基于核心素养下的小学数学“解决问题”教学中策略多样化的研究
摘要
关键词
核心素养;小学数学;解决问题;策略多样化;北师大版
正文
一、引言
(一)研究背景
在当今教育改革的浪潮下,核心素养的培养成为教育的重要目标。小学数学作为基础教育的重要组成部分,对于学生逻辑思维、创新能力等核心素养的形成具有关键意义。而“解决问题”教学是小学数学教学的重要内容,它不仅有助于学生掌握数学知识和技能,更能培养学生运用数学思维解决实际问题的能力。北师大版小学数学教材在编排上注重与生活实际的联系,为“解决问题”教学提供了丰富的素材。在实际教学中,如何在核心素养的框架下实现教学策略的多样化,仍然是一个值得深入研究的课题。
(二)研究目的与意义
本研究旨在探索基于核心素养的北师大版小学数学“解决问题”教学中的多样化策略。其意义在于为小学数学教师提供更多有效的教学方法,提高教学质量,同时促进学生核心素养的全面发展,使学生能够更好地适应未来社会的需求。
二、核心素养与小学数学“解决问题”教学
(一)核心素养的内涵
核心素养包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等方面。在小学数学教学中,这些素养体现在学生对数学概念的理解、数学问题的解决以及数学思维的发展等过程中。
(二)“解决问题”教学对核心素养培养的重要性
“解决问题”教学是培养学生核心素养的重要途径。在解决一个关于购物找零的数学问题时,学生需要运用数学运算来计算商品总价和找零金额,这涉及到数学运算素养;他们需要将实际的购物场景抽象成数学模型,这锻炼了数学抽象和数学建模素养。通过分析问题、寻找解决方案的过程,学生的逻辑推理能力也得到了提升。
三、北师大版小学数学教材“解决问题”板块的特点
(一)情境性
北师大版教材中的“解决问题”内容往往创设丰富的生活情境。如在二年级上册的教材中,通过“分物游戏”这一情境,让学生在平均分物的过程中解决如何分配物品的问题。这种情境性的设计有助于学生将数学知识与生活实际相联系,提高学生解决实际问题的兴趣和能力。
(二)层次性
教材在“解决问题”的编排上体现出明显的层次性。从简单的一步计算问题到复杂的多步计算问题逐步递进。在三年级的乘法和除法教学中,先从简单的整十数乘一位数的问题入手,如“30×2 = 60”,然后逐渐过渡到需要两步计算的问题,如“学校有3个年级,每个年级有4个班,每班有30名学生,学校一共有多少名学生?”这样的编排符合学生的认知发展规律,有助于逐步提升学生解决问题的能力。
(三)开放性
部分“解决问题”的题目具有一定的开放性。在五年级的教材中,有这样一个问题:“用一根长36厘米的铁丝围成一个长方形,这个长方形的长和宽可能是多少?”学生可以根据长方形周长公式进行多种情况的分析和解答,这有利于培养学生的创新思维和发散思维。
四、基于核心素养的“解决问题”教学策略多样化
(一)情境教学策略
1. 创设真实情境
教师可以根据教学内容创设真实的生活情境。在教学“小数加减法”时,可以创设超市购物的情境。假设学生去超市购买文具,一支铅笔0.5元,一个笔记本3.5元,学生带了5元钱,问购买这两件文具后还剩多少钱?通过这样的情境,学生能够直观地感受到小数加减法在生活中的应用,提高他们运用数学知识解决实际问题的能力。
2. 情境的拓展与延伸
在创设情境的基础上,教师还可以进行情境的拓展与延伸。比如在上述超市购物情境中,可以进一步提问,如果商品有折扣,如铅笔打八折,那么购买这两件文具需要多少钱?这就需要学生在原来小数加减法的基础上,进一步考虑折扣的计算,从而加深对数学知识的理解和运用。
(二)问题解决策略的渗透
1.分析法
分析法是从问题出发,逐步分析解决问题所需的条件。在解决“一个长方体水箱,长5分米,宽4分米,高3分米,这个水箱能装多少升水?”这个问题时,教师引导学生从问题“能装多少升水”出发,分析出需要先求出水箱的容积,而水箱的容积等于长×宽×高。通过这样的分析过程,学生学会如何从问题入手,寻找解决问题的思路。
2. 综合法
综合法是从已知条件出发,逐步推出问题的答案。已知一个三角形的底是6厘米,高是4厘米,求三角形的面积。学生根据三角形面积公式(底×高÷2),从已知的底和高这两个条件出发,通过计算得出三角形的面积。教师在教学中应让学生对比分析法和综合法的不同,以便学生在解决问题时能够灵活运用这两种方法。
