□福建省屏南縣古峰鎮第一小學 蘇久花
小學數學學科核心素養主要涵蓋數學眼光(符號意識、數感、量感、空間意識、幾何直觀)、數學思維(推理意識、運算能力)、數學語言(模型意識、數據意識)三個層面的內容,聚焦于應用意識、創新意識的培養。構建數學說理課堂,能引領學生積極投入課堂學習,融合自身的生活經驗,積極參與思理、說理、探理,深入分析與思考各種數學知識和問題,達成明理,實現對數理知識的全面認知,提升數學綜合素養。在小學數學教學中,教師應積極對接新課標、新課程、新教材,探索構建說理課堂的方法,指引學生經歷有趣有效的數學學習進程。本文基于核心素養的研究視角,分析小學數學說理課堂的構建目標和重要價值,針對如何開展小學數學說理課堂實踐進行研究,以探索總結出切實有效的實踐策略。
學會運用嚴謹細致的數學語言來敘述現實生活中的各種數學問題,是構建小學數學說理課堂、改進數學教學效果的一個重要目的。數學語言之美無處不在,數學語言表達是數學科學視域下的一種獨有表現方式,既要講求符合數理邏輯,又要符合數學美的原則。小學生積極參加說理,將自身汲取的知識信息順利轉化成數學語言,不僅有效培養了數學語感和語言表達能力,還提升了數學探究和分析能力。在日常數學課中,教師需根據小學生的生活和實踐經驗,創設多樣豐富的教學活動,設置數學問題情境,有的放矢地引導小學生進行說理訓練,激發學生的參與熱情,鼓勵其想說、敢說、能說、會說,提高數學語言表達和思維水平,順利從探索生活問題轉入探究數學問題,提升解決數學問題的能力。
小學生面對某些數學概念和知識還無法充分理解,把握問題、運用知識解決問題的難度仍較高。應用數學知識的基礎是記憶,而記憶必須建立在對數學知識和基本概念的充分認知與理解之上,缺乏理解的知識根本無法長久維持,具體表現為不少學生面對數學問題常表現出明顯的畏難情緒。所以,指導小學生開展持續的數學說理訓練,有利于逐步加深對數學知識的認知和理解。教師可以充分利用多樣化的教具、鮮活的生活實例、便捷直觀的多媒體教學手段等資源要素,巧設說理課堂情境,配以適當的隨堂練習、拓展鞏固訓練等方式,激發小學生的說理興趣,促使學生在述說數學過程中加強對數學知識的記憶和理解,強化數學知識印記,提升數學學習活動成效。
小學生的思維發展正處于形象思維逐步轉向邏輯思維的重要過渡期,數學思維能力尚不成熟。培養數學科學思維必然經歷由淺入深、由易到難的過程,教師指導學生進行說理訓練、培育數學綜合思維也應經歷這樣的循序漸進過程。在數學課中,小學生結合自身的學習需求,踴躍參與數學說理活動,并運用觀察生活、遷移應用知識、交往表達等感受和經驗,采用數學語言對數學問題進行合理化的表述。在這樣的說理過程中,學生獲得的不僅僅是語言表達能力的提升,更有對數學知識的綜合運用能力和科學思維的發展。學生通過說理,在“說數學”活動中既有效鞏固了所學數學知識,提升了梳理問題、解決問題的能力,又學會了組織運用數學語言,實現了數學思維素能的提升與發展。
在小學數學教學過程中,教師應密切關注學生的學習進程,激發學生探究數學疑難問題的興趣,利用所學的數學知識為載體,主動地運用所聽過的、看過的、學過的數學知識,讓學生有“理”可說,述說自身對數學之“理”的好奇心理和探知欲望,促使學生通過說理,積極關聯已知與未知的知識,形成自己獨立的見解和觀點,并在說理探究和與互助對話中進一步明確數學知識的應用意義。
1.在探究活動中說理。
數學之“理”往往隱藏于學生的學習活動中,存在于探究數學知識的生成進程中。在數學課上,教師應重視引導小學生說清楚各種數學知識中的因果和邏輯,明確說清每個知識點的生成之“理”。
