創新型人才是推動社會向前發展的助力和驅動力。在一個國家中,創新型人才的數量和質量決定了這個國家在一段時間內的發展速度和上限。社會中創新型人才的缺口和對創新型人才的需求會隨著經濟的發展發生變化,如今就是一個亟需創新型人才的社會發展階段,所以對學生創新素養的培養就成為教育的核心關鍵詞之一。對應到基礎教育階段的各學科中,數學教學被其知識的邏輯性和工具性賦予了創新方面的優勢,對學生創新意識和創新能力的培養也能反作用于學生數學學習質量、效率、效果和有效性的提升,所以培養學生的創新素養就成為小學數學課堂教學的核心任務之一。本文主要圍繞學生創新素養培養下的小學數學課堂教學展開,介紹了數學創新素養的定義、內涵和培養價值,探索了小學數學培養學生創新素養的制約因素和有效策略。
一、數學創新素養概述
(一)定義與內涵
新課標中將創新素養定位為數學核心素養的核心成分,以“問題解決”為出發點和落腳點,通過探究問題與解決問題的過程,提升學生創新素養的培養。站在“問題解決”的視角看,創新素養包含三個方面的內容,即創新意識、創新思維和創新能力,其中創新意識是指學生在實踐中尋求突破和創新的思維意識,創新思維是指學生以創新為關鍵詞的思維模式,創新能力是指教師在實踐中創新內容與方式的能力。在小學數學核心素養的十一種表現中,除“創新”外的其他十種意識與能力都是創新素養的基礎,其他十種意識的形成和能力的發展能為創新素養的建構和完善,提供更多的支持和更大的助力。
(二)培養價值
1.助力學生優化學習方式
站在實踐的視角下,創新既是一種希冀,也是一種武器,既指引著課堂教學的目標、追求和方向,也為課堂教學的優化、升級與革新提供了支持和助力。在培養學生創新素養的過程中,教師不僅能幫助學生完成學習認知和學習理解層面的優化與創新,也能幫助學生完成學習方式層面的創新,具備創新素養的學生會自覺展開對舊事物的思考和改革,會主動地去尋找新的實踐和探索路徑,這種追求和行為與當前的教育改革有著極高的適配性,能推動教育改革的發展。
2.助力學生水平全面提升
數學核心素養中的其他素養雖然可以被看作創新素養的基礎,學生創新素養的發展對這些素養的發展也是支持和助力。只有愿意創新且知道如何創新,才可能實現持續不斷且全面的成長與發展。對學生創新素養的培養而言,教師為培養學生創新素養而對教學理念、教學方法、教學載體等進行的升級與革新除了建立在學生創新素養的發展上,也建立在學生德、智、體、美、勞這五項基本素質的全面發展上,所以培養創新素養也能助力學生的全面發展。
3.助力學生身心和諧發展
身心的和諧發展是學生健康成長的前提和基礎,對世界和未來抱有的好奇是學生向前、向上發展的動力來源。創新的本義是對舊事物的改造和新事物的創造,這種改造與創造所帶來的新鮮感能激發學生的好奇心。因此,課堂教學中對學生創新素養的培養也能為學生身心的發展提供助力,同時推動學生健康、獨立地成長。在某種意義上,創新素養也是在塑造學生獨立、健全人格之前,教師需要完成塑造的一項基本素養,助力學生形成獨立的見解和看法。
二、小學數學課堂教學中制約學生創新素養發展的因素
小學是基礎教育的奠基階段,也是學生接受系統教育的第一個階段。在這一階段,教師對學生意識、思維和習慣的培養都是從零開始的,沒有一個固定的錯誤,需要克服的都是學生本身思維認知發展的不成熟,這一問題會隨著時間的流逝而被解決。在實際培養學生意識、思維和習慣的過程中,教師作為提供教育的人,所秉持的教學理念、所選擇的教學方法和教學載體、所開展的教學評價都不夠貼近學生的真實水平和現實需要,這為學生意識、思維、習慣的形成和發展造成了阻礙,尤其是在創新素養方面,教師在教學設計和實踐中的錯誤與不足制約了學生創新素養的發展。
(一)不匹配的教學理念
培養學生的創新素養是新課改后才逐漸受到應有關注和重視的一項教育教學任務,有著點多、線長和面廣的三個主要特征,其涉及的領域和環節更多,與傳統的教學有著本質的差異,教師只有在堅定學生中心的前提下圍繞學生設計基于探究和思考的教學活動,才可能更好地完成培養學生創新素養的教學任務。但從小學數學課堂上的創新素養培養實踐來看,很多教師都沿用了傳統的教學理念,沒有落實對學生創新精神和創新動力的充分挖掘,傳統的教學理念與指向創新素養的教學追求不匹配,制約了學生創新素養的發展。
