數學核心素養不僅是《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱新課標)中的重要內容,更是新時期數學課堂教學改革的基本價值取向。新課標明確提出數學學科核心素養包含數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算以及數據分析等具體維度,強調學生通過數學學習應逐步形成適應終身發展與社會發展需要的必備品格與關鍵能力。在數學核心素養導向下,教師應深入思考、積極探索有效的教學模式和策略,引導學生在知識學習與技能提升的過程中感悟數學思想、積累數學經驗、領悟數學魅力,逐步學會用數學的眼光觀察世界、用數學的思維思考問題、用數學的語言表達想法,將核心素養“三會”目標在課堂上落地生根,構建新時期數學課堂教學新樣態,創設全新的教學模式。在以核心素養為導向的小學數學教學中,教師應樹立創新意識,運用科學路徑,主動思考“如何培養人”“培養怎樣的人”等關鍵問題,充分發揮小學數學的育人價值。基于此,本文立足新課程改革背景,詳細論述了在核心素養導向下小學數學教學的實踐原則與具體路徑,以期拋磚引玉,與廣大數學教師共同攜手,為培養學生的核心素養提供助力。
一、以核心素養為導向的小學數學教學設計原則
(一)深刻性原則
數學知識體系是形式化、符號化的模式系統。因此,教師在進行教學設計時需揭示知識背后的數學思想與邏輯結構。其中,數學思想是核心素養的根本所在,教師應遵循深刻性原則,將隱性思想轉化為顯性任務。這一教學原則強調教師在教學設計時應避免停留于知識傳授與技能訓練的淺表層面,而需進一步深入探索算理與觀念的本質所在,為學生后續在實際情境中運用所學知識奠定堅實基礎。
(二)主體性原則
在新課程改革的大背景下,學生是學習活動的“主人翁”。因此,在核心素養導向下,教師應遵循主體性原則,設計小學數學教學活動。主體性原則強調教師應以學生的認知規律與發展需求為中心,通過親身參與、自主建構與反思迭代,實現從“被動接受”到“主動生成”的轉變,支持每個學生在“最近發展區”內實現素養進階,讓核心素養教育目標真正在數學課堂上落地生根、開花結果。
二、以核心素養為導向的小學數學教學策略
(一)提煉核心概念,搭建認知系統,采用結構化教學
在傳統教學中,學生“學后即忘”、難以將數學思想與技能進行靈活運用等現象屢見不鮮,這不僅制約了教學效率的提升,更讓核心素養的培養失去必要的生長沃土。究其根本,這一困境源于傳統教學設計過度強調知識積累,將孤立的數學概念進行機械堆砌,致使教學設計既偏離了數學學科的本質特征,又違背了學生的認知發展規律。為解決這一困境,讓核心素養教育目標真正在課堂教學中落地生根、開花結果,教師應采用結構化教學模式,使教學設計既遵循數學學科的內在邏輯規律,又契合學生的認知特點,實現從“知識本位”向“素養導向”的根本轉變。在開展結構化教學時,教師應系統整合教材內容,梳理知識之間的邏輯主線,提煉核心概念,突破碎片化的學習局限性,突出知識的整體性、關聯性與層次性,促進學生對數學本質的深入理解。人教版小學數學教材的螺旋式編排方式,恰好為結構化教學提供了天然載體。
以人教版小學數學四年級下冊中“運算定律”單元教學為例。本單元圍繞“運算規律”展開,涵蓋了“加法運算律”“乘法運算律”等具體內容,如果教師以課時為單位進行教學設計,可能會讓學生在學習過程中弱化知識之間的聯系性與數學思想之間的共通性,從而難以落實核心素養教育目標。教師通過深入分析本單元教學內容,明確本單元核心概念“運算的恒等變形與符號化表達”。基于此,教師結合學生的認知特點對教學結構進行梳理與整合,以期提升學生的知識遷移能力和模型意識。
在教學設計中,教師遵循由具體到抽象的遞進原則,讓學生基于數學現象感知規律、概括本質、學會遷移,形成“觀察總結——符號抽象——模型推廣”的學習過程。如在“加法交換律”教學中,教師引導學生先通過擺小棒、列算式(3+5=5+3)感知規律,再用字母符號(a+b=b+a)概括本質,最后遷移到乘法交換律、分配律的過程中。
同時,教師還強化不同運算律的共性與差異,引導學生深入理解符號運算的靈活性。如,教師創設“超市購物”任務情境,以此為載體將加法運算律與乘法運算律進行串聯設計。具體實施如下:先讓學生快速計算兩件商品的總價,掌握加法交換律;再引導學生進一步探索三件商品組合購買如何能夠更省錢,掌握加法結合律;最后設計購買10套文具(每套包含筆記本與鋼筆)的任務,讓學生進行列式,掌握乘法分配率。
在上述現實性情境的設計中,教師還融入“購物打折”“優惠策略”等現實問題,引導學生用數學模型解決現實問題,落實核心素養“三會”目標。在教學結構的梳理與重整中,學生能夠從具體的數字計算遷移至字母符號的表達,最終歸納出“運算律的本質是符號間的等價關系”。在后續分數、小數的運算教學中,教師持續讓學生將上述規律進行靈活運用,以此培養學生的模型意識,落實數學核心素養教育目標。
(二)扎根真實問題,培養數感量感,開展情境化教學
在核心素養導向下的數學教學應致力于培養學生的知識遷移能力,促進學生的深度學習。然而,在傳統教學活動中,學生缺乏運用所學數學知識與技能解決現實問題的能力,難以落實核心素養教育目標。為解決這一現實性困境,教師可以采用情境教學模式,讓真實情境為學生核心素養的發展提供實踐沃土。這種教學模式以學生的生活經驗為基礎,構建“生活——數