例如,在四年級上冊教學時,教師根據“可能性”課題提出問題:“箱子中共有一樣大小的紅球和藍球各為4 個,想從中摸出的球一定有2 個同顏色的,至少要摸出幾個球呢?”在問題引導下,學生紛紛進行說理。一個學生回答:“4+1=5(個)。至少要摸出5個球,由于前4個運氣不好全部摸出紅球或藍球,第5 個一定能摸出不同顏色的球。”另一個學生反駁道:“錯,問題中是要求摸出2 個同顏色的球,而不是摸出2 個不同顏色的球。”又一個學生說道:“‘○’代表紅球,‘△’代表藍球。假如第一次摸出紅球‘○’,第二次摸出藍球‘△’,摸出2 個顏色不同的球‘○△’是最不利的,再摸1 個球,不論是紅球‘○’還是藍球‘△’,都會有2 個球顏色相同。”指引學生在爭辯中進行說理活動,使問題探究真實發生,既可以從不同層次學生的說理中體現出他們的問題認知水平,也可以使學生在相互質疑中歸納出“2”(紅、藍兩種不同顏色)與“1”(紅、藍兩種不同顏色中的任意一種),得知至少須摸3 個球才可以確定有2個同色球,學會從問題抽象、演繹到實際應用,從而明確了算式“2+1”的意義。
2.培養驗證“有理”的能力。
在指導學生說理過程中,教師還必須關注小學生得出結論的學習過程,培養證實自己所說之“理”的能力,清晰把握每個結論背后的來龍去脈。
例如,在二年級下冊“有余數除法的認識”單元教學時,教師圍繞“解決問題”教學環節,設置疑問:“每個小伙伴各分3個橘子,把10個橘子分給4個小伙伴,足夠嗎?”學生面對這種熟悉的生活化問題,不約而同地齊聲回答:“不夠。”教師故作疑惑,問學生:“為什么不夠呢?”
數學科代表起先回答說:“3+3=6,6+3=9,9+3=12,要使4個小伙伴都分到3個橘子,一共需要12個橘子,而現在只有10 個橘子,所以不夠。”另一學生也說道:“由于10-3=7,7-3=4,4-3=1,其中有3個小伙伴分到了3個橘子,最后1個小伙伴只分到了1個橘子,因此不夠。”
學生1 說:“我們可以運用畫圖的辦法,畫出10 個橘子,每3 個橘子圈在一起,表示1 個小伙伴分到3 個橘子,可以圈出3 個圈。這樣,有3 個小伙伴各分到3個橘子,還有1 個小伙伴只分到1 個橘子,還少2 個橘子,所以不夠。”
以水作為反應介質雖然是一種綠色的溶解途徑,但反應條件需要高溫高壓,轉化率并不比溶劑體系高,而且5-HMF在水中更容易進一步轉化為乙酰丙酸等副產物,降低得率,因此有必要進一步尋找更為理想的新型纖維素溶劑。
學生2 說:“每個小伙伴各分3 個橘子,4 個小伙伴就是需要4 個3,也就是12 個橘子,4×3=12,現在只有10個橘子,所以不夠。”
學生3 說:“把10 個橘子分給4 個小伙伴,每個小伙伴分得2 個還余2 個,每個小伙伴分不到3 個,所以12個橘子不夠分。”
學生4說:“把10個橘子,每人分3個。只能分給3給小朋友還余一個,第四個小朋友只能分得1個,所以10個橘子不夠分。”
在學生說理過程中,教師順勢利用多媒體,與學生一起畫一畫、數一數、算一算。教師發現,學生在得出結論的過程中都知道10 個橘子不足以分給4 個小伙伴,但對于“為什么不夠”卻無法清楚地說明白,多數學生在說理方面存在一定的困難。為此,教師需指導學生通過說理訓練,讓其明確數學問題背后的道理和意義,以在遇到相類似的問題時能做到心中有數。
在小學數學課中,教師可以通過巧妙搭建數學話題、數學工具、數學活動等有效的學習支架,引領學生盡情參與說理,開啟數學思維,讓學生有話可說,從而促進他們自由地表達自己的觀點,逐步提高數學學習能力和水平。
1.基于學情和教材,搭建說理支架。
教師設計數學支架教學,引導學生進行說理活動,必須根據小學數學學科的特征和學生的心理特質,遵循學生的數學思維發展要求,精心選設適宜的數學話題,啟發學生深入進行解釋說理。
例如,在“比較大小——多一些(少一些),多得多(少得多)”教學時,教師可以選擇素材“紅球58 個,藍球15 個,黃球10 個”,設計話題“對比雙方相差的多還是少”,引導學生聯系自身的生活認知和學習經驗,圍繞話題進行說理。學生結合素材說道:“紅球與藍球相比,58和15相差得多,此時可以說紅球比藍球多得多,也可以說藍球比紅球少得多;藍球與黃球相比,15 和10相差的少,可以說藍球比黃球多一些,也可以說黃球比藍球多一些。”在此,學生由數學話題入手,在對話中說清了“相差得多”表示多得多或少得多,而“相差得少”表示少一些或多一些,進一步提升了學生的搜集信息、質疑思辨、交流學習等能力,充分展現了數學思維過程。
