劉芳會
(甘肅省西和縣城關九年制學校,甘肅西和 742100)
隨著新課改工作的持續深入,核心素養已經被列為學科教學的重要培養指標。基于核心素養優化數學教學體系不僅能夠完善學生的數學知識結構,也能夠促進學生各方面的能力協同發展,使其成長為新時代的合格人才。教師應該深化核心素養的理念和內涵,基于核心素養的體系框架,站位于服務學生全面發展、素質培育的高度,對數學教學手段進行推陳出新,增強學生的數學探索興趣和學習能力,從而實現數學教學改革與核心素養培育的深度整合。
新課改提出的核心素養框架體系宏觀上包括三個方面,即文化基礎、自主發展、社會參與,六大素養即人文底蘊、學會學習、科學精神、責任擔當、健康生活、實踐創新。數學教學領域的核心素養在微觀上分為數學抽象、數學建模、邏輯推理、直觀想象、數學運算、數據分析六個維度。核心素養的內涵是培育“全面發展的人”,其涵蓋的每一項必備品格和關鍵能力都是學生適應個人終身發展和社會發展所需要的。另外,核心素養體系中的每一個要素都具有相對的獨立性,包括獨立的特點和形成機制,但彼此之間又存在相互交叉、滲透、促進的關系,是思維品質、學習技能、情感態度價值觀的綜合體現。
直觀想象是數學核心素養的重要構成部分,主要是指借助直觀和空間的形式,引導學生感知事物的形態和變化,使其建立數與形的聯系,形成理解和解決數學問題的素養。數學是一門具有較強抽象性的學科,而學生的思維特點以形象思維為主,抽象思維能力相對較弱,假若教學中缺乏直觀的場景,學生理解知識就會感到非常吃力,進而影響到論證、推理思路的形成,不利于學生對數學問題的高效解決。因此,基于核心素養的數學教學改革必須滿足直觀教學的要求,教師應該從直觀想象素養的培育切入,綜合考慮數學知識的特征和學生的思維發展規律,整合開發生活資源和信息資源,加強搭建具象化的教學情景,使數學知識變得可知可感、易于理解,簡化學生的認知過程,幫助他們順利地構建數學模型,探索分析和解決問題的路徑,從而增強學生的直觀想象素養,促進數學抽象、建模、邏輯推理等能力的協同發展[1]。
數學是一門強調邏輯思考和探究的科目,對于大部分數學知識和方法的學習,都需要學生經歷自主發現和解決問題的過程,才能真正實現對知識點和技能點的內化、掌握。傳統的數學教學以“滿堂灌”模式為主,學生的主觀能動性難以充分地發揮,探究學習的空間比較狹窄。學會學習是一項關鍵的核心素養,從這項素養的發展要求來說,新時期的數學教學必須重視探究性的提升,教師應該致力于學生從“學會”到“會學”的轉變,加強構建探究化的數學課堂。具備探究特征的數學學習應該是以真實問題為引領,以活動、合作、反思等形式開展的。教師需要積極地調整教學策略,為學生創造自主、合作學習的機會,組織學生參與豐富的探究活動,通過情境創設、提出問題、假設推理、驗證結論等步驟,促使學生經歷完整的探究步驟,從中領悟知識,習得科學的思維方法和學習方法,從而使其學會學習,發揮數學教學對核心素養的培育效用。
在新課改背景下,實踐能力的養成情況是檢驗學生數學學習效果的重要標準之一。數學本身就具有非常強的實踐和實用特征,實踐創新在核心素養體系中占據著相當關鍵的地位。數學教學的終極目標是讓學生把理論知識運用于實踐,養成解決實際問題的本領,從實踐應用的角度看數學,感受到數學的廣泛用途,并懂得在實踐中創新創造。以往的數學教學存在理論與實踐脫節的弊病,教師側重于基礎知識的講解和鞏固,忽視了實踐教學和訓練的重要性,導致學生對知識的理解浮于表面,實踐創新素養的發展受到局限。因此,基于核心素養的數學教改必須滿足實踐性的基本要求,教師應該從培養學生的數學應用意識、實踐技能等角度出發,立足“在學中做、在做中學”的理念,聯系學生的生活實際,開展數學理論知識的講授,設計手動操作類的學習活動和貼近現實的應用練習,推動理實一體化,鍛煉學生的實踐創新能力,從而締造指向核心素養的數學教學模式。
