任季芳
(福建省福州市馬尾區教師進修學校,福建福州 350015)
我國學生數學學習培養,歷經了由六大核心素養(數學抽象、邏輯推理、數學建模、數學運算、直觀想象、數據分析),到《全日制義務教育數學課程標準(2011年版)》明確提出的10個核心素養(數感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數據分析觀念、運算能力、推理能力、模型思想、應用意識和創新意識)。這些核心素養是數學思想、數學方法或者關于數學的整體理解與把握,是學生數學素養的表現,其中最基本的核心素養有三個,即數學抽象、邏輯推理、數學建模。下面以低年級數學《1000以內數的認識》《排隊中的學問》教學為例,談談三個最基本的核心素養的培養。
數學是一門抽象性、邏輯性很強的學科,數學知識的探究過程實質上也是數學抽象思想的感悟過程。教學中,教師要將抽象思想融入學生具體的數學學習過程中,讓學生在解決數學問題的過程中,逐步領悟抽象思想在數學中的運用[1]。
例如,教學二年級數學《1000以內數的認識》這一課時,為了讓學生感知1000的數量,讓學生4人一組,準確數出100粒紅豆裝入小袋子(見圖1),再讓10個小組代表將各組小袋子裝的100粒紅豆陸續倒入透明杯中,并進行實時投屏。學生們一邊看著一邊認真地數著:1個百、2個百、3個百……9個百(見圖2),此時教師強調:再添上1個百是幾個百?學生回答:10個百,教師接著問:10個一百是多少呢?師生共同得出:10個一百是一千,從而讓學生們感知1000粒紅豆的數量。

圖1 數紅豆

圖2 學生將紅豆倒入透明杯中
又如,教學一年級數學《排隊中的學問》一課時,讓學生們求:小麗和小宇之間有多少人(見圖3)?

圖3 小麗和小宇之間有多少人
有的學生喜歡用“數一數”的方法,而有的學生則喜歡用“畫一畫”的方法,教師給予學生們充分的時間交流合作,學生們將抽象的數量關系用不同的符號來表示,如□、△、○、☆等(見圖4)。

圖4 用不同符號表示抽象的數量關系
把抽象的數量關系轉化為學生容易理解的圖形,這一過程滲透著符號化思想,既降低了解題難度,又體現了多樣化的教學策略。符號化過程其實也是抽象過程,抽象思想與符號化思想如影隨形。抽象思想存在于數學學習的全過程,雖然低年級的數學知識看起來簡單,但實際上也充滿了抽象,教師要從低年級教學開始就關注抽象思想的滲透,培養學生數學素養。
推理是從一個或幾個已有的判斷得出另一個新判斷的思維形式。《義務教育數學課程標準(2011年版)》明確指出“推理能力的發展應貫穿在整個數學學習過程中。推理是數學的基本思維方式,也是人們在學習和生活中經常使用的思維方式……”。在利用數學解決各種實際問題的過程中,雖然大量的計算可以通過計算機來完成,但是就培養人的思維能力而言,推理能力仍然是至關重要的,因而推理能力必然是小學生數學素養的重要內容之一,教師要從低年級起就開始注重培養學生的這種能力。
例如,《1000以內數的認識》一課中有這樣的練習題練習找規律數數:

學生通過觀察發現,不僅可以100個100個地數、10個10個地數、1個1個地數,還可以從大到小數、從小到大數,因而得出六種結果:

發現規律的過程,也是推理的過程。在這過程中,學生又驚訝地發現此題還可以2個2個、5個5個、30個30個……地數,可以有無數種有規律的數法。在這一過程中教師盡量讓學生用語言說出自己的發現,從而使其數學思維得以豐富、提升。教師有意識地引領學生感悟推理的過程,經過長時間累積,邏輯推理就會慢慢內化成學生自己的數學素養。
在教學中滲透數學基本思想要經歷一個循環往復、螺旋上升的過程,而且常常是好幾種思想交織在一起,因此教師要從低年級開始,把抽象的數學思想逐漸揉進具體的數學知識內容中。
數學模型是用數學語言概括地或近似地描述現實世界事物的特征、數量關系和空間形式的一種數學結構。數學的概念、定理、規律、法則、公式、性質、數量關系式等都是數學模型[2]。在小數教材中,模型無處不在,學生學習數學知識的過程,實際上就是對一系列數學模型的理解、把握的過程。
例如,教學《1000以內數的認識》拐彎數數時,借助算盤:(1)1個1個地數,從335數到342,數到339時,個位上9,添上1個珠子即10個1,個位上退去10個珠子,向十位進1個珠子,即340;(2)10個10個地數,從460數到530,數到490時,十位上9,添上1個珠子即10個10,十位上退去10個珠子,向百位進1個珠子,即500;(3)100個100個地數,從700數到1000,數到900時,百位上9,添上1個珠子即10個100,百位上退去10個珠子,向千位進1個珠子,即1000。在拐彎數數過程中建立模型:無論哪位滿十,都向前一位進1。利用建立的數學模型,讓學生撥珠練習“999添上1”,即個位9添上1滿10向十位進1,十位9添上1滿10向百位1,百位9添上1滿10向千位1,得出999后一個數是1000。數數中學生能熟練掌握并運用滿10進1的十進制原理,反映著模型思想在數學中的應用。
又如,教學《排隊中的學問》中的練習題,求“小麗和小宇之間有多少人?”(見圖5)

圖5 以畫圈的形式表示小麗和小宇之間有多少人
有的學生發現“求小麗和小宇之間有多少人?”還可用“算一算”的方法:“15-10-1=4(人)”。在學生說明每一步算式所表示的意義后,教師配合學生將靜態畫面動態化,幫助學生理解算式的含義,如“15”表示到小宇為止有15人(課件閃動圖形總數15);“-10”表示先減去到小麗為止的10人(課件閃動圖形表示10人部分);“再-1”表示減去小宇這1個人(課件閃動圖形表示小宇1人部分),就得出小麗和小宇之間有4人。再通過“有20個同學排隊買票,小西排第10,小林排第18,它們之間有幾人?”的練習,讓學生發現“求兩數之間有多少”可以用“大數-小數-1”的計算方法得出。利用數學模型,“求兩數之間有多少”尤其兩數較大或中間的數較多時,“算一算”的方法更簡便。
模型思想是問題解決的重要形式,是培養學生“用”數學的重要途徑,有利于培養學生的創造能力。教師要從低年級教學開始就注重滲透模型思想,培養學生的數學素養。
數學思想方法正如杜甫的詩句:“好雨知時節,當春乃發生。隨風潛入夜,潤物細無聲”。希望數學思想就像春雨一樣不斷滋潤學生的心田,教師要從低年級開始,讓數學思想方法在學生心中“生根發芽”,并為后續的學習打下基礎,從而實現數學素養的提高。