【摘要】小學數學教學的目的在于挖掘學生的潛能,培養其學習能力和思維能力.數學學科具有嚴謹的邏輯,學生解決問題時需要調動縝密的思維去思考和探究.而計算是數學教學中最基本的內容,教師應以此為媒介積極探索培養學生思維能力的途徑.文章簡述了計算教學的重要性,并圍繞興趣激發、直觀演示、方法優化、科學訓練、重視反思五個方面,探究了如何通過計算教學培養學生的思維能力.
【關鍵詞】小學數學;計算教學;學生;思維能力;培養
小學是學生思維和能力發展的關鍵時期,在計算教學中,教師應充分調動學生的學習主動性,讓其在學習中形成自主認知,也讓思維能力得到鍛煉.對此,教師在一線教學活動中,應結合學生學情和數學計算教學中存在的問題,靈活選擇科學的數學教學方法,助力學生思維能力不斷提升.
一、小學數學計算教學的重要性
隨著新課改的不斷推進,小學數學學科改革進行得如火如荼,教學理念、教學方法均發生了根本性的變化.《義務教育數學課程標準(2001年版)》中弱化了計算教學的理念,大量刪減了繁難偏舊的題目,提出計算教學中引導學生經歷知識形成的過程,理解背后蘊含的知識和道理.而《義務教育數學課程標準(2022年版)》則進一步優化,將“運算能力”納入核心素養之中,學生不僅要掌握計算問題的方法,還要理解其中的運算算理,有效提高解決問題的能力.小學階段是學生計算能力形成的關鍵時期,而計算教學與理性思維、批判質疑、反思意識等必備品格有著密不可分的聯系,因此,開展計算教學對培養學生綜合能力有著重要意義.具體來說:
首先,計算教學是數學教育的重要內核,能助力學生形成良好的思維能力和解題習慣.面對數學問題時不僅可以正確解答,還能歸納出其中的規律,助力思維能力的發展.另外,結合STEAM教育理念,也可以發現運算能力是科學、工程的基礎,學生運算能力的提升也可以在其他學科學習中受益.其次,小學生的思維能力尚處于發展階段,計算的過程中經常會出現問題,小學計算教學中,教師不能要求學生采用死記硬背的方式記憶公式,也不能在解題時僵化套用公式,而是要讓學生理解計算的本質,助力多元運算能力的發展.
二、小學數學計算教學中培養學生思維能力的策略
(一)興趣激發:構建趣味計算,培養思維自主性
當前小學數學教學中,部分學生長期處于“題海”之中,只是機械套用公式和定理刷題,對計算本身的興趣度不高.歸根結底,無非是計算教學形式枯燥,無法激發學生的主觀能動性,這樣一來,學生在計算過程中思維主動性便無法得到培養.而興趣是學生思考的源動力,學生如果對計算產生興趣便會主動去思考和探究背后的算理,因此,提升學生計算興趣是培養思維能力的重要途徑.教師應結合不同年齡段學生認知特點,設計趣味的計算教學過程,以調動學生思維的自主性.
1.創設趣味情境
情境的運用能解決計算教學枯燥的問題,將計算融入貼近生活且具有趣味性的情境之中,能吸引學生主動參與問題計算之中,并在分析和探究中重燃對數學問題的思考熱情.如此一來,學生的思維自主性自然會得到有效的培養.
以蘇教版小學數學五年級上冊“小數乘法和除法”教學為例,為了激發學生的計算和思考熱情,教師應構建“超市購物”的情境.首先,教師利用課件展示“小明與媽媽”去超市購物后寫的日記片段,如“超市購物時,媽媽給我30元零花錢用于購買零食,我來到零食區,發現豆腐干的原價是每包0.6元,打折后是0.45元,我買了5包豆腐干.而后我又來到了飲品區,發現牛奶有大瓶和小瓶兩種包裝,大瓶是600mL,一瓶6.6元,小瓶是100mL,每盒中有5個小瓶,一盒5.7元.哪一個更劃算呢?”由此,通過小明的購物日記來創設情境,能讓學生認識到數學學習與日常生活聯系密切,初步形成學習動力.其次,教師提出問題:“豆腐干總價為多少?牛奶哪種包裝更劃算?計算后說出你的結論?”學生調動已掌握的小數乘法和除法知識計算,由于每包豆腐干的價格為0.45元,5包價格為5×0.45=2.25(元),而計算牛奶價格時,應先分別算出大瓶和小瓶100mL的價格,即大瓶100mL的價格為6.6÷6=1.1(元),小瓶100mL的價格為5.7÷5=1.14(元),由于1.1<1.14,所以買大瓶更劃算.基于此,教師借助情境來提出問題,為計算教學賦予了趣味性,喚醒學生主動探究問題的熱情.