核心素養是一個復雜、綜合的體系,立足于核心素養開展數學教學改革,教師必須從大處著眼、小處入手,結合數學科目的特點和學生的實際需求,對數學教學手段進行針對性的優化,以此帶動學生核心素養的整體發展。構建“可視化”數學課堂是一種新型的教學主張,主要是指把隱性、抽象的數學知識、文化、思維,以顯性的辦法加以呈現,使數學“看得見、摸得著”,降低學生的認知壓力,激活他們主動探索的積極性。為此,教師應該重視資源整合,努力創設可視化的數學教學情境,一方面順應學生的思維特點和認知規律,豐富他們的感官和學習體驗;另一方面增強教學的直觀性,誘發學生的興趣和思維,從而為數學教學提質增效,打造培育核心素養的“溫床”。
第一,借助生活素材創設可視化情境。數學與生活密切相關,合理地開發利用生活素材是顯性化呈現數學知識的最有效辦法。教師在創設情境時,應該根據教材中的知識點,分析其與生活、社會之間的聯系,從學生已有的生活經驗出發,以多樣化的生活資料和教學手段輔助數學知識的講解。比方說課程知識的抽象性非常強,教師就可以利用學生常見的生活事物、案例等,通過多媒體工具和資源,將知識點具象化地引出,使學生沉浸在可視化的情境中,消除對新知學習的陌生感和距離感,并產生深入求索的欲望。教師還應該加強對生活實物的應用,當講解晦澀的概念、數量關系復雜的習題時,教師可以隨手拿起身邊的物品作為教具來實施可視化的演示,給予學生感官和思維的多重刺激,使其感受到數學元素在生活中是無處不在的,并深入地理解知識的來龍去脈,從而夯實學生的數學基礎,推動邏輯推理、直觀想象等素養的發展[2]。
第二,借助數學文化創設可視化情境。人文底蘊是核心素養的要素之一,數學兼具工具性和人文性,發展歷程也十分悠久,新課標要求教師在數學教學中融入數學文化,與純理論的知識講解相比,數學文化資料具有可視、可感的特點,更容易被學生理解和接受,并從中體悟數學的價值,增強自主學習的意愿。在創設對應的可視化情境時,教師應該根據課程內容為學生展示圖文、視頻形式的數學史資料,傳播科學家從事數學研究的事跡,抑或講述數學故事、趣聞等等。比方說結合數學家的著名理論,圍繞著具體的知識點,演示從觀察猜想、直覺描述、思辨論證到完美證明的過程;還可以引入富有時代特色的數學史料,比方說古代的數學研究成果在當代科學技術、社會發展中的用途和作用,使學生感受到數學的實用優勢,從而提升數學教學的可視性和趣味性,培植學生人文底蘊、科學精神、社會參與等方面的素養[3]。
問題不僅是數學教學的“心臟”,也是開展教學活動的載體,教育的真諦并不在于全盤講解,而是要引導學生獨立思考,自主揭開真理的“神秘面紗”,只有通過問題的帶動,學生的思維觸角才能盡情地發散,以此獲取的知識和思維訓練成果遠比教師的直接灌輸來得更有效。基于核心素養的數學教學特別強調引領學生的自主發展,提高思維活力和課堂參與度,而問題是喚起學生好奇心和求知欲的“法寶”,為此,教師應該堅持以問促學的原則,側重于設計啟發性的數學研討問題,活化學生的思維空間,增進師生、生生的互動交流,從而鍛煉學生分析與解決問題的能力,更精準地發展核心素養。
