核心素养下小学数学多媒体教学有效应用研究
作者: 单学兵摘 要:数学核心素养是在数学知识技能的学习过程中形成的,有助于学生深刻理解与掌握数学知识技能。数学核心素养不等同于数学知识技能,是高于数学的知识技能,指向于学生的一般发展,反映数学学科的本质与及其赖以形成与发展的重要思想,有助于学生终身发展。
关键词:核心素养; 研究性学习; 优化; 误区; 智慧课堂
中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2021)11-033-002
数学核心素养是以数学课程教学为载体,基于数学学科的知识技能而形成的重要的思维品质和关键能力。数学核心素养是在数学知识技能的学习过程中形成的,有助于学生深刻理解与掌握数学知识技能。数学核心素养不等同于数学知识技能,是高于数学的知识技能,指向于学生的一般发展,反映数学学科的本质与及其赖以形成与发展的重要思想,有助于学生终身发展。
一般认为“数学素养是指当前或未来的生活中为满足个人成为一个会关心、会思考的市民的需要而具备的认识、理解数学在自然、社会生活中的地位的能力,做出数学判断的能力,以及参与数学活动的能力。[1]”
数学核心素养是数学素养中最重要的思维品质和关键能力,是人们通过数学的学习建立起来的认识、理解和处理周围事物时所必备的品质与能力。通常是在人们与周围环境产生相互作用时所表现出来的思考方式和解决问题的策略。
《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确提出数学教学中应特别重视的10个重要能力,即数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识。
可以把这10个重要能力理解为学生学习数学应达成的重要思维品质和关键能力。因此,把它们理解为数学核心素养是恰当的。正在修订的《普通高中数学课程标准》明确提出了6大核心素养,即数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析[2]。
可见,普通高中课程标准中确定的数学核心素养与义务教育数学课程标准中提出的10个核心素养是一脉相承的,关键要素的表达是基本一致的。
一、基于数学学科核心素养下,借助多媒体技术,使课堂教学情境化
兴趣是一种具有积极作用的情感,而人的情感又总是在一定的情境中产生的。在数学教学中如果把数学知识放在一个生动、活泼的情境中去学习,更容易激发学生的学习兴趣。而多媒体计算机系统可展示优美的图像、动听的音乐、有趣的动画,是创设情境的最佳工具。因而在课堂教学中利用多媒体创设良好的教学情境,能最大限度的激发学生的学习兴趣,调动学生强烈的学习欲望。
1.创设学习情境。数学学科核心素养包含的内容之一数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学知识与方法构建模型解决问题的过程。主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题,分析问题、构建模型,求解结论,验证结果并改进模型,最终解决实际问题。
导入新课时,创设好的学习情境以吸引学生的注意力,提高他们的学习兴趣,为学好新知识做好良好的心理准备。计算机辅助教学集音、像、动画于一体,生动形象,在吸引学生的注意与学习兴趣方面,具有其他教学手段所不可比拟的优势。如教学“轴对称图形”时,新课伊始我就用计算机放映各种轴对称图形的建筑、图形、鲜花等画面,让学生开始就感受到轴对称图形的美和普遍存在性,深深吸引了学生的注意力,激发了他们的求知欲望。再如:当学生正确解答结果时,画面上会呈现一个卡通人物并且还伴有鼓励性的语言,如“你真棒,你真聪明”等等。当学生回答出现问题时,多媒体给以提示、帮助,使其重新获取成功。这样,不仅提高了学生的学习积极性,促进他们对知识的识记。
2.创设问题情境。数学学科核心素养包含的内容之一逻辑推理是指从一些事实和命题出发,依据逻辑规则推出一个命题的思维过程。主要包括两类:一类是从特殊到一般的推理,推理形式主要有归纳、类比;一类是从一般到特殊的推理,推理形式主要有演绎。