學——生活”的學習閉環。在學習情境中,學生能夠通過親身體驗培養數感與量感,在解決真實問題的過程中提升應用意識與創新能力。由此可見,實施情境化教學已成為落實核心素養教育目標的重要策略,教師應從學生的生活經驗出發,豐富學生的學習體驗,搭建數學課堂與生活實踐之間的橋梁。
以人教版小學數學三年級上冊第一單元“時、分、秒”單元教學為例。教師結合學生的實際生活,設計階梯式任務鏈,讓學生能夠基于具體感受,培養量感。課前,教師布置基礎任務“記錄自己刷牙、吃飯、洗臉等日常活動時長,并填寫時間表”;課中,布置進階任務“計算從家到學校步行需要15分鐘,某同學7:40出發是否會遲到”;最后,布置拓展任務“一天為什么有24小時?如果將時間改為10進制,生活會發生哪些變化?”在上述問題中,階梯式任務鏈讓學生經歷了從簡單應用到復雜問題解決的學習過程,使其將抽象的時間概念與個人生活經驗深度融合。
在單元教學后,教師布置“我的周末作息時間表”課后作業,讓學生結合本單元所學知識將自己在周末的學習、運動、娛樂活動進行整合記錄,并將自己的時間表與實際情況進行對比,讓學生在時長估算、實際對比、誤差分析的過程中培養量感,進一步體會一小時、一分鐘所具備的現實意義。隨后,教師讓學生計算自己周末娛樂活動的總時長,進一步理解時間分配的科學性與合理性,從而實現從量感到數感的自然過渡。
(三)聚焦問題解決,培養推理能力,設計探究性活動
數學核心素養強調“用數學的眼光觀察問題、用數學的思維分析問題、用數學的語言表達問題”的具體目標。這一目標導向要求教師轉變教學策略,使學生從被動接受知識轉變為主動構建知識,學生不再是知識的接受者,而是問題的發現者、解決者與分析者。為實現這一教學目標,教師應設計探究性學習活動,使其成為實現“三會”目標的實踐載體。在活動中,教師應聚焦“問題解決”,構建“猜想——驗證——結論——反思”的科學探究路徑,引導學生通過批判性思考與創新性嘗試,突破“套路化解題”的學習局限性,培養他們核心素養所要求的關鍵能力。教師可以通過開放性問題設計、數學說理活動以及錯例分析等教學策略,提升探究性活動的教學實效。
以人教版小學數學五年級下冊第三單元“長方體與正方體”中“長方體的體積”教學為例。教師結合教材中的習題,設計“如何運用一張A4紙制作容積最大的無蓋長方體盒子”探究活動,讓學生通過實驗、計算來優化設計方案。教師實施以下教學環節:首先,鼓勵學生提出猜想,如有的學生認為“高度越小,容積越大”,并繪制設計草圖;其次,讓學生根據草圖以小組為單位進行操作驗證,通過裁剪、制作不同尺寸的盒子并測量計算;再次,引導學生結合實驗結果進行數學建模,用代數公式表達容積函數,進一步分析變量關系;最后,讓學生以班級為單位討論“理論最大值與實際操作值存在差異的具體原因”。在這一探究過程中,學生通過動手操作與分析,有效提高了直觀感知能力;在用表達式描述變量關系時,提高了符號抽象能力。教師通過開展探究活動,有效落實了核心素養目標,不僅使學生掌握并能靈活運用體積公式,更通過實證研究得出“最佳高度為4厘米”的結論,促使學生的思維能力向更高階發展。
同時,數學說理活動作為一種具有探究性與創新性的教學過程,能有效培養學生的數學語言表達能力、創新思維與推理能力。因此,在構建此類活動時,教師可以選擇一些具有爭議性、易錯性或探討價值的關鍵問題,并讓學生圍繞這些問題展開辯論。以三年級上冊第八單元“分數的初步認識”教學為例,教師以“一定大于嗎?”作為辯論主題,組織學生開展辯論活動。在辯論中,學生通過繪制圖像、舉例說明的方式證明自己的論點,經歷了從基于實物操作的具像化比較到抽象推理的思維進階過程,并結合條件約束進一步理解數學結論的適用范疇,從而加深對分數意義的理解。在這一過程中,學生的推理能力不僅得到了顯著提升,還學會用數學的語言表達想法。
此外,學生在學習過程中出現錯誤并不可怕,相反,這些錯誤可以成為探究性活動設計的獨特資源,為學生批判性思維的發展提供沃土。以四年級下冊第六單元“小數的加法和減法”教學為例,教師從學生的課堂作業中發現,很多學生存在數位對齊意識薄弱的問題。其中“2.5+3=2.8”的出錯率較高。因此,教師將這一題目作為典型錯例開展探究性學習活動。首先,教師請出錯的學生解釋自己的計算過程,并組織學生討論錯誤的根源與避免策略;其次,結合學生的討論結果進行對比修正,歸納數位對齊的具體規則;最后,設計陷阱題“12.6+0.4=?”來檢驗學生的探究成果。
三、結語
綜上所述,在新課程改革背景下,以核心素養為導向的小學數學教學改革具有深遠的實踐價值,實現了數學學科育人功能的深層拓展。數學核心素養的培養本質上是促進學生數學思維品質與關鍵能力的協同發展。本文通過構建素養導向的教學原則與實施策略,有效推動了教學目標從“知識本位”向“素養本位”的轉型,為學生終身學習和適應未來社會發展奠定堅實基礎。隨著教育改革的不斷深入,以核心素養為導向的小學數學教學必將迎來新的發展機遇。因此,廣大教師應持續進行理論研究與實踐探索,構建更加完善的教學體系,為培養具有創新精神和實踐能力的新時代人才作出貢獻。