《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱新課標)在“總目標”中提出:通過義務教育階段的數學學習,學生逐步會用數學的眼光觀察現實世界、會用數學的思維思考現實世界、會用數學的語言表達現實世界。小學數學學科實踐活動在實現“三會”要求方面的作用明顯,支持學生通過探究實踐掌握運用數學知識解決現實問題的方法,以實現自身核心素養的全面發展。小學數學教師應明確學科實踐活動的意義與設計原則,通過對情境教學法、問題驅動法、小組合作法、跨學科融合等方法的合理運用,構建高質量的學科實踐活動。
一、小學數學學科實踐活動概述
學科實踐是“知行合一”教育思想在小學數學教學中的具體應用方式,其充分體現了數學課程理論與實踐的統一性。新課標在“課程內容”板塊明確將“綜合與實踐”確定為數學課程的學習領域,指出其重在解決實際問題,以跨學科主題學習為主,包括主題活動和項目學習等。根據新課標要求與數學學科特征,我們可以將小學數學學科實踐活動界定為:指向核心素養培育,立足現實問題解決,以學生為主體、以實踐為基礎形式的綜合教學活動。
二、小學數學學科實踐活動設計原則
(一)主體性
以學生為主體是小學數學學科實踐活動的首要設計原則,教師需要確保學生的學習行為是出于主觀的自主探究,而非根據教師的具體要求機械性地完成實踐活動。因此,小學數學教師在設計學科實踐活動時,應將自身定位從教學主導者轉變為引導者,用“布置綜合任務”的方法取代“安排實踐步驟”,并通過“提出反思問題與建議”來引導學生主動優化實踐模式,而非直接指出存在的問題并給出解決方案。通過維持學生自主探究與教師引導輔助之間的平衡,教師能夠在確保學科實踐活動順利實施的前提下,將其教學價值更深入且全面地發揮出來。
(二)適配性
教師應確保所設置的學科實踐活動與學生的實際學情相匹配,該適配性原則應分別從兩個方面理解:其一,確保實踐活動整體契合學生所處學段,如針對第一學段的學生,實踐活動整體結構應相對簡單,旨在通過實踐深化對知識內容的理解,而針對第二、第三學段的學生,應適當增加對現實問題的探究內容,以針對性地鍛煉其現實問題解決能力;其二,重視實踐活動與學生個體的適配性,在活動實施階段合理運用分層教學方法,確保學生所需完成的實踐任務符合自身能力基礎與發展需求。通過確保學科實踐活動遵循適配性原則,教師能夠在保障學生活動參與度的前提下,增加其在單次實踐中的收獲,以達到提升課程整體教學效果的目標。
(三)結構性
小學數學中的課程知識具有明顯的結構性特征,彼此間存在著內在關聯,教師在設計學科實踐活動時,也應同樣遵循結構性原則,確保活動本身與其他教學環節共同構成合理的教學結構,支持學生在此前的課堂知識概念教學中建立對特定內容的基本了解,再于學科實踐活動中,通過探究學習達到深化理解及鍛煉問題解決能力的自的。學科實踐活動形式本身具有較強的獨立性特征,學生在直接接觸并完成活動時,常常難以將活動內容與之前的數學學習主動關聯,遵循結構性原則設計活動,其重點目標是強調活動與其他教學之間存在的密切關系,使學生將學科實踐活動真正視為課程教學的必要部分。
三、優化小學數學學科實踐活動的策略
(一)創設真實問題情境,提供實踐環境基礎
解決實際問題是新課標下小學數學學科實踐活動開展的基本要求,結合學生整體認知理解與學習能力考量,教師應在實踐活動之前運用多媒體技術、口語表述與現實元素,共同創設一個真實問題情境,并確保該情境貫穿整個學科實踐活動環節。后續小學數學教師應確保學生的實踐探究行為立足于該情境展開,以發揮情境指引學生探究方向、提供必要輔助的價值。