(三)合作学习策略
1. 小组合作解决问题
将学生分成小组,共同解决问题。在解决“测量校园内不规则花坛的面积”这个问题时,小组成员可以分工合作,有的负责测量,有的负责记录数据,有的负责计算。通过小组合作,学生可以互相交流想法,发挥各自的优势,共同探索解决问题的方法。
2. 小组间的交流与评价
小组完成问题解决后,组织小组间的交流与评价。各小组分享自己的解决方法和思路,其他小组可以进行提问和评价。这样的交流与评价过程有助于学生拓宽思路,学习他人的优点,同时也提高了学生的表达能力和批判性思维能力。
(四)数学建模策略
1. 简单数学模型的构建
在小学数学教学中,可以引导学生构建简单的数学模型。在解决“鸡兔同笼”问题时,可以引导学生用假设法构建数学模型。假设笼子里全是鸡或者全是兔,然后根据脚的数量差异来计算鸡和兔的数量。通过这样的数学建模过程,学生能够将复杂的实际问题转化为数学问题,提高解决问题的效率。
2. 模型的应用与拓展
在构建数学模型后,要引导学生将模型应用到类似的问题中。将“鸡兔同笼”的模型应用到“停车场里汽车和摩托车的数量计算”问题中,让学生体会数学模型的通用性,同时也鼓励学生对模型进行拓展和改进,以适应不同的问题情境。
五、教学策略多样化在课堂教学中的实例分析
(一)以“植树问题”为例的情境教学策略
1. 创设情境
教师可以创设校园植树的情境:校园里要在一条长20米的小路一侧植树,每隔5米种一棵,两端都种,一共要种多少棵树?这个情境与学生的校园生活密切相关,能够引起学生的兴趣。
2. 情境拓展
在学生解决了上述问题后,可以拓展情境。如果小路两端都不种树或者只种一端,情况又会怎样呢?通过这样的情境拓展,学生能够深入理解植树问题的不同情况,提高解决问题的能力。
(二)以“行程问题”为例的问题解决策略
1. 分析法的应用
对于“甲、乙两人分别从A、B两地同时出发,相向而行,甲的速度是5千米/小时,乙的速度是3千米/小时,两地相距24千米,问两人多久后相遇?”这个问题,教师引导学生从问题“多久后相遇”出发,分析出需要知道两人的速度和以及两地的距离,然后根据公式“时间 = 路程÷速度和”来解决问题。
2. 综合法的应用
同样是这个行程问题,教师可以引导学生从已知条件出发。先计算出两人的速度和为8千米/小时,再根据路程24千米,按照公式计算出相遇时间为3小时。通过对比两种方法,学生能够更好地掌握行程问题的解决方法。
(三)以“图形面积计算”为例的合作学习策略
1. 小组合作
在计算组合图形(如由一个三角形和一个长方形组成的图形)的面积时,小组成员分工合作。有的成员负责测量三角形的底和高,有的负责测量长方形的长和宽,然后共同计算出组合图形的面积。
2. 小组交流
小组完成计算后,进行小组间的交流。各小组展示自己的计算方法,有的小组可能先分别计算三角形和长方形的面积再相加,有的小组可能采用其他的分割或填补方法。通过交流,学生可以学习到不同的计算方法,拓宽解题思路。
(四)以“分数应用题”为例的数学建模策略
1. 构建模型
对于“一袋大米,吃了2/5,还剩30千克,这袋大米原来有多少千克?”这个问题,引导学生构建数学模型。设这袋大米原来有x千克,则可以列出方程:x - 2/5x = 30,通过解方程得出x = 50。
2. 模型拓展
将这个模型拓展到其他分数应用题中,如“一件衣服原价x元,降价1/3后售价为80元,求原价。”让学生体会数学模型在不同问题中的应用,提高学生解决分数应用题的能力。
六、结论
(一)研究成果总结
本研究在核心素养的框架下,深入分析了北师大版小学数学“解决问题”教学的特点,并探讨了情境教学、问题解决策略渗透、合作学习和数学建模等多种教学策略的应用。通过实例分析表明,这些教学策略的多样化能够有效地促进学生核心素养的发展,提高学生解决问题的能力。
(二)研究的不足与展望
本研究也存在一定的局限性。在教学策略的实施过程中,可能受到教学时间、学生个体差异等因素的影响,教学效果可能存在一定的差异。未来的研究可以进一步探索如何根据不同的教学环境和学生特点,更加精准地实施教学策略,以更好地实现核心素养的培养目标。
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