對平行四邊形的邊、角、頂點、底、高進行學習,將關注點放在幾個重要元素上,使學習過程更加高效,為學生提供主動思考、自主探索的空間。因此,教師要通過頂層設計,構建結構性教學框架,順應知識本身的結構性特征,突出探究環(huán)節(jié)的重心,將學生引入探究活動中,充分達到以思促做、以做啟思的目標,從而揭示數(shù)學知識的本質(zhì),幫助學生形成結構性、層次性的數(shù)學思維。
(二)加強多維關聯(lián),再現(xiàn)知識結構
1. 由此及彼理清知識脈絡
對小學數(shù)學課程而言,知識之間往往存在較為緊密的聯(lián)系,這一條件為理清知識脈絡打下了扎實的基礎。從以往的教學經(jīng)驗不難看出,新知識大多是舊知識的延續(xù)和拓展,同時也會為后續(xù)學習的知識進行鋪墊。然而,很多知識會按照學生的年齡段與認知發(fā)展水平分散在不同年級、不同冊以及不同單元內(nèi),呈現(xiàn)出零散化的特征。因此,教師要幫助學生理清知識脈絡,才能使他們形成良好的結構性思維。
當下,教師應引導學生關注數(shù)學知識之間的聯(lián)系,做到由此及彼,理清知識脈絡。例如,一年級學生就開始接觸加法與減法的基礎知識,包括數(shù)的組成、加減法運算等。隨著年級的升高,學生會學習更為復雜的加減法運算,包括多位數(shù)加減法、小數(shù)加減法、分數(shù)加減法。理清這些知識脈絡有利于學生準確掌握運算規(guī)律和方法。除此之外,圖形與幾何也是小學階段的主要學習內(nèi)容。三年級時,學生開始接觸基礎的圖形知識,如長方形、正方形、圓形等。當學生進入五年級后,便會展開幾何知識的學習,包括長方體、正方體等。這些知識之間存在前后聯(lián)系,不同年級的知識點、概念、技能、方法之間相互關聯(lián)。當學生學習新知識時,便可以通過聯(lián)系舊知識,逐步構建結構性知識體系,進一步提高自身的數(shù)學核心素養(yǎng)。
2. 由目引綱形成知識體系
由目引綱,是指以某個知識點為基礎,重視關聯(lián)知識的對比和分析,朝著不同方向拓展延伸,以形成完善的知識體系,從而促使學生的結構性思維得到強化。例如,在小學數(shù)學六年級上冊“圓”這一章節(jié)的教學過程中,教師可以讓學生回憶平面圖形面積的知識,以調(diào)動學生的數(shù)學思維。借助以往的學習經(jīng)驗,學生可以探索圓的基本特征,理解圓周率的意義,并掌握圓的面積計算公式。引入舊知識是為了加強與新知識之間的對比,探索圖形之間的關聯(lián)性,從而推導出新圖形的面積計算公式。
除此之外,教師可以讓學生以小組為單位展開合作學習,將圓形轉化為已經(jīng)掌握的圖形來計算面積,并提出問題:如果圓形面積計算公式能夠利用已學過的圖形知識進行推導,那么平面圖形之間是否存在某種聯(lián)系?要求學生通過實踐操作、觀察比較,將平等四邊形看作特殊的梯形,比如將平行四邊形轉化為上下底相等的特殊梯形,三角形看作上底為0的梯形,而圓形則轉化為近似長方形。最終,學生可以得出結論:梯形面積計算公式可以應用于所有平面圖形的面積計算中。
以往在小學數(shù)學教學過程中,教師并未充分重視知識之間的聯(lián)系,導致不同知識之間相互獨立。而加強不同知識之間的聯(lián)系,可以形成完整的知識網(wǎng)絡,并達到利用舊知識推導新知識的效果,從而幫助學生形成正確的思維方式。
(三)落實回顧整理,完善認知結構
1. 探討結構構建過程
在小學數(shù)學結構性思維的培育過程中,應該讓學生在理解和學習數(shù)學知識時,重點關注知識結構的形成過程,以此來加強自身的認知,達到事半功倍的學習效果。由于數(shù)學知識在日常生活中的應用較為廣泛,所以數(shù)學教學活動的設計也要立足現(xiàn)實生活,讓學生在某些現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律、挖掘數(shù)學本質(zhì),將關注點放在知識結構的構建過程上,以達到培養(yǎng)結構性思維的目標。
例如,小學數(shù)學三年級下冊的“位置與方向”這一章節(jié),作為日常生活中使用較多的概念,學生的理解仍然存在不足。教師需要引入現(xiàn)實情境,讓學生更為準確地辨認方向,充分認識東南西北等方向,從而形成良好的方向感。比如,在實際生活中,人們會先確定一個方向,再根據(jù)南北相對、東西相對、西北對東南、東北對西南的原則來辨認其他七個方向。為了明確第一個方向,一般會選擇適當?shù)膮⒄瘴?,如太陽從東邊升起等。當確定一個參照物后,還可以利用物體的影子等工具來辨認方向。在教學過程中,教師要引導學生獨立思考與表達,明確知識的來龍去脈,才能達到融會貫通的學習效果,讓結構性思維逐漸在學生腦海中扎根。