(二)不恰當的教學方法
在培養學生創新素養的過程中,學生個人主體作用和主體價值的發揮能起到的作用是決定性的,學生是新時代教育的核心主體,學生的主體地位應當體現在課堂教學的全部環節。在教學方法這一層面,如果教師所選擇的教學方法不能很好地引導學生主動參與學習活動,那么學生的素養發展就會受到限制。而從小學數學課堂上的創新素養培養實踐來看,部分教師在設計教學活動時沒有對教學方法和創新素養培養間的適配度投入足夠的關注與重視,這讓不恰當的教學方法成為主流,對學生創新素養的發展產生直接影響。
(三)不完善的教學載體
創新的前提是實踐,創新需要在實踐中體現,實踐是檢驗創新的唯一路徑。教師對學生創新素養的培養如果沒有落實到具體的載體中,學生就很難理解創新的價值和意義,這就意味著教師對學生創新素養的培養需要以更完善的教學載體作為輔助,也需要更科學、合理的教學載體建設來提供支持與助力。但從小學數學課堂上的創新素養培養來看,很多教師雖然認識到教學載體對學生創新素養的形成和發展的重要性,但在設計教學活動,或建設教學載體的過程中還沒有找對切入點和方式方法,這種不完善使教師對學生創新素養的培養難以取得突破。
(四)不全面的教學評價
科學、合理且完善的評價不僅具備反思和總結的功能性,也具備激勵和引導的功能性,能提升課堂教學的質量、效果和完成度,所以教學評價的全面性和準確性能影響學生創新素養的發展速度和發展上限。在現階段小學數學課堂上指向學生創新素養培養的教學中,還有很大一部分教師采取的是傳統的評價方式,沒有將教學評價與學生的創新素養結合起來,也沒有能建構起能按照“教學為評價提供依據,評價又推動教學改革”邏輯運行的閉環系統,這導致評價在激勵和引導層面的功能難以發揮出來,制約學生創新素養的發展。
三、基于學生創新素養培養的小學數學課堂教學策略
創新的關鍵在于打破傳統和突破自我,借助新的選擇和嘗試實現對自身能力的鍛煉和提升。在對學生創新素養的培養中,教師要將“創新”這個關鍵詞從教學內容和目標中摘出來,滲透和落實到課堂教學的基本框架中,從對教學模式和教學方法的創新出發,在直接引導和間接熏陶之間建立起一個良性循環,以同步推進學生創新意識、創新思維、創新能力的建構和發展。具體到小學數學課堂的教學實踐中,教師要先設置能符合學生年齡特點的數學實踐活動,再開展能發揮學生主體作用的數學小組探究,架設能深化學生學習理解的數學教學情境,建構能激活學生數學創新思維的數學教學體系,從不同的角度入手,落實對學生數學創新素養的多維度培養和全方位提升。
(一)設置能符合學生年齡特點的數學實踐活動
要想培養學生的創新素養,就要讓學生參與創新。參與的前提有兩個:學生感興趣和不超出學生能力水平。受到年齡、閱歷和經驗的限制,大部分小學生都不具備獨立參與探究實踐的能力,在合作開展的探究實踐中,對探究任務的完成度和完成質量也相對偏低。那么,為了能讓學生更多地參與實踐,并借助實踐中的經驗積累實現創新素養的發展,小學數學教師需要設置符合學生年齡特點的實踐活動。
以青島版小學數學三年級上冊第四單元“走進新農村——位置與變換”的教學為例,三年級是小學教學的中段,這一階段學生的形象思維開始向抽象思維轉變,教材中抽象內容占比的增多也迎合了學生在理解和分析方面的需求。那么在以培養學生創新素養為追求的數學課堂上,教師就可以利用直觀圖像與抽象文字間的相互轉化來設計實踐探究活動。“位置與變換”章節的教學重點是對平移、旋轉現象的感知,教學難點是用方位名詞來描述位置,結合實際的教學內容,教師可以為學生設計“繪制藏寶圖”和“指揮尋寶”的數學實踐活動,讓學生發揮自己的創造力和想象力完整繪制一幅“藏寶圖”,再讓學生擔任指揮,借著東南西北、前后左右等方位名詞指揮學生完成“尋寶”。
(二)開展能發揮學生主體作用的數學小組探究
