基于深度学习提升小学生数学思维品质
作者: 国洪新
建构主义理论认为:知识不应简单地由教师传授给学生,而是学生结合自身知识水平和生活经验主动加以建构,运用合作、交流、评价验证自身思想。在此理论下,课程改革将传统师生教学地位互换,倡导“以学生为主体,以教师为主导”的全新教育理念,将深度学习作为教学指导思想,以全面发展作为学生数学学科教育目标。基于此,本文以优化学生数学思维品质为探究目的,结合青岛版小学数学教学案例,从构建认知起点、搭建思维模式、实现思维破局三个维度出发,探究深度学习在学生思维品质培养过程中的实施方法,旨在对一线教师有所启发。
一、数学思维的含义界定
数学家怀特·威廉认为:“数学是一门理性思维科学,其本质在于思维。”数学思维是学生诸多思维中的一种,随着人的认知水平与生活经验增长而不断变化发展。数学思维品质主要体现在敏捷性、灵活性、深刻性、创造性和批判性五个方面。在数学思考中善于机变、善走捷径、能洞明数学本质、产生独立判断,均是学生数学思维品质上佳的表现。
二、深度学习理念下学生数学思维品质提升策略
1.以旧知带动新学,构建认知起点。小学数学知识存在密不可分的内在联系。教师在开启新的教学篇章前,需借用旧知识引导学生生发新问题,以旧带新,并联系新旧知识,将探寻数学知识内在关联的方法传授给学生,从而促使学生借助已有数学积累对新知产生追问,以旧知识作为新数学思维的认知起点,逐步深化探究思维。
以小学数学《奇异的克隆牛——小数加减法》一课的教学为例。本课教学内容旨在让学生掌握小数进位、退位的正确运算法则。在此之前,学生已通过第五单元《动物世界——小数的意义和性质》了解到小数的性质、定义、大小比较方式。因此,在教学过程中,教师可引导学生承接前期所学,在小数比大小的基础上提出进阶问题:“两个小数具体相差多少?具体总和是多少?小数加减法与整数加减法运算规律存在哪些差异?”三个问题使学生回想“整数加减法”和“小数的定义和性质”两个单元的知识内容。教师抛出问题后,给了学生讨论分析时间。学生尝试借助例题展开规律探析,他们分别计算了7+15=22和0.7+1.5=2.2、7.0+1.5=8.5三个算式。教师让学生尝试列竖式计算,运用计算器求出正确答案并将答案与多个竖式计算答案进行比较。学生从中得出规律:“进行小数加减时,小数点需对齐,再按照整数方法计算,空余的部分可以写0填补。”照此方法,学生自主推理出小数加减法的正确运算方式,课堂思考颇具深度。
在本课案例中,教师将前期分别学习的“整数加减法”“小数的定义和性质”知识相关联,分析出二者与“小数加减法”知识点的内在联系,借助内在联系尝试推导出新知的运算规律,学生的数学思维品质随着其思考得以逐步深入,取得良好教学效果。
2.以深思探寻本质,固化思维模式。数学是人类基于生活实际需求诞生的学问。数、量、形、时、空是小学数学探究的主要内容。五维内容与生活实际应用又存在着密不可分的联系。因此,在数学教学中,教师若想启迪学生数学思维,助力学生“开窍”,就需追本溯源,透过题目与设问探究数学知识的本质,从朴素的生活需求和数学基础规律中获得启发,最终形成答案。学生在追寻数学本质规律的过程中,数学思维会随之成长,逐渐形成、固化惯性思维模式,有助于学生模型思想或转化思想的生成。
以小学数学《关注污染——分数加减法(二)》一课的教学为例。本课的教学重点为:让学生从“污染”这一生活化话题生发数学思考,促使学生掌握分数的正确加减法运算方式。教师在课堂上提出新知问题:“以[710]+[36]= 为例,分数的加减法运算规律是什么?”分数是特殊的上下结构,学生思维受到局限。教师见此情景,引导学生利用追本溯源的方式拆解分数,获得分数意义的本质。学生尝试将分数化为小数,将[710]化为0.7,将[36]化为[12],又化为[510],得出0.5。两两相加获得最终结果1.2。1.2写作分数为[1210]或[1210]。因此,学生尝试得出结论:“同分母分数相加减时,分母不变,分子相加减。异分母分数相加减时,需先将分数分母化为相同的数,再进行加减法运算。”通过分数、小数的几经变化,学生自主推导出分数加减法的正确方法,其思维品质获得深度培养。
在本课教学中,学生思维因新知与旧识的断层产生困惑。教师引导学生追本溯源,结合数的形式转化规律优先求出正确得数,再利用得数检验多种运算猜测的正误,从多个数学运算中获得分数加减法的规律猜测。在探究过程中,学生数学思维品质随着思考深度的深化而提升,逐渐形成“面对陌生新知尝试从本质中获得答案”这一思维路径。正确思维路径的养成使学生独立思考能力、学习能力有所提升,可见深度学习对学生数学思维品质培养的重要性。
3.以反思捋顺问题,实现思维破局。在数学学习过程中,学生思维常存在不可自知的思维局限。错误的思维路径和学习方式将使学生学习产生南辕北辙的结果。若想使学生数学思维品质形成自主提升、运转体系,就需学生形成反思、总结的良好思维习惯,能自主延展反思深度,尝试发现数学思维漏洞,自主解决问题。如此,能使学生思维突破常规理念的封锁,持续提升、前进。
以小学数学《奥运奖牌——扇形统计图》一课的教学为例。本课的教学重点为:让学生基于前期所学条形、折线统计图绘制方法和量角器使用方法的基础上,掌握扇形统计图的绘制方法,了解扇形统计图的实际作用和各要素的意义。本课知识内容与条形统计图、折线统计图绘制知识属于并列关系。教师为培养学生反思总结意识,在课尾总结环节提出“学过三种统计图后,你认为三张图分别适用于哪种数据的统计?”“在绘图过程中你认为哪一步骤最花时间和费力?”“你在绘制过程中是否存在绘图错误?问题主要集中于哪一部分?如何规避同类问题?”等反思性问题,让学生结合这些开放性问题给出个性化答案。部分学生认为,算出独立条件在整体中的占比容易出错,究其根本原因是比例知识掌握不清,易产生运算错误;个别学生认为,数据运算较为简单,但用量角器进行比例分割较难,易产生绘图错误。学生结合个人问题展开深入反思,对自身学习薄弱点发起进攻并有意识地调整,有助于学生查漏补缺,夯实基础知识内容。反思性思维的重塑使学生在原有知识、思维能力的基础上观察到易被忽略的学习问题,促使学生突破思维困局,提升数学思维品质。
案例中,教师采用问题式教学向学生渗透反思性思维。固化思维习惯非朝夕之功,需教师长久坚持,以频率固化学生思维习惯。久而久之,教师无需提出反思问题,学生也能运用反思的正确方法,通过自我追问完善自身数学思维品质。
综上所述,运用深度教学理念提升学生数学思维品质,需教师将思维品质提升步骤逐一细化。教师需以搭建认知起点、固化思维模式、实现思维破局为思维脉络,结合提升思维品质的各个环节层层展开教学设计。教师需以旧知带动对新知的掌握,以深度思考还原、探寻数学知识的本质,以反思性思维捋顺学习过程中存在的问题,使思维品质经历生发、塑造到重塑的过程。如此,方能使学生数学思维品质获得质的提升。
(作者单位:山东省淄博市淄川区太河中心小学)
(责任编辑 赵丹)