基于學(xué)科核心素養(yǎng)下小學(xué)數(shù)學(xué)“計算教學(xué)”中的建模教學(xué)策略獲獎科研報告

基于學(xué)科核心素養(yǎng)下小學(xué)數(shù)學(xué)“計算教學(xué)”中的建模教學(xué)策略獲獎科研報告摘要：時代在發(fā)展，社會在進(jìn)步。小學(xué)數(shù)學(xué)教育也需要與時俱進(jìn)地更新教育理念、完善教學(xué)手段。在新課程改革的不斷推進(jìn)中，核心素養(yǎng)的教學(xué)指導(dǎo)意義愈發(fā)明顯——教師不僅需要幫助學(xué)生實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的理解和掌握，還需要幫助學(xué)生從數(shù)學(xué)意識、應(yīng)用、素養(yǎng)層面實現(xiàn)全面進(jìn)步和提升。因此，教師需要在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中基于數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方向來實施計算教學(xué)，并逐步幫助學(xué)生在核心素養(yǎng)的提升過程中實現(xiàn)計算能力的進(jìn)步、技巧的掌握和建模意識與計算素養(yǎng)的同步提升。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)；核心素養(yǎng)；計算教學(xué)；建模

數(shù)學(xué)不僅是一種知識體系，更是一種語言——這種語言能夠幫助我們更好地理解世界、更好地改造世界、更好地創(chuàng)造世界。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要積極利用小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)機(jī)會，結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的教育理念對學(xué)生進(jìn)行教育引導(dǎo)和教學(xué)培養(yǎng)，并逐步借助數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中的“計算教學(xué)”來實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)當(dāng)中“建立模型”數(shù)學(xué)思想的建立和完善。同時，想要高效實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)的建立，教師首先需要充分了解小學(xué)核心素養(yǎng)背景下數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的特點(diǎn)，并為了有效完善學(xué)生的建模思想而努力營造計算機(jī)會、完善學(xué)生的計算能力；其次還需要分步驟培養(yǎng)學(xué)生的建模能力，并逐步幫助學(xué)生在計算興趣、計算方法、計算技巧培養(yǎng)中逐步完善建模意識、建模能力與建模素養(yǎng)。接下來，本文將從上述兩個部分詳細(xì)論述小學(xué)數(shù)學(xué)課堂計算教學(xué)中對于學(xué)生建模素養(yǎng)的有效培養(yǎng)。

一、核心素養(yǎng)下小學(xué)數(shù)學(xué)的教育特點(diǎn)

（一）核心素養(yǎng)下小學(xué)數(shù)學(xué)教育的基本特征

小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)所包含的內(nèi)容十分廣泛，其主要含有數(shù)感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運(yùn)算能力、推理能力與建模能力。在以數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的為培養(yǎng)理念的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中，教師的教學(xué)重點(diǎn)不再是單純的知識教學(xué)，而是“如何培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)”與“如何完善學(xué)生的數(shù)學(xué)能力”。也就是說，數(shù)學(xué)課堂的知識教學(xué)不再是“講授式”的理論知識教學(xué)，而是變成了知識講解、知識演示、問題探究、知識應(yīng)用、素養(yǎng)完善等一系列數(shù)學(xué)教學(xué)過程。

（二）核心素養(yǎng)下小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)方向

在核心素養(yǎng)背景下的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中，教師需要與時俱進(jìn)地更新教學(xué)理念，并借助數(shù)學(xué)教學(xué)中的具體課程來有效安排核心素養(yǎng)的重點(diǎn)內(nèi)容培養(yǎng)。例如，教師需要在基礎(chǔ)數(shù)學(xué)能力的教學(xué)中訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)感，并逐步在知識教學(xué)與實踐中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)與數(shù)量、數(shù)量關(guān)系等感知與運(yùn)算能力；在代數(shù)知識教學(xué)當(dāng)中的符號利用與實踐中幫助學(xué)生掌握符號的應(yīng)用效率與變化規(guī)律；在幾何知識的教學(xué)過程中逐步培養(yǎng)學(xué)生的空間抽象觀念與幾何直觀實踐能力；借助大量生活、實際數(shù)據(jù)的分析來訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)據(jù)分析與整合能力；在課堂上，教師還需要借助邏輯推理相關(guān)知識來培養(yǎng)學(xué)生的推理意識與能力；最后，教師還需要通過數(shù)學(xué)模型的建立與利用來強(qiáng)化學(xué)生的模型意識，并幫助學(xué)生在模型思想應(yīng)用中實現(xiàn)問題解決與突破。最終，學(xué)生將會在教師的教學(xué)引導(dǎo)和培養(yǎng)中逐步實現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的建立與完善、實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的理解和掌握。

二、“計算教學(xué)”中的建模教學(xué)策略

在小學(xué)數(shù)學(xué)計算的實踐教學(xué)中，教師可以借助計算知識的教授和運(yùn)算過程的開展來逐步培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力與建模思想。很多教師往往會在教學(xué)中產(chǎn)生疑問：計算教學(xué)明明是培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算和推理能力，哪里還會涉及學(xué)生的建模思想培養(yǎng)呢？其實，這種想法是較為偏頗的。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中，計算過程的教學(xué)并非“無枝可依”。相反，計算的過程與思想就是源于數(shù)學(xué)模型的建立與應(yīng)用。因此，教師需要重視計算教學(xué)中對于學(xué)生建模思想的有效培養(yǎng)，并在計算教學(xué)中同步完成建模教學(xué)，進(jìn)而促使學(xué)生實現(xiàn)運(yùn)算能力與建模思想的核心素養(yǎng)完善。

