小學數學學科教學內容存在較強的抽象性、嚴謹性、邏輯性等特點,對學生理性思維能力提出了較高要求。小學數學教師要加快教學觀念轉變,深刻認識到培養學生理性思維的教學重要性,通過整合直觀教輔資源、多元投放驅動任務、創新設計訓練活動等手段,將更多服務于學生理性思維形成與發展的教學素材、教學策略應用到數學學科教學中,為學生感知、探索、構建、實踐數學知識搭建多元化學習平臺,進而改善學生數學知識學習效果,提高學生數學學科學習能力。
一、整合直觀教輔資源,培養學生抽象思維
教師圍繞數學課堂教學的知識內容和具體目標,有針對性地整合教具學具材料及信息教學材料,豐富學生數學課堂學習感性認知素材,助推學生數學抽象思維的形成與發展。
1.整合教具學具材料
教師適應小學生直觀思維發達的認知特點,著眼可視化教學輔助資源的開發整合,將更多教具、學具材料引入課堂,指導學生通過直接觀察、動手操作等方式,對課堂教學數學知識建立豐富表象認知,奠定學生抽象思維成長基礎。與小學數學學科教學內容相適切的教具、學具材料較為豐富,教師可以直接采購專業化較強的教具、學具輔助教學,也可以利用常見的生活物品自主設計和制作教具、學具材料,為數學課堂教學創造更多可能。教師善于鼓勵和指導學生共同參與到教具、學具的制作環節當中,讓小學生直接接觸和感知數學對象,幫助學生形成相關數學概念的直觀理解。
教師基于教具學具材料特點巧妙切入教學情境創設,為學生創造更具真實性的課堂學習場景,激發學生數學課堂學習思維活力,引領學生從直觀感知中提煉數學信息、歸納數學規律。“角的初步認識”單元教學中,教師在課堂導入環節創設操作教學情境,要求學生在卡紙上畫出一個五角星,將其用剪刀裁剪下來。教師展示學生裁剪好的五角星卡片,引導學生思考:“為什么把這樣的星星叫做五角星呢?”這種趣味問題能夠迅速抓住學生課堂學習專注力,順利將學生課堂學習思維引向“角”的特征學習中。學生認真觀察自己裁剪的五角星,結合生活經驗和操作體驗,能夠初步感知到角是由兩條線相交形成的。這種直觀感知理解雖然還比較粗糙,但也為學生之后的概念認知搭建了學習基礎。教師延伸操作教學情境設計域度,為學生提供卡片、彩筆、吸管、小木棒、膠帶等多種操作學習材料,鼓勵學生靈活運用這些材料,創造出多種多樣的角。教師指導學生切身參與到學具材料的開發當中,使學生對角的形態建立豐富的直觀感知,在輕松愉快的操作學習氛圍中抽象、提煉關鍵數學信息,自然生成和建構數學概念。
2.整合信息教學材料
隨著各類信息技術教學模式在小學數學學科教學中的普及應用,如何更大限度地發揮出信息技術教學手段的助學價值,借助信息化教輔資源促進學生學習思維能力發展,是廣大數學教師共同面對的重要課題。小學生身心發展規律具有階段性特點,不同學段的小學生表現出差異化的學習心理特點。教師要充分考慮班級學生學習心理、思維水平、興趣取向等方面表現出的共性特點,引入更多具備動態化、趣味化、具象化特點的信息技術教輔資源,引導學生在信息化教輔資源支持下開展自主學習,抽象生成數學新知。
教師配合信息化教學材料,設計學生喜愛的數學游戲學習活動,引導學生從數學游戲場景、游戲學習體驗中獲得數學知識,達到寓教于樂的教學效果。教學“認識萬以內的數”單元內容時,教師在大屏幕上展示了一篇文章,提出問題:誰能在1分鐘之內找到這篇文章的第225個字在哪里?面對教師提出的問題,學生都表現的躍躍欲試,希望在短時間內找到答案,但各自嘗試了多次后,都沒能在規定時間內完成游戲任務。此時,教師切換幻燈片,向學生展示這篇文章每行都有20個字,每段都由5行文字構成的,也就是每一段的字數都是100。學生發現該規律后眼前一亮,立馬明白了第225個字就是第3段、第2行的第5個字。教師繼續組織學生同桌之間互相出題,比賽誰的答題時間更短,進一步鞏固學生數學課堂學習成果。教師采取人機互動的信息化教學方式,設計富有趣味性和競爭性的課堂游戲活動,幫助學生更加嫻熟地掌握將三位數拆解成“百位 + 十位+ 個位\"形式,增強了學生數感核心素養和抽象思維能力。