2.用數學工具搭建說理支架。
例如,在上述“箱子中共有一樣大小的紅球和藍球各為4個,如果想從中摸出的球一定有2個是不同顏色的,至少要摸出幾個球呢?”問題案例探究中,學生可以利用數學符號來說理“4+1=5(個)”,也可以利用數學圖形來表達“○表示4 個相同顏色,△表示與前4 個顏色不同”,還可以利用文字來說理“在最不利的情況下,先摸出顏色相同的4個球,再摸出1個與前4個球顏色都不相同”。運用這些不同的數學工具建立說理支架,可以促使學生深刻理解“至少要摸出5個球”才能確保有2個球顏色不一樣。
3.以活動為基礎,搭建說理支架。
小學數學說理還可以通過設計多樣豐富的活動,以活動為支架,深入開展解析說明、舉例論證、示圖類比等數學說理活動。
例如,在判斷“條形統計圖可以清楚地看出各部分數量與總數之間的關系”說理活動中,學生可從“條形統計圖的作用是可以清楚地看出數量的多少”作出解釋,也可以從“扇形統計圖的功能是反映部分與整體之間的關系”進行說明,從而得出相同的結論。或利用“假分數的倒數一定比1 小”判斷,舉出最小假分數,如“2/2”這樣的反例,則可以得出“假分數的倒數不一定比1 小,還有可能等于1”。可見,在數學說理活動中,教師可以根據實際需要,指引學生運用多樣說理活動形式,多維建構說理進程,以獲得良好的說理實效。
優化指導小學生開展數學說理,教師應融合課堂教學,適時捕捉有利的課堂時機,啟迪學生通過說理,還原數學知識之“理”,提升理性表達,增進數學深度思維。
“疑”是對學科知識的積極、主動思索,是培育思維的助推器。在數學課堂中,教師需巧撥疑點,激發學生的求知好奇心,使他們在述說疑難知識之際能深入思考,重構認知,收獲思維學習成果。
例如,在“異分母分數加減法”教學時,不難發現不少學生對算理和算法的理解與掌握效果不佳,存在較多的疑點,有些學生還提出“分數單位不同,可以直接相加嗎?”“異分母分數可以直接相加減嗎?”等疑問。于是,在課堂中,教師可以啟發學生思考“1/2+1/4=?”并說明算理。
學生1 說:“我可以用畫圖法,先畫出一個長方形的一半來表示1/2,再以長方形一半的一半來表示1/4;為了方便計算,我把左邊的平分一下,這樣就有了3個1/4,即3/4。”
學生2說:“我可以利用分數轉化成小數的方法來計算:1/2=0.5,1/4=0.25,所以1/2+1/4=0.75,接著將0.75轉化成分數,即3/4。”
學生3 說:“我可以直接用通分的方法:1/2+1/4=2/4+1/4=3/4。”
教師肯定了這些學生的想法后,再展示出“3/10+1/4=?”算式案例情境,追問學生:“這個例子還可以用以上的方法來解嗎?”學生再深入討論、分析,得出第一名和第二名學生的方法不適用于較為復雜的分數,第三名學生的方法適用于任意的分數。至此,學生產生疑問:“為什么分母不同的分數不能直接相加減呢?”在此提出的疑問往往比解決一個問題更有價值。于是,教師適時引領各小組針對“3/10+1/4=?”例子進行思考、討論,順利得出結論:“分數單位不同,不能直接相加”“異分母分數好比異名數,不能直接相加減”“只有分數單位一致了,才能直接相加減”。
可見,小學數學說理課堂應注重學生之間的互助合作與交流,鼓勵學生敢于質疑,樂于思考,勇于表達,將自己的學習疑惑真實地展現于數學課堂,從而達成既聽得懂又講得清、理得透的良好效果。在這樣的計算課堂中,學生經過說理、質疑、討論,利用直觀畫圖、算式轉化等有效方法,從多維視角進行說理表達,深刻理解了異分母分數加減的算理,更加牢固掌握運算算法,有效提升了數學學習綜合能力。
總而言之,構建數學說理課堂、培養數學表達能力是落實課程標準要求的必然舉措。在“雙減”政策背景下,教師應堅持引領小學生參與數學說理,體驗說理進程,收獲說理成果,增強學生的數學創新學習意識,促進學生數學思維、探索解決問題等能力和素養的發展。