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核心素养下小学数学课堂“核心问题”的实践与探究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2023-11-08 浏览次数:

一、课题背景

21世纪教育变革的核心聚焦于“核心素养”,与传统知识型教育不同,核心素养更注重学生综合能力、情感态度和价值观的培养。在基础教育阶段,这是学生打基础的关键时期,对于小学数学教学而言,不仅要关注数学知识的形成,更要重视知识形成的过程和方法,涵盖通过直接和间接经验获得的数学知识。同时,在教学目标达成上,既要让学生掌握基础知识和提高基本能力,更要着重培养其数学核心素养。新课程标准也要求,课堂教学不仅要考察学生对基础知识和技能的掌握程度,还要注重对学生数学思维素质的培养,从空间概念、推理能力、应用意识和创新意识等方面出发,设计和实施课堂教学。

二、核心素养的定义与内容

核心素养并非某一学科的知识或技能,而是引导学生全面发展,形成积极情感态度、价值观和行为习惯的一系列关键能力。与传统教育目标相比,更强调学生的实践能力、批判性思维和社会沟通能力。在数学教育中,核心素养表现为以下方面:

1. 思维素质:培养学生在数学学习中严谨、批判、创新的思维方式。学生应能运用数学知识分析问题,形成并批判性思考自己的想法。例如在探究三角形内角和时,学生通过剪拼、折拼等方法,从已知的三角形角的概念出发,经过一系列操作和推理得出三角形内角和是180°,锻炼了逻辑推理能力。

2. 学科方法:涉及学生在数学学习中掌握的方法和策略。如将复杂问题分解成更小、可管理的部分;运用数学模型解释现实世界现象;选择和应用合适的计算方法。在解决工程问题时,学生通过分析题目中的数量关系,建立“工作总量 = 工作效率×工作时间”的数学模型,设工作总量为1,分别求出甲、乙两队的工作效率,进而求出两队合作的时间,强化了数学建模能力。

3. 工具运用:现代社会中,数学工具如计算器和计算机软件不可或缺。学生应熟练掌握这些工具的使用,并在合适的时候运用它们辅助数学思考和计算。

三、核心素养下小学数学有效教学的意义

(一)有利于促进学困生的转化

多元智能理论表明,不同人在智力上存在差异,数学学习也不例外。学生学习困难的形成受多种因素影响,如个人智力、家庭、成长环境、学习方法以及基础知识掌握程度等。在小学数学教学中,教师通过创设有效的问题情境,能激发学困生的学习兴趣,启发他们积极思考,帮助他们转变学习态度,找到适合自身的学习方法,弥补学习上的不足。

(二)有利于促进学生数学核心素养的提升

在数学课堂教学中创设有效的教学情境,能让学生在体验数学知识形成的过程中掌握基本知识。学生在学习过程中不仅能学到数学知识,还能感受到数学与生活的紧密联系。有效的教学情境激发了学生的学习兴趣,促进他们主动学习。学生在具体情境中不断发现新的数学问题,培养思考和分析现实问题的数学思维。在分析和解决问题的过程中,发展批判性思维,形成实事求是的科学态度,逐步用数学思维思考现实世界,培养创新意识和应用意识。

四、核心素养下小学数学强化课堂教学策略

(一)教学情境化,注重基础知识应用

在小学数学教学中,要注意情境化,有意识地培养学生的数学思维能力,包括解决问题、推理和逻辑思维能力。知识教学在设定情境中进行,通过引导学生思考数学问题的方法和过程,训练他们的逻辑思维能力,使其学会分析问题、提出解决方案,并在实际问题中运用数学知识。例如在解决应用题时,教师引导学生思考解决问题的思路,分析方法,讨论和比较不同思路,帮助学生了解解决问题思路的多样性。以人教版一年级下册第五单元“认识人民币”为例,教师课前分配学生扮演商家和顾客角色,准备写有金额的纸片,在课堂上开展“小小购物街”活动,让学生自由交易。此情境活动不仅让学生掌握了人民币的单位换算,还让他们切实感知到生活中数学的重要性,增强了对数学的理解。

(二)深度整合,达到融会贯通

在实施大单元教学时,教师应注意教学内容之间的关系,并以此为基础进行整合,使学生学习后能有效实现知识的内化。例如讲解“小数乘法”部分时,教师应整合相关知识点。“小数乘法”包括小数与小数的乘法、整数与小数的乘法、乘积的近似、整数乘法定律的推广以及实际问题的解决。其中,整数乘整数向小数乘整数的迁移转化涉及计量单位的换算、小数的意义、因数和积的变化规律等内容。教师在大单元教学设计时应对这些知识进行整合。

(三)基于核心素养的具体教学实践策略

1. 创设情境,培养数学抽象能力:教学“负数”时,教师创设情境:冬天哈尔滨气温零下20℃,三亚气温零上20℃,让学生用数学方式表示这两个温度,引出负数概念。通过生活情境,学生将实际问题抽象为数学问题,理解负数意义,培养数学抽象能力。

2. 引导探究,提升逻辑推理能力:以“三角形内角和”教学为例,教师先让学生猜测三角形内角和,然后引导学生通过剪拼、折拼等方法探究。学生在探究过程中从已知的三角形角概念出发,经操作和推理得出三角形内角和是180°,锻炼了逻辑推理能力。