二、多元投放驅動任務,培養學生邏輯思維
設置數學課堂學習任務,能夠驅動學生更有目標性和方向性地投入到數學課堂推理學習中,豐富學生邏輯推理學習成果,培養學生邏輯思維能力。
1.投放問題推理任務
數學問題是啟發誘導學生數學課堂學習思維的重要教學抓手。特別是在培養學生邏輯思維的數學課堂教學設計中,高質量的問題推理學習任務,可以幫助學生快速理清數學知識間的邏輯關系,強化學生數學課堂學習思維的有序性和條理性,提高學生數學新知理解建構的準確度。小學生邏輯思維是循序漸進式的,教師完善問題推理任務設計,對接學生邏輯思維成長需求,設計分層式、遞進式學習問題,構建層層深入的問題鏈、問題組,使學生在問題任務驅動下圍繞數學知識展開深度學習和推理,逐步走進數學課堂知識核心。
教師聚焦數學課堂教學關鍵知識和核心主題,為學生設置具備較強啟發性的問題推理任務,驅動學生探索數學知識本質內涵,激發學生推理邏輯思維潛能。“平移、旋轉和軸對稱”單元教學中,教師精心篩選整合大量圖形演示素材,向學生展示生活中傳送帶運輸貨物、電梯升降等平移現象;鐘表的秒針轉動、風力發動機扇葉轉動等旋轉現象;京劇臉譜、蝴蝶翅膀等軸對稱圖形圖片要求學生認真觀察這些圖片素材,分組歸納這些圖片內容的共同特點。生活化的教輔資源選擇,拉近了數學概念知識與學生的距離,為學生對接生活認知經驗,推理數學概念內涵提供了豐富切點。學生探究學習課堂任務的過程中,教師適時投放一些啟發性問題引導學生推理思維。如圖形在平移前后有什么變化?圖形的旋轉運動方向有什么特征?平移和旋轉二者間有什么相同點和不同點?如何判斷一個圖形是不是軸對稱圖形?這些問題都精準落在學生邏輯推理的關鍵點上,可以提高學生數學課堂推理學習的效率和準確性,幫助學生深刻理解平移、旋轉、軸對稱等數學概念。
2.投放合作探究任務
小學數學課堂教學中,合作探究學習是培養學生推理能力和邏輯思維的重要環節。教師投放更多合作探究學習任務,組織學生以小組為單位共同參與到課堂推理任務的思考、解析、探究當中,使學生數學課堂學習思維得到充分激活,鍛煉學生數學學科思考能力和邏輯思維能力。教師采取分層教學策略,依據“組間同質、組內異質”的教學原則,將不同能力特點和思維水平的學生分配到同一學習小組中,讓學生在學習交流和推理分享中,了解到更多邏輯推理方法技巧,從而進一步完善學生邏輯推理思路,提升學生數學課堂學習成效。
教師高度尊重學生數學課堂學習主體地位,準確把握學生數學新知學習的認知起點,在學生認知能力范圍內設置合作探究學習任務,強化學生探究思維能力。“三位數乘一位數”運算方法教學中,該小節內容銜接于“兩位數乘一位數”相關知識教學之后。在之前的學習中,學生已經系統學習了“兩位數乘一位數”的計算方法,積累了較為豐富的學習經驗,完全具備合作探究學習該模塊數學新知的能力基礎。為此,教師并不急于直接闡明“三位數乘一位數”運算法則,而是以例題訓練的方式,帶領學生系統回顧“兩位數乘一位數\"計算過程中數位對齊、進位處理的計算要點,激活學生數學舊知學習經驗,引導學生將其遷移應用到“三位數乘一位數”運算方法探究學習中。學生在任務驅動下投入合作學習,積極與組內成員分享自己的計算推理過程和學習經驗,相互分享交流學習想法。頻繁的交流互動中,學生課堂推理學習思維充分碰撞,不僅能提高學生數學知識學習效果,增強學生數學學科自主學習能力,還能推動學生探究思維、邏輯思維多元發展,提升學生數學學科思維品質。
三、創新設計訓練活動,培養學生創造思維
組織設計開放性較強的專項訓練活動,是拓展學生數學學科認知視角,培養學生創造性思維能力的有效路徑。教師創新設計數學說理訓練活動和變式解題訓練活動,指導學生在輸出數學知識的進程中充分發散學習思維,從更多視角切入數學知識的創造性應用。
1.設計說理訓練活動