在設計啟發性的數學研討問題時,教師應該注重在問題中滲透趣味元素,著名教育學家斯賓塞說過,“教育要使人愉快,要讓一切教育有樂趣”。同理,數學問題必須具備足夠的吸引力,才能激發學生研討和解析的欲望。在具體操作上,教師應該聯系學生喜聞樂見的事物、話題進行設問,如果題設比較復雜,教師可以配合多媒體試聽材料引入問題,盡量用風趣、確切的語言表述問題,埋下引人思考的懸念,使學生明晰題設所指,產生認知矛盾,以及一探究竟的動機,從而啟迪學生的思維,驅動學生在輕松愉悅的氛圍中踴躍地開展問題研討。另外,教師還應該為啟發性問題設置漸進的層次和梯度,遵循由淺入深、從易到難的原則,根據學生的最近發展區循序漸進、環環相扣地提問,確保問題之間存在上位與下位、整體與局部的內在關系,避免直接提出過于艱深的問題,而是從學生的“已知”入手,先引導他們解決淺顯的問題,獲得成功的體驗,再逐步升高問題的難度,把學生的思考焦點引向“未知”,使其始終保持高度的專注力和探索的熱情,通過不斷地推理、交流和釋疑,步步深入地攻破難點問題,理解問題中所蘊藏的知識點,獲得高階思維的訓練,從而提高學生在數學課堂上的自主發展效率,多角度強化核心素養[4]。
在核心素養背景下,數學教學不僅要確保探究性,還要聚焦于幫助學生學會學習。從這個視角來看,以往填鴨式教學的時代已然過去,教師事無巨細地講解、手把手地指導在一定程度上壓制了學生的主體意識,阻礙他們走向學會學習的道路。“授人以魚不如授人以漁”是古訓。在現代教育領域中,教育學家陶行知先生也曾提出“教是為了不教”的思想,這與學會學習的理念是殊途同歸的。因此,教師必須轉變教與學的方式,善于整合利用學生個體的優勢智能,加強開展合作型的數學探究活動,把課堂的主體地位還給學生,使其擁有互動學習、自主發現的空間,從而早日開啟學會學習的“大門”。
在數學教學中,教師應該抓住課程之內具有探究價值的關鍵問題,把問題轉化為探究任務下發給學生,按照實際學情,將學生科學地分成若干個同伴群組,鼓勵他們以組為單位開展協作式、探索式的學習活動,從自身的知識經驗和已有技能出發,通過交流討論的方式將探究任務進行合理地分解,挖掘出關鍵問題,組內成員圍繞著問題和任務的解決各自表達意見和觀點,并采用自己擅長的手段將思路和觀點付諸實踐,在此過程中集思廣益、互教互學,不斷地完善解決任務的思路和辦法,最終達成合作探究的目標。在此期間,教師要將知識教學優化為方法傳授,理論性的內容盡量交由學生合作探知,重點滲透思維方法、表達方法、操作方法等,從而在教與學之間找到平衡,增強學生的合作探究意識與學會學習素養[5]。
檢測練習是數學教學的重要環節,其目的是考查學生對數學知識技能的掌握程度,使其能夠融會貫通地遷移運用。在核心素養視域下,數學教學在整體追求實踐性,在微觀上主張培育學生的實踐創新素養。傳統的題海戰術以及“讀、抄、背”等課堂練習方式難以滿足學生實踐創新素養的提升需求。為此,教師必須尋求練習模式的改進途徑,根據課程標準和訓練目標設計應用類的數學檢測練習,促進理論與實踐的銜接,打造創新創造的“舞臺”,從而鍛煉學生的數學應用能力和創新能力。
在設計應用類的數學檢測練習時,教師一方面要立足于現實世界和生活,結合數學課程的考查和訓練重點,從生活實際背景切入,開發練習題目或練習活動,引導學生靈活地、綜合地運用所學知識技能,聚焦實際問題,開展實踐性的思考和訓練,達到學用結合的教學效果。另外,教師還可以設計一些動手操作類的練習項目,此類練習項目要具備一定的開放性和創造性,比方說測量、模型制作、繪圖、統計調查、資料收集等等,指導學生利用身邊的資源和工具,通過動手實操的方式運用知識技能,從而延展數學練習的內容和形式,高效培育學生的實踐創新素養[6]。
綜上所述,基于核心素養的數學教學改革要滿足直觀性、探究性、實踐性三個基本要求。在實際教學中,教師應該以培育學生的核心素養為本位,摒棄灌輸、填鴨式的教學手段,創設可視化的數學教學情境,設計啟發性的研討問題,開展合作型的探究活動,設計應用類的檢測練習,使學生在吸收數學知識的同時得到必備品格和關鍵能力的培植,從而實現核心素養在數學教學全過程中的貫徹落實,更好地服務于學生的終身發展。