新課標下小學數學應用意識培養的研究

王美蓮

數學應用意識指代的是借助數學知識進行應用實踐的一種心理性傾向,是人類個體在面臨一些生活問題、生產問題和學習問題的過程中通過數學思維、數學角度和數學知識進行問題解決的方式方法。而且,在數學應用的過程中,人類個體往往又能在解決問題或者探索問題的同時獲取新的數學知識。換言之,數學應用意識又是一種數學感知意識、數學感悟意識、數學共情能力的綜合體現。新課標背景之下,小學數學教師不僅僅需要完成學生數學知識的傳授,還需要助力學生解決問題能力、數學思維、數形結合能力、探索能力、數感意識等核心素養的培養。培養數學學科核心素養,數學應用意識是極其重要的,是讓學生體會數學、感悟數學之后利用數學解決問題、創新學習的根本所在。故而,探索新課標執行背景之下小學數學教學中學生數學應用意識的培養成為小學數學學科教學改革優化和小學數學教育高水平發展的關鍵所在。

一、 新課標執行背景下小學數學教學的發展概述

《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)頒布和實施之后,小學數學教育教學改革和發展需要結合時代發展、社會主義接班人培養要求,即教學過程教師需要完成數學知識傳輸,還需要培養小學生的數感意識、空間思維、數學思維、創新能力等學科核心素養,同時需要注重生活化教育模式的落實,重點培養小學生的數學應用意識。新課標明確了小學生數學應用意識的概念,即小學生需要利用數學概念、數學方法、數學原理等解釋生活中遇到的數學問題、數學現象,并在數學知識實踐和應用過程進行知識遷移。所以,新課標執行背景之下,小學數學教師的教學發展應當趨向于實踐教學、應用教學,旨在利用小學生數學思維、空間思維、邏輯推理等核心素養的培養推動學生應用意識的增強,進而讓小學生感知數學應用趣味、數學知識魅力,發揮數學學科學習主觀能動性,實現自身數學學科的終身學習和持續學習。

當然,對小學生而言,新課標執行背景之下務必要在教師指導之下進行知識感悟、知識體驗、知識應用和知識實踐,進而養成數學學習創新化、數學學習生活化、數學學習實踐化的數學學習思維。這樣,通過小學數學學科的學習,學生不僅能夠掌握數學知識、數學技能,還能養成“從生活中學習數學”“從生活中感悟數學”的學習態度。整體而言,新課標執行背景之下小學數學教育教學迎來了新的發展動向、新的改革思路、新的教育理念、新的培養思路。小學數學學科教師務必結合新課標要求,全方位、多角度地開展數學教學調整更新,保證學生能夠在應用數學過程中學習數學、學習數學過程中應用數學,推動小學數學教育教學整體質量提升。

二、 小學數學應用意識的理論

(一)數學應用意識的概念

1. 意識的基本概念

“意識”是現代心理學的特有名詞。通常來說,“意識”分為宏觀概念和微觀概念。宏觀概念的“意識”指的是個人借助經驗、思維的一種主觀判斷現象,具體表現在“知”“情”“意”三者合一。微觀的“意識”指的是人類個體基于外界觀察和自身身邊的關注的一種程度。無論是宏觀角度還是微觀角度,意識都是人類個體基于心理維度的一種感知、感覺、情感,其具有明顯的自主性、自覺性和選擇性特征。

2. 數學意識的基本概念

結合數學學科內容、數學歷史發展、數學學科特征來看,數學意識從兩個維度進行呈現,即“生活中的數學”“數學中的生活”。“生活中的數學”指的是數學學習者在生活中遇見一些難題和現象自然而然地運用數學概念、數學思維和數學知識進行問題分析、問題探究和問題解決。“數學中的生活”指的是數學學科學習者將生活體驗、生活感知與數學思維、數學知識有意愿地進行融合,進而構建數學圖形、數學符號等數學語言。無論怎樣,數學意識都代表了數學學習者有意識地將數學思維用于一些數學問題解答、數學現象分析,并將數學知識和現實世界進行融合的思維。

