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如何将数学思维融入小学数学教学?

什么是数学思维?

我们需要明确“数学思维”不仅仅是“会做题”、“算得快”,它是一种高层次的认知能力,是运用数学的观点和方法去观察、分析、解决问题的思维方式,它超越了具体的数学知识,是一种可以迁移到其他领域和未来生活的核心素养。

如何将数学思维融入小学数学教学?-图1
(图片来源网络,侵删)

小学阶段培养的数学思维主要包括以下几个方面:

  1. 抽象思维

    • 内涵:从具体事物中抽取其数量关系和空间形式的本质属性,从3个苹果、3支铅笔、3个小朋友中,抽象出数字“3”的概念。
    • 教学体现:从具体情境(分糖果、摆小棒)过渡到抽象的算式和符号。
  2. 逻辑推理

    • 内涵:包括归纳(从特殊到一般)、演绎(从一般到特殊)和类比(从相似到相似)。
    • 教学体现
      • 归纳:通过计算多个“2+3=5”的例子,归纳出“加法交换律”。
      • 演绎:学习了“长方形面积=长×宽”,可以计算出任何一个具体长方形的面积。
      • 类比:学习了整数加减法,可以类比推出小数加减法要对齐小数点。
  3. 模型思想

    如何将数学思维融入小学数学教学?-图2
    (图片来源网络,侵删)
    • 内涵:用数学的语言(如算式、方程、图表)来刻画和描述现实世界中的问题,这是“数学化”的过程。
    • 教学体现:“鸡兔同笼”问题,可以用画图法、列表法、假设法等建立数学模型来解决。
  4. 空间观念

    • 内涵:对物体和几何图形的形状、大小、位置关系及其变化的感知和想象能力。
    • 教学体现:观察物体、认识图形、动手操作(折纸、搭积木)、理解图形的平移、旋转和轴对称。
  5. 运算能力

    • 内涵:不仅指算得对、算得快,更指理解算理、根据算理灵活选择算法、进行估算和验算的能力。
    • 教学体现:学习“凑十法”计算9+5,是为了理解进位加法的本质,而不是死记硬背。
  6. 数感

    • 内涵:对数的意义、大小、关系的直观感知和敏锐洞察力,看到“25%”,能立刻联想到“四分之一”、“0.25”、“一半的一半”。
    • 教学体现:估计一堆有多少颗豆子,判断计算结果是否合理。
  7. 应用意识与创新意识

    如何将数学思维融入小学数学教学?-图3
    (图片来源网络,侵删)
    • 内涵:认识到数学在现实生活中的有用性,并敢于尝试用不同的、新颖的方法去解决问题。
    • 教学体现:设计购物方案、规划班级出游路线,鼓励学生用多种方法解同一道题。

为什么数学思维比知识本身更重要?

  1. 知识的“保质期”有限,思维的“生命力”无限:小学阶段学的具体公式、定理,未来可能会忘记,但解决问题的思维方式、逻辑推理能力、模型思想将伴随一生,成为解决新问题、适应新环境的强大工具。
  2. 应对未来挑战的必然要求:人工智能时代,重复性的计算工作可以被机器取代,但人类的创造力、批判性思维和复杂问题解决能力(这些都与数学思维高度相关)是机器难以替代的。
  3. 实现“减负增效”的关键:当学生理解了数学思维,他们就不是在死记硬背,而是在“理解着学习”,这样不仅学得更轻松、更牢固,还能举一反三,从“题海战术”中解放出来。

如何在小学数学教学中渗透数学思维?

(一) 教师角色的转变:从“传授者”到“引导者”

  • 多问“为什么”和“怎么办”:不要只满足于学生给出正确答案,要追问:“你是怎么想的?”“还有其他方法吗?”“…会怎么样?”
  • 鼓励“犯错”和“试错”:错误是思维过程的宝贵反馈,要引导学生分析错误原因,将错误转化为学习资源。
  • 设计“大问题”和“真问题”:创设具有挑战性、开放性、贴近生活的情境性问题,激发学生探究的欲望。

(二) 教学方法的转变:从“灌输式”到“探究式”

  1. 创设情境,让思维有“源头”

    • 案例:教学“平均分”,不要直接给出定义,可以创设一个情境:“这里有12颗糖,要分给3个小朋友,怎样分才公平?”让学生在动手操作和讨论中,自己发现“每份同样多”平均分”,从而自主构建概念。
  2. 动手操作,让思维有“支点”

    • 案例:教学“分数的初步认识”,可以让学生通过折纸、涂色等活动,亲身体验“把一个整体平均分成几份,其中一份就是几分之一”,手的活动带动脑的思维,抽象的分数变得直观可感。
  3. 数形结合,让思维有“拐杖”

    • 案例:教学“乘法分配律”(a×b + a×c = a×(b+c)),可以用长方形面积模型来解释:一个长为a的大长方形,被分成两个小长方形,一个宽为b,一个宽为c,总面积等于两个小长方形面积之和,图形让抽象的代数关系变得一目了然。
  4. 鼓励算法多样化,让思维“活”起来

    • 案例:计算“15-9”,有的学生可能会用“破十法”(10-9=1, 1+5=6),有的可能会用“平十法”(15-5=10, 10-4=6),有的可能会直接想“9+6=15,所以15-9=6”,教师要鼓励并展示这些不同的思路,组织学生讨论每种方法的优劣,培养思维的灵活性和批判性。
  5. 引导反思与总结,让思维“结构化”

    在一个知识点或一个单元结束后,不要急于进入下一课,要引导学生回顾:“我们学了什么?”“这些知识之间有什么联系?”“我们是怎样解决这类问题的?”通过反思,将零散的知识点串联成线、结成网,形成结构化的认知体系。

(三) 评价方式的转变:从“重结果”到“重过程”

  • 关注思维过程:在作业和考试中,可以设置一些“过程分”或“解法分”,鼓励学生展现自己的思考路径,即使最后答案错了,也要对其中合理的思维给予肯定。
  • 使用成长性评价:通过观察记录、学习档案袋等方式,记录学生思维发展的轨迹,看到他们的进步和闪光点,而不仅仅是用一个分数来定义他们。

数学思维是小学数学教学的“灵魂”,它要求我们:

  • 心中有人:以学生为中心,关注他们的认知规律和发展需求。
  • 目中有标:将培养数学核心素养作为教学的最终目标。
  • 手中有法:灵活运用情境、操作、探究、数形结合等多种方法,为学生的思维成长搭建脚手架。

当我们的教学不再仅仅是“教会学生数学”,而是“用数学来教学生”,当他们离开学校后,带走的不仅是数学知识,更是分析问题、解决问题的思维能力和勇于探索的创新精神时,我们的数学教育才真正实现了其价值。

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