核心素养视域下小学图形与几何关键能力培养研究

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吴桂琴

四川省乐山市夹江县漹城镇第三小学校,614100

摘要

小学图形与几何教学是培养学生空间观念和数学思维的重要载体,基于核心素养理念,研究聚焦作图能力、动手操作能力、推理能力、创新能力和生活应用能力等维度,探讨了有效培养策略。通过理论分析与实践验证,提出情境化教学、探究式学习和跨学科整合等方法,为提升小学生几何关键能力提供可行性路径。研究结果表明,系统化的能力培养能显著提升学生的几何素养和问题解决能力。


关键词

核心素养;小学图形与几何;关键能力

正文


引言

随着基础教育课程改革的深化,核心素养导向的数学教育对图形与几何教学提出新要求。当前小学几何教学仍存在重知识轻能力、重结果轻过程等问题,制约学生空间观念和几何思维的发展。如何立足核心素养培养小学生的图形与几何关键能力,成为亟待解决的教学课题。这既关系到数学教育质量的提升,也影响着学生未来的学习和发展。

一、核心素养理念对数学教育的新要求

核心素养理念对数学教育提出了从知识本位转向素养导向的深刻变革要求,在数学教育领域,这一理念强调通过真实情境中的问题解决,培养学生适应终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。具体表现为三个维度的新要求,在价值取向上,要求超越传统双基目标,注重数学思想方法、思维品质和情感态度的综合培养,使学生形成用数学眼光观察世界、用数学思维思考世界、用数学语言表达世界的能力。在教学内容上,强调将抽象数学概念与生活实际紧密结合,设计具有挑战性的真实任务,引导学生在解决实际问题过程中理解数学本质,发展空间观念、几何直观和推理能力等核心素养。在教学方式上,倡导以学生为主体的探究式学习,通过观察、操作、实验等活动积累数学活动经验,培养创新意识和实践能力。这种转变要求教师重新审视教学目标,构建以素养发展为指向的课堂教学新样态,实现从教知识到育人的根本转变。

二、小学图形与几何教学存在的问题

当前小学图形与几何教学仍存在诸多亟待解决的问题,主要表现在教学目标、教学内容和教学方法三个层面。从教学目标来看,部分教师过于注重几何知识的机械记忆和公式套用,忽视学生空间观念和几何直观能力的培养,导致学生难以建立完整的几何认知体系。在教学内容方面,教材中的几何知识与生活实际联系不够紧密,缺乏真实情境的问题设计,学生难以理解几何概念的现实意义和应用价值。就教学方法而言,传统灌输式教学仍占主导地位,教师过度依赖讲解演示,学生动手操作和实践探究机会不足,几何画图工具使用流于形式,未能有效发展学生的作图能力和空间想象能力。此外,教学评价片面关注结果正确性,忽视几何推理过程和思维品质的培养,不同学生几何思维发展水平的差异性未得到足够重视。这些问题严重制约着学生几何核心素养的形成,亟需通过教学改革加以解决。

三、核心素养视域下小学图形与几何关键能力培养

(一)作图能力的培养

作图能力是小学图形与几何教学的基础,直接影响学生的空间观念和几何直观能力的发展。在核心素养视域下,教师应注重培养学生规范使用作图工具的能力,如直尺、圆规、量角器等,确保学生能够准确绘制基本图形。同时,应结合数字化工具,如几何画板或GeoGebra,让学生在动态作图中观察图形的变化规律,增强对几何概念的理解。例如,在学习“圆的周长”时,教师可引导学生先手工画圆并测量直径与周长,再借助计算机软件验证数据,从而深化对π的理解。此外,教师应关注学生的作图错误,如线段不直、角度偏差等,通过对比分析帮助学生建立严谨的作图习惯。在教学过程中,可设计分层次的作图任务,从简单的线段、角到复杂的组合图形,逐步提升学生的作图能力,使其能够运用几何语言准确表达数学问题。

(二)动手操作能力的培养

动手操作能力是几何学习的重要途径,符合小学生的认知特点。核心素养强调通过实践体验发展学生的空间思维,因此教师应设计丰富的操作活动,如折纸、拼图、模型搭建等,让学生在“做中学”。例如,在学习“长方体的展开图”时,可让学生用硬纸板制作长方体,观察不同展开方式,理解二维与三维图形的转换关系。此外,测量活动也是培养动手能力的有效方式,如让学生使用卷尺测量教室的长宽高,计算面积和体积,增强几何知识的应用意识。教师应鼓励学生在操作过程中记录观察结果,分析数据,培养科学探究精神。通过持续的动手实践,学生不仅能掌握几何知识,还能发展观察、分析和推理能力。

(三)推理能力的培养

推理能力是数学核心素养的核心要素,在图形与几何教学中尤为重要。小学阶段应注重从直观推理向逻辑推理的过渡,教师可通过观察、比较、归纳等方式引导学生发现几何规律。例如,在学习“三角形的内角和”时,可让学生先测量不同三角形的内角并计算总和,再通过剪拼实验验证结论,最后引导他们理解演绎推理的过程。此外,教师应设计开放性问题,如“如何证明四边形的内角和是360度”,鼓励学生运用多种方法进行推理,培养思维的灵活性。在教学过程中,教师应关注学生的语言表达,要求他们用准确的数学语言描述推理过程,如“因为……所以……”,以强化逻辑思维的严谨性。同时,可结合生活中的推理问题,如“如何用最少的材料围出最大面积的花圃”,让学生在真实情境中锻炼推理能力。

(四)创新能力的培养

创新能力是核心素养的重要组成部分,在图形与几何教学中,教师应鼓励学生突破常规思维,探索多样化的解题策略。例如,在学习“图形的对称性”时,可让学生设计具有对称美的图案,或利用几何图形创作艺术作品,激发创造性思维。此外,教师可提出非常规问题,如“用六根火柴棒拼出四个等边三角形”,引导学生从不同角度思考,培养空间想象能力。在教学过程中,教师应营造开放的学习环境,允许学生尝试不同的方法,即使失败也应肯定其探索精神。通过持续的创新训练,学生不仅能掌握几何知识,还能发展批判性思维和问题解决能力。

(五)联系生活实际的能力培养

几何知识源于生活,最终也应回归生活。核心素养强调数学的应用价值,因此教师应设计真实情境的学习任务,让学生体会几何的实用性。例如,在学习“面积计算”时,可让学生测量教室或家庭的房间面积,并计算铺设地砖的费用,增强数学建模能力。此外,教师可结合社会热点,如“如何优化校园绿化布局”,引导学生运用几何知识提出解决方案。在教学过程中,教师应鼓励学生观察生活中的几何现象,如建筑结构、交通标志等,并分析其数学原理。同时,可组织实地考察活动,如“寻找社区中的几何图形”,让学生在真实环境中应用所学知识。通过生活化的教学,学生不仅能加深对几何概念的理解,还能培养数学应用意识和实践能力,真正实现学以致用。

结束语

图形与几何关键能力的培养是发展学生数学核心素养的重要途径,通过系统的教学策略和实践探索,研究验证了多维能力培养的有效性。未来应进一步优化教学评价体系,加强教师专业培训,推动几何教学从知识传授向素养培育的深度转型,为培养具有创新精神和实践能力的新时代人才奠定基础。

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