(二)小學數學應用意識的概念

對小學階段的學生而言,他們處于思維發展、心智發展、邏輯能力發展、數學思維發展、學習能力發展的初步階段,他們的數學應用意識有一定的獨特性。新課標提出了“生活化教學”“人本教育”“五育融合”等教育理念,為小學生數學應用意識的概念提供了支撐。首先,小學數學應用意識是小學生在面對生活中存在的疑惑、現象和問題的時候可以積極主動從數學角度進行思考,并主動利用數學知識處理和分析。其次,小學生經過教師的引導,能夠認識到現實生活中是存在大量數學現象、數學概念、數學知識的,即現實生活是與數學學科存在關聯的。最后,小學生完成數學學科知識體系構建以及數學知識深度學習之后,尤其是感知到數學魅力和數學趣味之后,會產生積極主動將數學與生活聯系起來,認識數學應用價值。

例如,小學數學“認識人民幣”相關內容的教學過程中,小學生在面對“人民幣是我國法定貨幣”的時候,往往會自然而然地思考“生活中什么地方可以使用人民幣”“為什么人民幣有不同的面值”“人民幣的不同面值如何進行換算”“人民幣的價值如何展現”等。伴隨著小學生的思考內容,小學數學教師在“認識人民幣”相關內容的教學過程中就會指導學生結合生活實際進行數學探索、數學感知和數學學習,并在數學學習過程中利用“人民幣”解決一些“生活用品購買”的問題。在整個教學過程中,學生不僅能夠明白“人民幣”和生活的聯系,還能認識到“人民幣”的應用方法和應用價值,也能夠感知生活中時時處處存在數學,進而掌握了“數學有用”“數學應用有價值”的觀念。

三、 新課標下小學數學應用意識培養的意義

(一)激發學生學科學習興趣

盡管教育教學改革和素質教育不斷推進,但是小學數學學科作為小學教育教學體系中理論概念多、計算難度大、邏輯推理復雜的學科,教學難度和教學挑戰依然存在。而且,小學生天性好玩,數學學科中的數學計算、空間圖形、數據內容等較多,學生對數學學科存在天然畏懼心理,數學學科的學習積極性普遍較低。結合新課標內容開展小學數學應用意識的培養,小學生能夠真切感知“生活中的數學”“數學中的生活”,能夠認識數學和生活的聯系,并會在教師引導之下學會利用數學思維、數學知識、數學理論解決問題,并發現生活中存在的數學現象,進而多維感知數學應用趣味和數學學科魅力。這樣,就能激發小學生對數學應用、數學學習的興趣,教學質量也會直線上升。

(二)改革優化教育教學模式

新課標下小學數學應用意識的培養,并不是單純地開展數學應用技能培養,其需要小學數學學科教師將數學知識傳授、數學技能培養、數學學習素養發展、數學知識應用進行融合之后開展教學和人才培養,即要求小學數學教師結合新課標進行教育教學內容創新、教育教學思路重構、教育教學手段優化。最為關鍵的是,每個學生的“意識”是存在差異的,培養小學生數學應用意識需要小學數學教師充分結合每個學生的思維特征、興趣愛好、學習能力、計算思維、數學思維等及時進行教學方案調整,以確保應用意識培養能夠匹配不同學生實際。

(三)助力學生核心素養培養

數學是一門研究“數量”“結構”“圖像”“空間”以及“信息”的學科,是人類歷史發展過程和社會生活中不可或缺的一門學科。小學數學學科不僅涵蓋了基礎數學知識、基礎數學技能,還涵蓋了數學文化、數學歷史。新課標下小學數學教學發展概述明確了培養學生學科核心素養的要求,即推動學生數學思維、計算能力、應用能力、數學理解能力的培養。依托于數學應用意識的培養,小學生就能在應用數學的過程中進行創新學習、個性學習、創造學習,保證了自身學科核心素養培養的順利進行。

四、 新課標下小學數學應用意識培養的影響因素

(一)學生原有生活經驗的影響

“意識”是心理學維度的概念,數學應用意識也是屬于心理學范疇,其具有明顯的自主性、自覺性和選擇性特征。結合建構主義學習理論來看,小學數學應用意識的培養過程,學習者會借助自身原有知識結構體系進行知識遷移和知識體系搭建,這種原有知識結構體系來源于生活經驗和生活日常。所以,新課標執行背景之下小學數學教師培養學生應用意識,需要充分注重學生的學習需求、生活經驗、生活感知,遵循“數學即生活”的理念開展教學,以確保學生應用意識培養符合學生的學習實際和生活實際。這樣,學生才能在借助自身原有生活經驗的基礎上進行知識構建、知識感知和知識應用,進而潛移默化地完成數學應用意識培養。