问题是数学的心脏,良好的问题有助于激发学生学习的兴趣与探求知识的欲望。数学知识的获得、数学能力的提高都是在解决问题的过程中实现的,因而在课堂中创设良好的问题情境非常重要。如教学“相遇问题”时,首先借助计算机演示两辆汽车的运动过程,然后提问:“谁能从刚才的画面中说一说汽车的运动状况吗?”因为有了直观动态的演示,学生很快就将相遇问题的关键词“两地、同时、相向、相遇”说了出来。正因为有了直观的感知学生解答相遇问题也就不困难了。
3.创设应用情境。数学学科核心素养包含的内容之一应用意识有两个方面的含义,一方面有意识利用数学的概念、原理和方法解释现实世界中的现象,解决现实世界中的问题;另一方面,认识到现实生活中蕴含着大量与数量和图形有关的问题,这些问题可以抽象成数学问题,用数学的方法予以解决。在整个数学教育的过程中都应该培养学生的应用意识,综合实践活动是培养应用意识很好的载体。
数学是应用性很强的学科,大纲中明确规定应使学生“初步学会应用所学知识解决简单的实际问题”。然而常规教学由于受空间、时间等限制,无法有效的创设较多的实际问题情境,限制了学生应用知识解决实际问题能力的发展,而计算机教学媒体却具备这方面的长处,能创设丰富的虚拟应用情境。
二、基于数学学科核心素养下,借助多媒体技术,使数学学科整合化
数学学科核心素养包含的内容之一创新意识的培养是现代数学教育的基本任务,应体现在数学教与学的过程之中。学生自己发现和提出问题是创新的基础;独立思考、学会思考是创新的核心;归纳概括得到猜想和规律,并加以验证,是创新的重要方法。创新意识的培养应该从义务教育阶段做起,贯穿数学教育的始终。
“课程整合”的教学模式是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点,它与传统的学科教学有一定的交叉性、继承性、综合性,并具有相对独立特点的教学类型。众所周知,多媒体手段直观新颖,利用多媒体技术,促进数学和其他学科之间的相互整合,能够营造温馨愉悦的课堂氛围,让课堂真正成为学生放飞心灵的天空。如在教学《解决问题的策略》时,“策略”一词对于学生来说理解起来有一定的困难,我利用课件播放《田忌赛马》《乌鸦喝水》《曹冲称象》的故事,让学生理解什么是“策略”,在这些学生所熟知的故事中,学生一下子就明白了策略就是计谋就是办法。
三、基于数学学科核心素养下,借助多媒体技术,使抽象为形象化
数学学科核心素养包含的内容之一数学抽象是指舍去事物的一切物理属性,得到数学研究对象的思维过程。主要包括:从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系,从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构,并且用数学符号或者数学术语予以表征。
在数学抽象核心素养的形成过程中,积累从具体到抽象的活动经验。学生能更好地理解数学概念、命题、方法和体系;能通过抽象、概括去认识、理解、把握事物的数学本质;能逐渐养成一般性思考问题的习惯;能在其他学科的学习中主动运用数学抽象的思维方式解决问题。
多媒体信息技术具有多种感官同步进行的直观效果,极大地支持了学生对逻辑推理、问题解答和数学观念的探寻。尤其是引导学生在一些抽象的数学知识进行概括的过程中,运用多媒体信息技术在课堂教学中进行动态演示,形象揭示知识的生成过程,化抽象为具体、变理性为感性。
四、基于数学学科核心素养下,借助多媒体技术,使数学问题生活化
数学学科核心素养包含的内容之一数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学知识与方法构建模型解决问题的过程。主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题、分析问题、构建模型、求解结论、验证结果并改进模型,最终解决实际问题。
数学模型构建了数学与外部世界的桥梁,是数学应用的重要形式。数学建模是应用数学解决实际问题的基本手段,也是推动数学发展的动力。