2. 經(jīng)歷結構重建過程
知識重構是學習數(shù)學的重要方法,它主要涉及對某個知識點進行再創(chuàng)造。當一節(jié)課或某個知識點的教學即將結束時,教師可以引導學生加強知識結構的再創(chuàng)造。學生可以回顧和鞏固所學知識,形成對知識的獨特理解,并再次感受知識的形成以及不同知識點之間的序列關系。這樣的客觀總結可以達到強化認知的效果。
例如,在小學數(shù)學四年級上冊的“三位數(shù)乘兩位數(shù)”這一單元教學結束后,教師可以讓學生制作單元知識結構圖。這主要是對已掌握的知識進行總結和歸納。部分學生會將典型例題作為知識點進行列舉,還有很多學生會圍繞單元知識的重難點來制作知識結構圖。而這個過程,也就是知識重構的過程,學生會復習已掌握的知識,并通過自身獨特的理解和內(nèi)化,主動重建知識結構,從而加深對知識點的直觀理解。
(四)創(chuàng)設問題情境,促進單點感知
小學數(shù)學課程中存在很多學習難度較高的知識點,這些知識點需要具有較高的結構性思維才能充分理解與掌握。然而,學生由于缺乏形象思維,往往覺得難以理解和學習。為了解決這個問題,教師可以通過創(chuàng)設問題情境的方式,促進學生對相關知識的單點感知,從而有效解決數(shù)學難題。在創(chuàng)設問題情境時,教師應確保問題設計貼近現(xiàn)實生活,以此來構建生活化情境。同時,要避免問題過于零碎和淺顯,需要充分結合學生的生活經(jīng)驗。
例如,在小學數(shù)學四年級下冊的“小數(shù)的加法和減法”這一章節(jié)中,教師可以創(chuàng)設以下生活化問題情境:“開學前,我們需要到文具店選購文具。那么,文具店內(nèi)有哪些關于數(shù)學知識的信息呢?”部分學生可能會回答:“筆記本的價格為每本8.48元,鉛筆的價格為每支1.4元,格尺的價格為4.25元。”這時,教師可以進一步提出:“根據(jù)獲取到的這些數(shù)學信息,你們能夠提出哪些數(shù)學問題呢?”學生經(jīng)過思考,可能會想到:“買一個筆記本和一支鉛筆需要多少錢?”或者“筆記本比格尺貴了多少錢?”通過這樣的推導過程,學生可以根據(jù)親身經(jīng)歷理解數(shù)學知識,逐步感受到數(shù)學知識的實踐應用。同時,這種層層遞進的問題情境也有助于學生形成良好的結構性思維。在主動思考問題和解決問題的過程中,學生的結構性思維得到有效強化,使他們能夠利用這種思維方式對新知識進行分析與推導,切實攻克小學數(shù)學知識難點。
(五)引入思維導圖,形成多點理解
對小學數(shù)學結構性思維的培育而言,思維導圖的應用是必不可少的。這也是幫助學生滲透結構性思維的主要措施,為推進結構性思維的培養(yǎng)創(chuàng)造了良好的條件。思維導圖是一種圖文結合的輔助工具,其中涵蓋了文字、圖形、線條以及顏色等元素。目前,它已經(jīng)成為小學數(shù)學教學中常用的輔助學習工具。思維導圖不僅有利于增強學生的思維能力,還能幫助學生對數(shù)學知識形成多點理解,普及結構性思維的概念,讓學生在腦海中形成結構化的認知。
例如,在小學數(shù)學五年級下冊的“探索圖形”這一章節(jié)中,教師可以利用思維導圖將不同的圖形進行分類整合。以圖形為關鍵詞,可以延伸出基本圖形、立體圖形、平面圖形這三大類。其中,立體圖形涵蓋球、長方體、正方體等;基本圖形包含線、角;而平面圖形有三角形、長方形、正方形、平行四邊形、梯形等。學生還可以進一步延伸,探索圖形的性質(zhì)、關系、規(guī)律,將知識點形成完整的框架結構。這不僅有助于學生了解知識之間的關系,還能進一步增強他們的結構性思維。在學習新知識時,學生可以靈活運用這種思維方式,從而提高學習效率。
四、結語
結構性思維在小學數(shù)學教學中起著重要作用,它能夠幫助學生形成良好的數(shù)學思維,并進一步強化他們的學習能力。然而,結構性思維的培育是一個長期的過程。教師應采用正確的方法進行引導和點撥,讓學生層層遞進,逐漸感悟和理解數(shù)學結構,能夠將知識進行串聯(lián),使學習過程更加整體化。
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