(二)學生學習行為意識的影響

結合新課標執行背景之下小學數學應用意識培養的意義來看,激發小學生數學學科學習興趣是首當其沖的。這是因為:小學數學學科學習興趣往往會影響到學生利用數學知識進行生活問題解決的積極性和主動性,進而影響到小學生數學應用意識的培養和發展。通常來說,因為數學學科學習興趣的缺乏,大部分小學生在遭遇生活問題之后,往往不會產生利用數學思維、數學知識和數學概念進行問題解決的內驅力,僅僅是將數學當作一門學科或者一種知識類型進行學習,很難將數學知識與生活產生聯系。故而,小學生數學應用意識培養的過程就會因為學習行為意識的影響而導致培養偏差,且這種培養偏差還會導致學生無法意識到數學知識應用的價值所在,進而形成一個長期惡性循環。最為重要的是,結合心理學概念來看,一旦缺乏行為意識,人的行動也將無法得到調動,即行為意識決定了行為,行為又反過來影響意識。所以,小學數學教師需要注重學生行為意識對數學應用意識培養的影響,需要積極借助數學實踐、數學生活化教學激發學生的行為意識。

(三)教師教育教學模式的影響

盡管新課程改革實施了一輪又一輪,且新課標在“雙減”政策、國家領導人關于教育重要論述等的加持之下得到了貫徹落實。但是,長期以來小學數學教育教學過程中傳統“填鴨式”“教師為主導”“單向輸送”“大滿貫”的教學模式依然存在。且“小考”風波帶來的影響依然還在少部分小學數學教師中存在。故而,現階段大部分小學數學教師在開展教育教學過程中,將“知識目標”“方法目標”作為了核心,甚至直接忽視了學生在數學學習過程中的情感、態度、認知等,也就忽略了學生應用意識的培養。長此以往,小學數學教育教學過程中,學生很難將數學學科與現實生活的內在聯系進行歸納總結,不僅無法體會數學魅力、數學價值,更無法感知應用數學知識解決生活難題和現實問題的功能。所以,新課標執行的大背景之下,小學數學教師務必認識到自身教育教學模式對學生數學應用意識培養的影響,積極轉變教育教學理念,確定培養數學應用意識的教學主導方向,加強引導學生感知數學和生活的聯系。

五、 新課標下小學數學應用意識培養的路徑

(一)構建數學應用情境,發展數學應用意識

小學階段的學生處于認知發展、思維發展、邏輯能力、數感意識、數形結合能力等發展初步階段,盡管完成了一些數學基礎知識的學習和數學知識應用的體驗,但是相對而言還是比較淺薄,對一些數學概念、數形結合知識等無法透徹掌握。構建一個匹配學生生活實際、數學應用特征、數學學科內容的數學應用情境,讓學生將數學學習和生活實踐進行密切聯系,有助于學生沉浸到情境中進行深度思維、深度思考和深度學習,并將自己感悟和感知的數學知識用于身邊問題和生活難題的解答。而且,構建的數學應用情境越直觀、越形象,學生越能產生應用數學的意識。具體來說,小學數學教師在教學過程中需要有目的地引導學生挖掘數學知識的相關背景,把數學與生活緊密聯系在一起,借助數學應用情境呈現數學知識的產生、發展及變化過程,促使學生透過該知識的發展規律和本質來認識人類生活的現實意義,從而提高學生的學習積極性,讓學生養成運用數學知識解決實際問題的意識。

例如,小學數學“角的初步認識”相關內容的教學過程中,教師就需要歸納總結“角的初步認識”的知識脈絡,將一些可以直觀形象呈現的數學知識應用場景體現出來,利用“生活中哪些事物是有角的”“課桌是什么圖形”“課桌中有多少個角”等極具應用性的情境讓學生進行思考。隨后,教師可以將“直角尺”發放給學生,指導學生“尋找生活中的直角”。這樣,學生不僅能夠感知到“生活中的數學”和“數學中的生活”,還能真正進行數學知識應用,潛移默化中增強了數學應用意識。