培養學生創造性學習思維,教師要徹底摒棄“灌輸式”傳統教學模式,強調學生數學課堂學習發揮主動性,讓學生數學課堂學習由被動接受變為主動思考。教師設計多種類型的數學說理訓練活動,組織學生圍繞數學課堂所學知識進行說理表達,能夠提升學生規范運用數學語言表達所學知識的輸出能力,強化學生數學學科創造性學習能力,培養學生用數學語言表達現實世界的核心素養。很多小學生數學說理學習的成功經驗較為有限,對說理訓練活動存在一定畏難心理。教師要做好班級學生說理學習心理疏導,加強對學生說理學習過程的動態指導,讓學生在說理訓練中不斷積累說理成功的學習經驗,樹立主動說理表達的自信心。
教師采取引導式教學策略,根據學生數學課堂說理表達內容,啟迪學生課堂學習思維,破壁學生數學認知思維深度和廣度,提升學生數學知識動態學習效果。教學“有余數的除法”運算知識時,教師創設“猴子媽媽分桃子”導入情境,配合生動形象的動畫演示,引出“有余數的除法中,余數必須比除數小”這一數學規律。此時,有學生對該規律提出質疑:“為什么余數必須比除數小?”“如果猴子媽媽減少分給每個小猴子的桃子數,余數不就比除數大了嗎?”主動質疑是學生創造性思維形成和成長的積極信號。教師根據學生質疑內容,順勢投放課堂說理活動,組織學生結合已學知識,判斷有余數的除法計算中,余數和除數的大小關系。在教師指導下,學生得出了很多有價值的說理學習成果,如“余數比除數小是肯定的,如果計算得出的余數比除數還要大,那么這個余數可以繼續展開計算,直到小于除數。”“小猴媽媽減少分給每個小猴子的桃子數,會在同樣輪次的分配中剩下更多桃子,但猴子媽媽只要增加分配輪次,繼續完成多輪分配后,剩下的桃子一樣會減少到比除數小。”學生在說理活動中積極表達自己的學習想法,并主動思考和學習他人的說理內容,可以讓學生建立豐富的創造性學習成果,培養學生數學學科學習情感。
2.設計變式解題活動
變式解題教學是指在解答原有問題之后,教師調整變換題目的條件要素或設問內容,變式生成多組新的問題素材,讓學生在多元問題情境引領下拓展解題思路,豐富學生數學問題解題技巧,促進學生創造性思維發展。小學生創造性思維發展有其客觀規律,教師要積極對接小學生數學學科知識基礎和思維品質,將變式內容和解題難度都設置在學生思維成長的“最近發展區”內,助推學生更加深入地探索、構建數學知識間的關聯性,對數學知識生成更多新想法、新認識、新成果。
培養小學生創造性思維能力需要為學生創造開放性的學習環境。教師做好變式解題活動留白設計,為學生自主思考數學問題的創新解題方法留出必要的思維空間,使學生數學學科創造性學習思維得到充分釋放。“間隔排列”專題復習課中,教師首先向學生出示典型的植樹問題例題:在一條長30米的道路旁植樹,要求每隔3米的距離栽一棵樹,且道路頭尾兩端都要栽樹,問一共需要栽多少棵樹?對于這種典型例題,學生已較為深刻地掌握了對應解題規律,很快計算出問題答案。教師在例題基礎上展開變式設計,提出新的設問內容:道路的首尾兩端都不栽樹的話,需要栽多少棵樹?道路只有一端栽樹的話,需要栽多少棵樹?引導學生自主思考變式問題的解題思路,并將解題結果與例題答案作對比,總結不同問題情境下的解題規律和解題方法。通過多樣化的變式解題訓練,學生的數學問題解題思路得到拓展和深化,有利于學生更加深刻地理解掌握數學知識的應用方法及應用技巧,實現數學知識的創造性應用。
小學數學教師將數學課堂作為培養學生理性思維的重要教學載體和途徑,靈活運用多種教學策略構建思維型數學課堂,能夠改善學生數學學科學習方式,提升學生數學知識學習效率和學習質量,促進學生數學學科思維能力不斷成長。整合直觀教輔資源、多元投放驅動任務、創新設計訓練活動,都是聚焦學生理性思維培養的有效教學策略。教師要從班級學生認知能力和思維特點出發,靈活運用不同教學策略啟迪引導學生學習思維,有效強化學生抽象思維、邏輯思維、創造思維等思維能力,推動學生學科能力和綜合素養的全面發展。
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