《新课标》中也指出,我们的数学要尽可能“紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有的知识出发。”生活情境和已有的经验是学生自主开展学习活动的基础凭借,是学生进行意义建构的前提。在多媒体教学中,我们可以依据教学内容和学生生活实际,运用计算机和多媒体工具将学习内容以多媒体、超文本、动画等形式和友好互动的界面为学生提供数字化资源、创设虚拟化场景,让学生“身临其境”,经历知识的产生和发展过程,引导学生在体验中理解事物的本质、掌握数学规律。如“相遇问题”是小学数学教学中有相当难度的一类应用题,在教材中既是重点,又是难点。此类应用题既要学生掌握相遇、同时、相向的特点,又理解路程、时间、速度三者之间的关系,而且还要会应用它们之间的关系进行解题。教学开始在屏幕上出现了王华和李诚分别站在两地(指示灯在两地边闪两下,强调这是两地),接着显示两人同时从两地对面走来(强调这是同时相向而行),最后通过每分钟或每小时行程的阶段演示,一直走到两人碰到一起(强调这是相遇)。生活的场景、多媒体的动态演示,使学生正确而科学地理解了“两人两地同时出发”“相向而行”“相遇”等术语的含义,从而帮助学生正确地掌握了路程与速度、时间之间的关系,让学生体验了知识的生成,顺利完成了由自我形成到自我完善的认知过程,大大降低了传统手段靠单一讲解带来的理解上的难度。
五、基于数学学科核心素养下,借助多媒体技术,使数学练习分层化
利用多媒体的视频、音频技术可以对有关教学内容进行分层显示,教师有针对性地对学习程度不同的学生进行分层教学,实现了因材施教,诱导学生深入浅出,使每一个学生都有机会体验成功的喜悦,增强了每一位学生的自信心。多媒体技术在分层教学上有着不可比拟的优势,因而我们在制作课件时,充分利用这个优势,根据学生学习的不同程度,制作了分层练习。例如在《分数的加减》这一章节的练习课的课件中,把习题总共分成了容易、较难、难这三个层次。学生从容易入手,每做一题都可以立刻得到评分,并及时的得到鼓励。在完成了基础题后就可以向较难、难这两个层次挑战,这样不仅能使学习上有困难的学生可以完成容易的题目,得到鼓励,从而恢复学习数学的信心,还能让学有余力的学生有所提高,增强探索钻研的精神。
六、基于数学学科核心素养下,借用多媒体技术,使学生知识扩大化
数学学科核心素养包含的内容之一数据分析是指针对研究对象获得相关数据,运用统计方法对数据中的有用信息进行分析和推断,形成知识的过程。主要包括:收集数据,整理数据,提取信息,构建模型对信息进行分析、推断,获得结论。
数据分析是大数据时代数学应用的主要方法,已经深入到现代社会生活和科学研究的各个方面。
在数据分析核心素养的形成过程中,学生能够提升数据处理的能力,增强基于数据表达现实问题的意识,养成通过数据思考问题的习惯,积累依托数据探索事物本质、关联和规律的活动经验。
应用多媒体计算机辅助教学,充分激活课堂教学中的各个要素,全方位地调动和发挥教师的主导作用和学生的主体作用,建立合理的课堂教学结构,必将能实现教学过程中学生获取知识、信息的最优化,提高教学效率。
从高效课堂走向智慧课堂,目前看来,多媒体教学是教学改革的大趋势,是计算机应用到教育领域的一个重要表现。每个乡村小学数学老师都应该尽快掌握这种技术,并灵活加以应用,才能不断提高教学水平,提高教学质量,适应时代的发展趋势。如果我们仅仅从外部条件重视,表面理解,而忽视了内部的具体操作,无法真正领会其作用,将不能达到预想的效果。所以,我们紧密结合教学内容,合理借助多媒体技术,优化乡村小学数学课堂教学,从高效课堂走向智慧课堂,走向研究性学习,提高乡村小学数学教学的质量。
参考文献:
[1]杨佳爱.谈如何运用多媒体优化小学语文课堂教学[J]科学教育家,2008(3):128
[2]张祖勋.时态GIS数据结构的研讨,测绘通报,1996, (1): 19~21
[3]杨学良.多媒体计算机技术及其应用,北京:电子工业出版社,1995.138~139
[4]多媒体计算机技术基础及应用, 高等教育出版社 1999.6
[5] 胡晓峰.多媒体系统, 国防科大出版社
[6]孙曙辉,刘邦奇.《智慧课堂》[M]北京:北京师范大学出版社,2016:5,1
[7]孙曙辉.大数据时代智慧课堂的构建与应用[J]电脑学习,2016,pdf 3页