(二)借助學生生活經驗,引導數學知識探索

建構主義理論強調了小學數學應用意識的培養過程教師需要注重小學生的生活經驗影響,即讓學生借助生活經驗、知識儲備等進行感知之后構建數學知識體系,并完成數學應用意識培養。而且,新課標也明確了小學數學教學生活化發展的方向,小學數學教師在開展學生數學應用意識的培養過程中就需要基于學生生活經驗,引導學生以數學思維、數學眼光、數學角度進行生活事物觀察、生活現象發現,進而再慎重完成數學知識探索和數學知識應用。最為關鍵的是,借助小學生的生活經驗引導學生進行數學知識探索,還有助于學生重塑數學學科學習信心,讓學生產生數學知識應用的內驅力。具體來說,借助學生生活經驗引導學生探索數學知識,小學數學教師在教學過程中需要引導他們從平時所處的周邊生活環境中,有目的地發現和收集與生活密切相關的數學問題,并嘗試運用數學知識分析,運用數學語言解釋。讓學生學會從數學的角度去觀察事物,并對相關生活教育資源進行合理利用,進而培養他們收集信息、處理信息、應用信息的能力,由此增強學生實際運用能力,促進學生全面發展。

例如,小學數學“認識時間”相關內容的教學實施過程中,教師可以結合小學生一日生活安排指導學生“認識時鐘”“認識時、分、秒”“認識時間單位的換算”“掌握生活中不同時間做什么事情”。這樣,一旦學生完成了“認識時間”的學習之后,就能獨立進行“時間認讀”“安排學習”“安排生活”,并能獨立觀察和分析“什么時間該做什么事”,進而認識到“認識時間”“應用時間”對自己的意義所在,也明白了生活中的數學和生活中的時間。當然,基于“認識時間”中時間對學生日常生活的影響,教師還可以組織學生探索“什么時候做什么事不正確”“如何養成良好生活習慣”等,進而借助數學知識探索生活問題,最終養成數學應用意識。

(三)注重作業優化設計,養成知識應用習慣

新課標是與“雙減”政策相互呼應的,是利用高水平課堂教學和高質量課后作業助力小學數學減負增效、提質增效的重要指導。換言之,課堂是培養學生應用意識的主要陣地,作業則是培養學生應用意識的必要補充。新課標提倡“增質減負”,作業的設計要關注數學的本質。因此,新課標執行背景之下小學數學教師培養學生數學應用意識,還需要結合“雙減”要求,注重數學課后作業的優化設計,保證學生在課堂教學拓展延伸之后,借助知識鞏固的方式養成知識應用習慣、知識應用傾向,進而完成數學知識應用意識培養。而且,作業作為課堂教學的優化,是與教學相匹配相關聯的,是學生在課堂外進行知識實踐、知識學習和知識鞏固的重要渠道。具體來說,小學數學教師在培養學生數學應用意識的過程中優化作業設計,需要注重作業設計的趣味性、應用性、挑戰性以及操作性,讓學生能夠帶著知識鞏固需求、知識應用興趣在匹配自身實際需求的基礎之上通過作業完成知識鞏固和知識應用,進而進行創新學習、創造學習和應用學習。另外,小學數學教師優化設計適量有效的課后作業,還需要注重引發學生思考和探索,可以讓學生親身經歷將實際問題抽象為數學模型并進行解釋和應用的過程,養成理論聯系實際的習慣。

例如,小學數學教材中關于“千克、克”相關知識的教學過程中,因為涉及了生活中常見的“質量單位”,教師在開展作業優化設計的過程中就要巧妙融入生活元素和趣味元素,即教師需要通過作業設計讓學生通過生活實踐和知識應用感知到“1千克和1克的差異”。具體來說,“千克、克”的課后作業優化設計過程中,教師可以讓學生利用家中的“秤”稱出質量為“1千克”的雞蛋,數一數質量為“1千克”雞蛋的數量,并在家中找出和“1克”相當的物體,與雞蛋進行對比。這樣,通過“千克、克”的課后作業完成,學生不僅能夠鞏固復習相關知識,還能認識到“雞蛋的總量”“千克和克的區別”。學生不僅通過聯系實際完成了數學作業,也完成了數學知識應用,還養成了自身善于觀察生活、善于聯系生活的數學學習習慣,潛移默化地完成了數學知識應用習慣的構建,為數學知識應用意識培養奠定了基礎。