以人教版小學數學四年級下冊的“營養午餐”學科實踐活動為例,本次活動的課程內容是“數與代數”和“統計與概率”板塊的結合,要求學生根據營養學要求來設計多種午餐搭配方案,并通過投票的方式完成復式條形統計圖的繪制。為了確保學生更好地理解問題要求,教師在實踐活動導入階段可以選擇學校食堂的照片、視頻、菜單等元素構建情境,并在與學生互動的過程中引導其深化理解。如教師可以詢問學生是否喜愛炸雞排,在得到肯定答復后,進一步詢問“食堂能否每天只提供炸雞排”。在學生通過討論初步理解營養均衡的概念后,教師再引入熱量、脂肪、蛋白質等概念,并提供10歲兒童營養攝入要求,據此提出設計午餐菜肴搭配的任務。在這一模式下,現實情境首先解決了學生的理解門檻問題,有助于學生結合實際認識到午餐營養均衡的必要性;其次是情境將特定的數學問題轉化為現實問題,使學生對食堂午餐規劃這一環節本身的興趣延伸至解決數學問題的興趣,這有效保證了學生的活動參與度。
在學校客觀環境支持的前提下,小學數學教師可以拓展教學環境,讓學生在教室外的特定區域中,通過實踐完成對活動任務的深人探究,以此達到強化教學成效的目標。
(二)提供驅動問題輔助,規劃學生實踐方向
學生在學科實踐活動中具備較高的自由度,可以自主決定思考方向以及活動任務的完成形式。然而在實踐過程中,部分學生常因方向偏差較大以及實踐方案不合理等原因,未能在活動中獲得足夠的個人提升,亟需教師選取一類輔助引導的教學方式,在不過度影響學生自主性的前提下,為其具體的實踐方式提供必要指引。其中,問題驅動法能夠有效滿足這一需求,教師應根據活動要求與學生的實際學習情況,提供多元化的驅動問題作為輔助,發揮驅動問題在提供建議以及引導思考方面的優勢。
以人教版小學數學五年級上冊“擲一擲”學科實踐活動為例,活動形式為同時擲出兩枚六面骰子,分析兩枚骰子點數之和的可能情況,并通過設計五個點數之和的出現可能性大于六個點數之和的探究任務,打破學生對概率的固有認知。為此,教師需通過合理設計驅動任務引導學生規劃探究模式,如在前期導人階段,提出“兩枚骰子可能擲出哪些點數之和”等問題,并將學生給出的答案按照從小到大的順序,以表格的形式填寫在黑板上。隨后,教師組織互動游戲,選取5、6、7、8、9與學生持有的2、3、4、10、11、12進行概率比較,使學生通過實踐發現六個點數之和的出現可能性反而低于五個點數之和。教師繼而設問:“每個點數之和出現的可能性相同嗎?若不同,大小關系如何?”從而引導學生展開自主探究。在此模式下,教師通過驅動問題為學生指明實踐方向,學生則需圍繞問題設計實踐方案,有效兼顧了學習自主性與教學目標的達成。
驅動問題的內容和數目可以根據學生實際學習情況適當調整,針對實踐探究進展順利的學生,教師所提出的驅動問題更多的是指引思考方向;而對于實踐探究受阻的學生,教師則需要適當添加引導建議,以協助學生突破困境,趕上其他學生的進度。
(三)發揮小組合作優勢,引導學生思維交流
小組合作是小學數學學科實踐活動的常規開展形式,其優勢在于學生能夠通過相互協作共同完成相對復雜的實踐任務,以此有效拓寬教師的活動設計思維廣度。同時,學生在合作探究的過程中還能頻繁地進行數學思維的交流,教師應充分把握這一特征,在活動中設置固定的思維交流與討論環節,支持學生在與其他組員討論的過程中,實現思維能力的優化補充與全面發展。為了更好地發揮該優勢,小學數學教師應運用異質分組模式,將不同數學基礎與思維能力的學生分為同一小組,以確保數學能力相對較強的學生能夠在實踐過程中將自身思維理解傳達給其他學生,實現小組整體共同進步。
以人教版小學數學四年級上冊的“1億有多大”學科實踐活動為例,本次活動并無具體的實踐步驟要求,而是要求學生圍繞“1億有多大”這一主題自行選取探究方向,結合現實生活中的元素,模擬其數量為1億時的具體表現。在活動開展之前,教師應為每個小組提供活動記錄表格,除了名稱、成員、步驟這些基本內容之外,還應至少包含3個階段性小組討論成果總結,即方案確立、結果處理和結論形成等。如特定小組提出測量1億張打印紙疊在一起的高度,小組成員則需要對方案展開討論,指出測量1億張紙缺乏現實可行性,可以嘗試量出100張紙的高度,再根據數量關系進行計算推導,最終根據所得出的高度結果,結合現實高度展開分析。在組內討論完成后,教師應鼓勵每個小組派出代表匯報成果,并在這一過程中回答其他小組提出的疑問,以此將組內交流拓展至組間交流,進一步深化活動教學成效。