2.組織趣味游戲
除了創設情境,教師還可以在計算教學中組織游戲,將計算知識、技巧等融入學生最喜歡的游戲之中,在吸引學生主動思考的同時創設輕松、快樂的氛圍,讓學生的思維能力得到鍛煉,更容易掌握計算知識.
以蘇教版小學數學三年級下冊“兩位數乘兩位數”教學為例,由于學生在之前已經學習過“兩、三位數乘一位數”相關知識,教師可以設計具有趣味性和競爭性的數學游戲,引導學生在對比中掌握計算原理.首先,教師根據學生的真實學情合理劃分學習小組,開展“比比誰更快”的游戲活動,設計多組具有對比性的題目,要求各小組進行計算.如第一組計算5×25,3×37,30×16,25×18,而第二組計算50×25,30×37,15×16,14×9……由此,通過游戲來激發學生計算的趣味性.其次,各小組計算結束后,教師展示不同小組的計算內容及結果,引導各小組進行對比思考,探索積的變化規律,總結出“兩位數乘兩位數”與“兩、三位數乘一位數”之間的算理規律.基于此,將計算教學融入游戲之中,先激發學生學習興趣再引出探究任務,自然可以提升學生的思維自主性.
(二)直觀演示:細化計算過程,培養思維抽象性
小學階段學生的抽象思維和邏輯思維都較弱,無法深入理解抽象性較高的計算原理和過程,導致計算中多通過死記硬背來記憶解題方法,遇到變式問題時仍會出現錯誤.為了解決這一問題,教師應結合學生現階段的思維情況,在教學中采取多樣化手段呈現計算原理和過程,讓學生在計算的同時鍛煉思維的抽象性.展開來說,教師可以通過視頻課件、實物演示等方式,將抽象的計算過程直觀化,還可以采取畫圖策略直觀呈現解題思路,將計算教學與學生抽象思維建立起“聯系”.
以蘇教版小學數學三年級上冊“解決問題的策略”教學為例,“間隔排列”問題對學生而言是學習中的重難點,教師應利用線段圖來直觀呈現計算原理,助力學生列出算式.首先,教師提出“間隔排列”問題:“如果用‘□’和‘▲’組成一個間隔排列的序列,要使其中有4個‘□’,可以怎么畫?請動手畫畫看.”這一問題中的數學關系較為抽象,且具有一定的開放性,對學生思維的邏輯性有較高的要求.然后,教師應給予學生充足的思考時間,并啟發學生運用畫圖的方式來解決問題,如某學生提出可以從正方形開始,這樣畫“□▲□▲□▲□”或者這樣畫“□▲□▲□▲□▲”.而另一名學生則提出了不同的畫法,認為可以從三角形開始,這樣畫“▲□▲□▲□▲□”或者這樣畫“▲□▲□▲□▲□▲”.教師要鼓勵學生思考問題的方式,并引入“分類討論”的思想,鍛煉學生思維的抽象性.最后,教師修改問題中的條件:“如果要讓問題中有5個‘□’,又會有幾種畫法呢?”通過更改問題的條件,讓學生采用畫圖的方式進一步驗證思路,仍然得出有4種畫法,進而發現:當兩端圖形不同時,兩種圖形的個數正好相等.兩端圖形相同時,兩種圖形的個數就相差一個,而且兩端圖形是什么,這種圖形就多一個.基于此,通過畫圖的方式讓學生對抽象的計算形成直觀的理解,助力學生抽象思維的發展.
(三)方法優化:掌握運算法則,培養思維敏捷度
運算法則是學生進行數學計算時的依據,若學生只是對運算法則死記硬背,沒有形成深入的理解和感悟,遇到變式問題時思維容易陷入誤區,這充分說明思維的敏捷度不足.對此,教師在教學中應注重計算方法的優化,并在講解運算法則時用學生所能明白的語言進行表述,更好地滿足學生的學習需求.值得注意的是,學生計算靈敏度的提高并非一朝一夕可以實現的,教師應有充足的耐心,并從學生視角出發精心設計教學方案,開發學生對算數的敏捷程度.