(四)加強數學實踐訓練,培養實踐創新精神

數學實踐訓練具有實踐性、開放性、多樣性等特征。在數學實踐訓練的教學過程中,小學數學教師往往會鼓勵學生善于發現問題,大膽提出猜想,多角度解決問題,促使學生主動在生活中尋找用數學方法解決的問題,提高學生應用所學知識解決實際問題的能力。喜歡新鮮、喜歡玩耍是小學生的天性,數學實踐訓練恰好可以給學生提供一個接觸新鮮事物、寓教于樂學習數學知識的機會。而且,結合新課標的本質內容來看,小學數學教學中培養學生數學應用意識與培養學生學科核心素養是“牽一發而動全身”的,培養數學應用意識和培養數學學科核心素養是相互推動、相互關聯的。在數學實踐訓練的過程中,學生的創新能力、實踐能力、創造能力都會得到培養,學生就會對客觀事物的觀察和感知產生積極性,進而會產生利用數學知識、數學概念、數學思維進行事物觀察和問題解決的主動性和積極性。所以,新課標執行背景之下小學數學應用意識的培養,小學數學教師需要摸清教材知識脈絡,聯系教材積極開展豐富多彩的專題實踐訓練教學,讓學生在實踐過程中獲取知識、應用知識、體會知識,并完成數學知識應用。具體來說,加強數學實踐訓練的過程中,小學數學教師需要充分利用教材、教具、數學計算過程、數學概念驗證等開展實踐訓練活動,讓學生通過動手實踐、動手計算進行知識應用。在整個過程中,學生會充分調動自身的創新能力和實踐精神進行知識應用,知識遷移、知識融會貫通也能得以實現。

例如,小學數學教材中畫“關于角”相關內容的教學過程中,為了培養學生的創新實踐能力和數學應用意識,小學數學教師可以指導學生利用“三角尺”“量角器”等繪制“90°”“120°”的“角”,逐步訓練學生的創新能力和創造能力。隨后,教師還可以引導學生不用“三角尺”“量角器”等繪制不同度數的“角”。這樣,借助于繪制“角”的實踐操作和實踐訓練,學生不僅進行了創新學習和創造繪制,還推動了自身知識應用能力的提高,巧妙完成了知識應用意識培養。

(五)合理組織教學方案,規范應用意識培養

小學生數學應用意識培養的過程中,新課標是政策指導和理念支撐。所以,小學數學教師需要嚴格遵循新課標具體要求,合理組織教學方案,不斷完善和規范小學生數學應用意識培養方式方法,保證小學生能夠憑借數學應用意識培養提高數學學習質量和數學學習水平,更為精準地進行知識獲取,更為高效地進行數學學習,真正掌握并運用數學學科知識。具體來說,新課標下小學數學應用意識培養的過程中,小學數學教師需要細化學生數學知識應用意識培養流程,確保數學應用意識培養和數學知識教學能夠融合滲透。

例如,小學數學學科“圖形認識”教學實施過程中,學生數學知識應用意識培養需要教師借助“七巧板認識”“七巧板拼接”“七巧板構圖”等進行數學實踐,指導學生借助“圖形認識”知識學習過程完成知識應用意識培養。在實際開展應用意識培養過程中,小學數學教師首先需要明確“圖形認識”的教學重難點和教學目標,摸清“圖形認識”的知識脈絡,結合新課標制訂符合學生的教學流程和培養方案。教學流程具體為“七巧板認圖形——七巧板拼圖形——圖形概念分析——圖形特征討論”。這樣,借助于合理的教學流程,小學生就能在圖形認識、圖形拼接、概念分析、交流討論的過程中由淺入深地進行知識學習和知識應用。

六、 結論

小學階段的學生處于認知發展、思維發展、邏輯能力、數感意識、數形結合能力等發展初步階段,盡管完成了一些數學基礎知識的學習和數學知識應用的體驗,但是相對而言還是比較淺薄,對一些數學概念、數形結合知識等無法透徹掌握。傳統小學數學教育教學過程中的桎梏和困境不斷出現,新課程改革為小學數學教師教育教學模式轉變、數學應用意識培養、學以致用精神鍛煉、數學實踐能力提高提供了思路。因此,小學數學教師務必嚴格遵循新課標的具體要求,結合數學學科特征、數學教學要求、小學生實際學情,創新優化教育教學模式,將培養學生數學知識應用意識貫穿于小學數學教學全流程,為小學生高水平學習賦能,為小學生學科核心素養培養助力。