3. 解决问题,强化数学建模能力:在“工程问题”教学中,教师给出问题:一项工程,甲队单独做需10天完成,乙队单独做需15天完成,两队合作需几天完成?学生通过分析数量关系,建立“工作总量 = 工作效率×工作时间”的数学模型,设工作总量为1,分别求出甲、乙两队工作效率,进而求出合作时间,强化了数学建模能力。

4. 借助图形,发展直观想象能力:教学“圆柱的表面积”时,教师让学生观察圆柱模型,想象其侧面展开图形状,然后通过实际操作展开侧面验证想象。学生借助图形直观理解圆柱表面积计算方法,发展了直观想象能力。

5. 优化训练,提高数学运算能力:在数学运算教学中,教师要注重运算方法指导和训练。如小数乘法教学,先让学生理解算理,再通过大量练习掌握计算方法,同时引导学生简便运算,提高运算速度和准确性。

6. 开展活动,增强数据分析能力:在统计单元教学中,教师组织学生开展调查活动,如调查班级同学最喜欢的体育项目,让学生收集、整理数据并绘制统计图。学生在过程中学会收集和分析数据,增强了数据分析能力。

五、教学案例分析

(一)案例背景

以人教版小学数学五年级上册“多边形的面积”单元为例,本单元教学目标是让学生掌握平行四边形、三角形、梯形的面积计算公式,并能运用公式解决实际问题,培养学生数学核心素养。

(二)教学过程

1. 平行四边形面积公式的推导:教师先让学生观察平行四边形和长方形,猜测它们面积的关系,然后引导学生通过剪拼将平行四边形转化为长方形。学生思考平行四边形的底和高与转化后长方形的长和宽的关系,最后通过推理得出平行四边形面积 = 底×高。在此过程中,学生通过观察、操作、推理等活动,培养了数学抽象、逻辑推理和直观想象能力。

2. 三角形面积公式的推导:教师让学生回顾平行四边形面积公式推导过程,然后尝试用同样方法探究三角形面积公式。学生通过将两个完全一样的三角形拼成平行四边形,得出三角形面积 = 底×高÷2,进一步培养了数学抽象、逻辑推理和直观想象能力。

六、研究思路与方法

(一)研究思路

本研究以核心素养理论为指导,结合小学数学教学实践,深入探究课堂“核心问题”的设计、实施与效果。通过分析核心素养内涵和小学数学教学内容,确定“核心问题”的范畴和特点。以实际教学案例为依托,研究“核心问题”在不同教学内容和教学目标下的应用策略,分析其对学生数学核心素养培养的作用。同时,关注教师在设计和实施“核心问题”过程中遇到的问题和困难,提出相应的解决措施和建议。

(二)研究方法

1. 文献研究法:查阅国内外相关文献,了解核心素养和小学数学课堂“核心问题”的研究现状和发展趋势,为本研究提供理论支持。

2. 案例分析法:选取典型的教学案例进行深入分析,总结“核心问题”的设计原则、实施过程和效果,为教学实践提供参考。

3. 行动研究法:在实际教学中开展行动研究,不断调整和优化“核心问题”的设计和实施策略,提高教学效果。

4. 问卷调查法:设计问卷对教师和学生进行调查,了解他们对“核心问题”的认知和需求,为研究提供数据支持。

七、预期成果

(一)理论成果

1. 明确核心素养下小学数学课堂“核心问题”的内涵和特点,构建“核心问题”的设计框架和实施模式。

2. 总结“核心问题”对学生数学核心素养培养的作用机制,为小学数学教学提供理论指导。

(二)实践成果

1. 形成一套适用于不同教学内容和教学目标的“核心问题”案例集,为教师教学提供参考。

2. 提高教师的“核心问题”设计和实施能力,促进教师的专业发展。

3. 提高学生的数学学习兴趣和数学核心素养,改善学生的学习效果。

八、研究进度安排

(一)准备阶段

1. 组建研究团队,明确分工和职责。

2. 查阅相关文献,进行理论学习,确定研究课题和研究方法。

3. 设计调查问卷,开展前期调查,了解教师和学生对“核心问题”的认知和需求。

(二)实施阶段

1. 根据研究框架和实施模式,开展“核心问题”的设计和实施工作。

2. 定期开展教学研讨活动,交流经验和问题,及时调整研究策略。

3. 收集教学案例和数据,进行案例分析和数据分析。

(三)总结阶段

1. 对研究过程和结果进行总结和反思,撰写研究报告。

2. 组织专家对研究成果进行鉴定和评估。

3. 推广研究成果,将研究成果应用到实际教学中。

九、研究的保障措施

(一)组织保障

成立课题研究领导小组,负责课题研究的组织、协调和指导工作。明确研究团队成员的分工和职责,确保研究工作顺利进行。

(二)制度保障

建立健全课题研究管理制度,规范研究过程和研究行为。定期召开课题研究会议,及时解决研究过程中遇到的问题。

(三)资源保障

学校为课题研究提供必要的经费支持,用于购买研究资料、开展调研活动、组织研讨会议等。同时,提供必要的教学设备和场地,为研究工作提供便利条件。

(四)人员保障

研究团队成员具有丰富的教学经验和较强的科研能力,能够保证研究工作的质量和进度。定期组织团队成员参加培训和学习活动,提高团队成员的科研水平和教学能力。