（一）調(diào)動學(xué)生積極性，充分理解計算數(shù)理

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的實施過程中，教師既需要幫助學(xué)生實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的有效掌握，也需要最大限度調(diào)動學(xué)生的課堂參與積極性，并幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣的帶動下主動投入到數(shù)學(xué)知識的計算與建模教學(xué)過程中。同時，教師需要在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生完成計算數(shù)理的理解和掌握，并借助數(shù)理這種數(shù)學(xué)模型實現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的突破與解決。

例如，在學(xué)習(xí)《100以內(nèi)的加法（二）》這部分知識時，筆者為了激發(fā)學(xué)生的計算教學(xué)參與興趣，就借助生活化情境的組織與創(chuàng)設(shè)來為學(xué)生營造數(shù)學(xué)計算氛圍。在情境中，筆者使用超市購物的形式請學(xué)生跟隨筆者一同進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。同時，為了強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力與計算正確性，筆者在情境中引入數(shù)學(xué)模型：通過情境中數(shù)量關(guān)系的變化規(guī)律分析來幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)量關(guān)系的變化規(guī)律模型來投入到情境的數(shù)值計算過程中。最終，學(xué)生不僅在學(xué)習(xí)中建立了興趣和課堂參與積極性，還在數(shù)學(xué)模型的幫助下實現(xiàn)了運(yùn)算數(shù)理的理解和掌握，進(jìn)而突破了情境問題、完成了知識學(xué)習(xí)。

（二）深入研學(xué)建立模型，掌握算法

教師在小學(xué)數(shù)學(xué)的計算教學(xué)中，還需要借助數(shù)學(xué)建模教學(xué)的組織和實施來強(qiáng)化學(xué)生的模型研究與利用，并幫助學(xué)生在數(shù)學(xué)模型的探究中逐步實現(xiàn)數(shù)學(xué)計算方法的深入認(rèn)知和理解，進(jìn)而促使學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂的計算教學(xué)中高效實現(xiàn)計算方法與數(shù)學(xué)模型的有效掌握。

例如，在學(xué)習(xí)《三位數(shù)乘兩位數(shù)》這部分知識時，筆者為了強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)知識認(rèn)知和理解，就通過三位數(shù)乘以兩位數(shù)筆算算法的模型來幫助學(xué)生一步一步實現(xiàn)運(yùn)算方法與技巧的理解和掌握。同時，為了深化學(xué)生的運(yùn)算能力，筆者還借助筆算模型的多媒體展示為學(xué)生講解每一個步驟的易錯點(diǎn)，進(jìn)而高效幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)運(yùn)算模型的應(yīng)用、避免學(xué)生在自主運(yùn)用模型時出現(xiàn)同類型的錯誤。最終，筆者請學(xué)生在研學(xué)運(yùn)算模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)算練習(xí)，并針對運(yùn)算結(jié)果與模型運(yùn)用效果與自己的同桌進(jìn)行溝通和討論，進(jìn)而有效幫助學(xué)生實現(xiàn)模型運(yùn)用的理解和計算方法的掌握?？梢姡瑪?shù)學(xué)運(yùn)算模型的研究對于小學(xué)生實現(xiàn)運(yùn)算方法的掌握和運(yùn)算能力的提升是必不可少的，因而教師可以借助數(shù)學(xué)模型的建立與研究來引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)運(yùn)算方法的掌握和運(yùn)算能力的提升。

（三）緊密結(jié)合實際生活，運(yùn)用數(shù)學(xué)

數(shù)學(xué)知識來源于生活、且最終的作用也是應(yīng)用于生活。因此，教師應(yīng)該在小學(xué)數(shù)學(xué)的計算教學(xué)中積極應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想，并幫助學(xué)生借助建模與數(shù)學(xué)模型運(yùn)用的形式來實現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的解決。同時，教師需要在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中努力幫助學(xué)生鋪設(shè)其熟悉、感興趣的生活場景，并逐步引導(dǎo)其在緊密結(jié)合生活的環(huán)境中應(yīng)用模型解決問題。

例如，在學(xué)習(xí)《分?jǐn)?shù)與除法》這部分知識時，筆者為了強(qiáng)化學(xué)生的知識認(rèn)知和理解，就以課堂活動的組織形式來實施教學(xué)，并幫助學(xué)生在生活環(huán)境中理解數(shù)學(xué)模型、應(yīng)用數(shù)學(xué)模型。在課堂中，筆者使用多媒體設(shè)備展示出了一個蛋糕，并表示小明過生日了，家里一共有三個人，現(xiàn)在如果把蛋糕平分給三個人，那么小明、媽媽、爸爸每個人應(yīng)該能夠分得多少蛋糕呢？筆者請學(xué)生以小組為單位進(jìn)行分析和討論，并借助“單位1”數(shù)學(xué)模型來幫助學(xué)生建立“平均分”的計算概念與運(yùn)算能力。最終，學(xué)生不僅在生活化的課堂問題中積極探究，還能順利地將數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于實際生活問題的解決當(dāng)中。

綜上所述，教師在核心素養(yǎng)背景下對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)計算能力的訓(xùn)練時，不僅需要借助計算來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)參與積極性，還需要借助學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣引導(dǎo)其理解計算數(shù)理、完善計算過程中數(shù)學(xué)模型的建立與使用；教師需要借助數(shù)學(xué)模型的建立與應(yīng)用