在小組合作討論的過程中,教師也應介人其中,當學生出現表述不明的問題時,及時通過提問的方式,引導學生優化自身觀點,輔助實踐活動的順利實施。
(四)融入其他學科元素,促進學生全面發展
新課標提出跨學科融合的實踐活動設計要求,在學科實踐探究中,適當融入其他學科元素,能夠起到降低學生理解門檻、拓展思考維度、促進全面發展等作用。為此,小學數學教師應在設計階段就明確所需要結合的其他學科內容,并進一步規劃這部分內容的預期所占比例,以及學生在跨學科融合過程中所需要掌握的跨學科能力需求,以此完成高質量學科實踐活動設計。
以人教版小學數學六年級上冊的“節約用水”學科實踐活動為例,本活動要求學生記錄水龍頭的漏水量,來深化對節約用水觀念的認知。本次活動與信息技術學科、道德與法治學科存在直接關聯,教師應將跨學科元素合理地融入教學設計,其中道德與法治學科主要提供問題情境,教師應在前期問題情境創設和后期節約用水結論提出中融入保護環境、節約資源等內容,約占活動整體的 30% 左右;信息技術則主要為學生解決現實問題提供技能輔助,學生需要從互聯網中檢索必要的數據和知識內容,占整體活動的 5% 左右。教師應按照該比例完成活動框架的設立,并將道德與法治課程中的“運用數學知識和技能提升社會生活質量”,以及信息技術課程中的“運用互聯網檢索數學知識能力”融入活動的培養目標。在跨學科融合的實踐活動中,學生既能借助其他學科內容提升實踐效果,又能在實踐活動中實現跨學科能力的全面發展。
在設計含有跨學科元素的實踐活動時,小學數學教師可以提前與對應的學科教師進行交流,以對教學的科學性與合理性進行優化。另外,在客觀條件支持的前提下,數學教師還應聯合其他課程教師,將數學元素融入其他學科的實踐活動,以進一步加深學生的理解。
(五)優化教學評價形式,提升素養培育效果
為了滿足學科實踐活動的結構性設計原則,小學數學教師應主動將學科實踐活動與之前的其他教學環節相結合,以支持學生更好地將此前學習成果應用至實踐中。其中,教學評一體化理念在此過程中發揮著關鍵作用,教師可以在理論教學與實踐活動中應用基準一致的教學評價,以強調小學數學課程的結構統一性,并且明確評價基準的學生也能更好地自主把控實踐探究方向,以實現實踐活動整體教學效果的提升。
以人教版小學數學五年級下冊“探索圖形”實踐活動為例,優化教學評價形式對提升素養培育效果具有顯著作用。傳統評價多以最終得出的小正方體涂色規律結論為唯一標準,而素養導向的評價則貫穿活動全過程。教師可以通過觀察學生在拆分正方體、記錄不同涂色面小正方體數量時的操作規范性,評估其空間觀念的形成過程;通過分析學生在小組討論中對“n階正方體中三面涂色小正方體始終為8個”這一規律的推導邏輯,判斷其推理能力的發展水平。同時,采用多元評價主體,結合學生自評(如反思自己在列舉數據時是否遺漏特殊情況)、小組互評(如評價同伴是否能清晰表達“兩面涂色小正方體數量與棱的關系”)與教師點評,全面捕捉學生在活動中展現的合作意識與表達能力。此外,引入素養導向的評價工具,如設計“空間想象一邏輯推理一模型構建”三維評價量表,其中“模型構建”維度可重點考查學生能否用字母公式表示不同涂色情況的小正方體數量與正方體棱長的關系,使評價不僅關注結果,更聚焦學生在實踐中逐步形成的數學核心素養,真正實現“以評促學、以評育人”的目標。
在學科實踐活動過程中,教師應做好過程評價與結果評價的平衡,在學生實踐的過程中增設多個教學評價維度,并根據過程評價,在總結鞏固環節規劃結果評價形式、補充教學內容,整體強化實踐活動教學成果。
四、結語
綜上所述,小學數學教師應立足于新課標對實踐活動的開展要求,合理運用多種教學方法完成學科實踐活動的設計,支持學生在綜合化環境的支持下,以自主探究為主的形式完成活動任務。同時,在這一過程中,通過與其他小組成員的溝通交流、接觸跨學科元素等方式,拓展數學能力培養深度與廣度,以此完成高質量學科實踐活動的構建。
注:本文系2024年度福建省教育科學規劃常規課題“新評價理念下小學數學學科實踐活動的策略研究”(立項批準號:FJJKXX24-132)的研究成果之一。