以蘇教版小學數學四年級下冊“運算律”教學為例,本課基于學生學習“整數加減乘除”計算原理基礎上提出運算法則,教師應基于知識間的聯系優化計算教學方法.首先,教師應在課堂初始列舉“28+17”和“17+28”兩個式子,引導學生思考這兩個式子的結果是否相同、為什么.學生通過對式子的觀察,發現兩個式子中的加數交換位置,和卻沒有變化.由此,學生通過具體計算過程深入理解加法交換律.其次,教師在講解加法結合律時,應結合算式提出具體的問題,如年級體育體測中,有28個男生選擇跳繩,17個女生選擇跳繩,23個女生選擇踢毽子,請問選擇跳繩和踢毽子的一共有多少人?看看誰計算得更快、更準確?這一過程中,學生有兩種列式方式,第1種方式是先算出跳繩有多少人,即(28+17)+23=45+23=68(人),第2種則是先算出女生有多少人,即28+(17+23)=28+40=68(人).教師引導學生對比以上兩種列式方法,分析哪一種方式更加便捷簡單,助力學生深入理解加法結合律.最后,教師激發學生的思維主動性,讓其通過類比推理的方式,自行探究乘法交換律和乘法結合律.基于此,教師從學生的思維認知能力出發,利用具體的算式和問題,引導學生思考和理解,掌握知識的同時培養學生的思維敏捷度.
(四)科學訓練:提高計算速度,培養思維縝密性
在小學數學計算過程中,學生的思維應具有較高的縝密性,在解決具體問題時,不僅要快速找到計算思路,還要保證計算的正確性.而科學的訓練方式是提高學生計算速度,并培養思維縝密性的有效途徑.教師應結合教學內容設計具有代表性、多樣性的習題,充分調動學生的數學思維,以便提高計算和思考的速度,從而使學生的思維能力得到有效的培養.
以蘇教版小學數學四年級上冊“整數四則混合運算”教學為例,為了培養學生的思維縝密性并提高計算速度,教師應設計多樣化的習題,有意識地訓練學生快速找到計算思路的能力.具體內容如下:
【口算訓練】
1.25×30+25×20
2.840÷40-400÷40
【提升訓練】
1.學校統計參加社團學生的人數,發現參與美術社團的有18人,參加書法社團的人數是美術社團的2倍,而參加合唱社團的人數則要比美術社團和書法社團總人數還多6人.合唱社團共有多少人?
2.某小區超市上午采購貨物重140千克,下午采購貨物的重量比上午的2倍還多50千克,一天共采購貨物多少千克?
基于此,教師先設計具有特殊結果或算法簡便的算式,通過口算訓練來鞏固學生數學計算的基礎,若學生在計算時能做到脫口而出正確結果,則說明其計算速度較快,具有較強的計算思維.而后,教師再設計應用題來訓練學生的解題能力以及思維的縝密性.久而久之,學生在這樣的訓練中計算速度和思維敏捷性可以得到較大的提升.
(五)重視反思:分析錯題成因,培養思維評判性
學生在計算的過程中難免會出現錯誤,因此,定期總結和反思是計算教學中必不可少的環節.教師通過引導學生總結和反思,幫助其查缺補漏,找出思維中的薄弱點.同時,從學生發展的角度來看,科學合理的反思能助力學生批判和質疑思維的發展.基于此,教師應重視收集和整理學生練習和測試中的錯題,反思中引導學生分析錯誤的原因以及正確的解題思路,讓學生思維的批判性得到發展.
以蘇教版小學數學四年級上冊“解決問題的策略”教學為例,教師帶領學生完成教材課后習題時,發現學生對“水庫放水”問題的錯誤率較高.因此,應在解決問題后引導學生分析和反思錯題,找到錯誤的原因,鍛煉學生的思維批判性.首先,教師先利用多媒體呈現“水庫放水”的原題,以及水庫管理員對水位下降情況的觀測記錄(如下表所示),引導學生說一說是怎樣理解表中信息的.學生在解讀中發現水庫管理員每隔兩個小時觀測一次,且9點時水位下降了12厘米,11點時水位下降24厘米,說明每兩小時水位下降12厘米.

其次,將學生觀察到的結論整理出來,應提出問題:“照這樣的速度,如果7:00時水位為240厘米,要使水位下降到120厘米,需要多少個小時?”同時組織學生展開討論,說一說真實的想法,這一過程中學生能在討論中完善解題思路,關注之前做題所忽視的重要信息,通過列表和計算的方式正確解決問題.這樣一來,教師通過帶領學生分析錯題讓其對知識點掌握更加深入,也讓批判性思維得到有效的培養.
結 語
總的來說,在小學數學計算教學中,教師除了引導學生掌握常規的計算方法外,還要注重培養其思維能力,為全面發展奠定良好的基礎.因此,教師在課堂中應注重趣味情境的創設,激發學生對計算的興趣,再將思維能力培養融入計算教學中,通過計算訓練、錯題歸納等方式實現思維能力的發展.值得注意的是,學生具有明顯的個體差異,教師在培養學生思維能力時,要結合學生實際學情針對性展開培養,真正做到“教無定法,教學有法”.
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