以生為本、以學生為中心是新時代教育的基本原則,學生主體作用和主觀能動性的發揮能影響教育的質量、效果和有效性,尤其是會影響學生個人綜合能力、綜合素養的發展和綜合水平的提升。所以,教師在培養學生創新素養的過程中,要秉持著充分開發并發揮學生主體作用的信念和追求,以小組合作探究的形式激發學生的主動性和主觀能動性,并借助小組內的合作探究鍛煉與提升學生創新思維和創新能力。
以青島版小學數學三年級下冊第五單元“我家買新房子啦——長方形和正方形的面積”的教學為例,本單元的教學對象是長方形和正方形,教學的重點和切入點是長方形和正方形的面積,其計算方法也是學生應掌握的核心知識內容。那么,在指向創新素養培養的數學課堂教學中,教師需要在將學生劃分為外部同質、內部異質的小組后,以“長方形和正方形面積公式的推導”為主體,引導學生展開小組探究。這個過程中,為確保學生的創新思維和創新能力能得到鍛煉,教師可以在講解過面積的基本概念后,向學生布置任務“以面積為1cm2的正方形為參照,如何表示長為3cm、寬為2cm的長方形及邊長為3cm的正方形的面積,發揮你的創造力和想象力,完成面積公式的推導”,借助小組內不同學生思維的碰撞,教師能在教給學生知識的同時,激活學生的創造力和想象力,實現對學生創新素養的培養。
(三)架設能深化學生學習理解的數學教學情境
情境是能承載抽象知識概念的載體,情境中以生活元素或生活問題呈現出的數學知識也更有探究價值,更能激活學生的思維。同時,借助情境這一載體,教師也能拉近生活與課堂間的距離,讓學生可以結合生活經驗總結數學規律。這一過程中的探究與思考是對學生創新意識、創新思維和創新能力的一種鍛煉,能助力學生創新素養的發展。所以,教師在培養學生的創新素養時,需要架設能深化學生理解的數學教學情境。
以青島版小學數學四年級上冊第六單元“快捷的物流運輸——解決問題”的教學為例,這一單元圍繞著“運輸”這個數學領域的相遇問題展開,以解決問題為目標和指向,核心概念有兩個,分別是速度和路程。在這一單元的教學中,教師需要教給學生解決相遇問題或相距問題的方法,創新素養培養就要以提出問題并解決問題為出發點,在發現問題和解決問題的過程中完成對學生創新素養的建構與培養。在情境的創設上,教師可以參考教材的導入問題,以兩個或三個從不同起點出發做勻速運動的事物作為背景,假設這兩個或三個事物要去往同一個地方,要求學生結合速度、時間、路程的概念和關系提出一到三個數學代入,并帶入數據計算答案。借助情境的思考和探究,教師能完成對學生創新思維和創新能力的鍛煉。
(四)建構能激活學生創新思維的數學教學體系
培養學生創新素養是一個長期過程,教師需要在教育實踐中逐步完善學生對創新的理解和鞏固學生對創新的追求,確保學生能有意識和能力去主動地創新。所以,小學數學教師需要本著長期培養學生創新素養的信念,以數學學科的特性為參考,建構起一個更完善且更能激活學生創新思維的數學教學體系。
以青島版小學數學四年級下冊第五單元“動物世界——小數的意義和性質”的教學為例,在概念教學中,以創新思考為關鍵詞,引導學生對比學過的整數概念建立對小數的基本認知和創新理解。在例題教學中,以創新思路為關鍵詞,引導學生站在不同視角思考解決問題的創新路徑。在解題教學中,以創新視野為關鍵詞,引導學生從不同的角度出發分析題干與提取題干關鍵信息。在教學實踐中,教師能對學生創新素養的培養解構為許多容易完成的小目標,并在完成小目標的過程中逐步完成對學生創新素養的建構。
四、結語
綜上所述,培養學生的創新素養是新時代教育的必然要求和潮流趨勢,社會需要具備創新意識、創新思維和創新能力的高素質人才來推動發展,教育作為人才的搖籃需要肩負起這一重要的職責,落實對學生創新意識、創新思維和創新能力的培養。數學作為一門具備工具屬性的學科,在培養學生創新素養這一方面有著獨特的優勢。為了能將學生培養成為具備創新素養的高素質人才,教師在設計與開展教學活動的過程中需要充分發揮出數學的優勢,借助數學實踐激活學生的創新思維,借助小組探究引導學生的創新思考,借助教學情境深化學生的創新理解,層層遞進地落實對學生創新意識的養成、創新思維的建構和創新能力的提升,賦予學生推動社會發展的動力和底氣。