
未来教育探索
Exploration of Future Education
- 主办单位:未來中國國際出版集團有限公司
- ISSN:3079-3637(P)
- ISSN:3079-9511(O)
- 期刊分类:教育科学
- 出版周期:月刊
- 投稿量:4
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乐学理念对学生计算思维能力培养的帮助——以小学数学教学为例
The Help of the Happy Learning Concept in Cultivating Students' Computational Thinking Competence —Taking Primary School Mathematics Teaching as an Example
引言
随着人工智能、大数据技术的普及,计算思维已被列为中小学教育必备的核心素养之一,成为学生适应未来社会发展的关键能力。其“抽象、分解、建模、算法”的核心方法,对个体终身发展具有重要意义。小学数学作为逻辑思维培养的启蒙阶段,其知识体系中蕴含着丰富的计算思维元素,但当前小学数学计算思维的培养仍面临诸多现实困难:教学时多以知识传授为核心,忽视思维过程的引导;教学形式单一固化,难以激发学生的学习兴趣;学生常陷入机械计算与被动接受的困境,难以形成主动思考,分析、解决问题的能力。导致计算思维培养难以真正落地,无法有效支撑学生核心素养的全面发展。
乐学理念强调“以乐促学、以学启思”,主张通过创设趣味化、生活化的教学情境,设计游戏化的学习任务,多元化评价激励,让学生在主动参与、积极思考中获得知识与能力的双重提升。将乐学理念融入小学数学计算思维培养,既能破解传统教学的枯燥,又能为计算思维的发展提供有力支撑。因此,乐学理念对学生计算思维能力培养,对核心素养培养目标的落实、小学数学教学质量的提升具有重要的理论与实践意义。
一、乐学理念助力学生计算思维培养的小学数学教学策略
(一)趣味化情境创设:激发学习兴趣,奠定计算思维培养基础
1.生活化情境创设
将抽象的数学知识与学生熟悉的生活场景相结合,挖掘其中的计算思维元素,让学生感受到计算思维的实用性。
在“认识除法”教学时,创设“班级图书角图书分配”情境。用图片出示(12本图书,平均分给6个小组)数学信息,引导学生思考(12本图书平均分给6个小组,该如何进行分配)。学生通过思考、分析,抽象出“总数、份数、每份数”的数量关系,分解为“确定分配标准—计算每份数量—检验分配结果”的步骤,在解决实际问题的过程中自然渗透计算思维。
在“100以内加减法”教学时,创设“班级文具角补货”情境。出示文具价目表(铅笔1元/支、橡皮2元/块、笔记本5元/本),给出任务(用20元预算为小组4人采购文具,每人至少1支铅笔和1块橡皮,剩余钱可买笔记本,应如何进行购买)。学生需先计算基础文具总价,再推导剩余金额,最后分析笔记本购买数量,在采购决策中练习加减运算,培养“分析需求—计算数据—优化方案”的思维路径。
在“乘加混合运算”教学时,创设“家庭周末采购预算”情境。播放(妈妈的采购清单)视频,提取食材单价(苹果8元/千克、猪肉32元/千克、蔬菜6元/份),让学生思考(采购3千克苹果、2千克猪肉和4份蔬菜,带150元够吗?)。学生需分步计算各类食材费用,再通过乘加混合运算求和,最后对比预算判断是否充足,同时拓展“若想节省10元,可减少哪种食材的采购量”,渗透变量调整的计算思维。
2. 游戏化任务设计
结合小学生的年龄特点,设计游戏化且富有挑战性的学习任务,激发学生的探究兴趣。
在“找规律”教学时,设计“数字密码破解”游戏。给出“1、3、5、7、()、11”等数列,让学生通过观察、分析、抽象出“后一个数比前一个数大2”的规律,然后根据规律尝试填数,最后验证密码正确性,在趣味游戏中激活计算思维。
在“乘法口诀”教学后,设计“拯救数学王国”闯关任务。先将写有乘法口诀前半部分(如“三七”)和得数(如“二十一”)的卡片打乱,让学生两人一组快速配对,配对正确即可闯关成功;也可以通过掷骰子确定抽取的口诀卡片数量,算出得数后即可闯关成功;通过竞赛形式推进课程,在趣味对抗中强化口诀记忆与灵活运用,培养快速运算与逻辑推理能力。
在“优化采购方案”教学时,设计“超市促销大比拼”活动。让学生模拟超市促销场景,为学生设置方案一(满100减20)、方案二(全场八五折)两种优惠方案,发放“采购清单”(如3千克苹果(8元/千克)、2千克猪肉(32元/千克))和“预算卡”(150元)。小组合作先计算每种商品总价,再分别核算两种方案的实付金额,对比选出最省钱的方案;最后展示计算过程与决策理由,评选“最佳省钱小队”。也可以进阶挑战“调整采购清单”活动(若想节省10元,需通过计算判断减少哪种商品的采购量或替换为低价替代品)。任务中融入数据对比、变量调整,培养学生分解问题与方案优化的计算思维。
3. 故事化场景创设
通过动画、绘本等形式呈现故事化教学场景,引发学生的情感共鸣与探究欲望。
在“7的分与和”教学时,创设“小老鼠背土豆”的故事场景:劳动节到了,小老鼠在地里勤快地劳动呢!它给袋子里装了一些土豆,你能知道是几个土豆吗?小老鼠背起袋子就走了,可是袋子破了一个洞,土豆掉出来了,你能知道还剩几个土豆吗?让学生根据图示的数学信息帮助小老鼠算一算“一共有几个土豆”和“还剩几个土豆”的问题,引导学生先思考提取有效的数学信息,在列出算式进行计算,在帮助故事角色解决问题的过程中培养计算思维。
在“20以内退位减法”的教学时,创设“小松鼠的过冬储备”故事场景:深秋时节,小松鼠要为冬天储存松果啦!它在松树上找到了15颗饱满的松果,小心翼翼地装进树洞里。可是夜里刮起大风,3颗松果被吹落到了草丛里。第二天小松鼠发现松果变少了,急得团团转:“我原来有15颗松果,掉了3颗,现在还剩多少颗能过冬呀?” 教师引导学生化身“森林小帮手”,先通过画图圈出掉落的3颗松果,再思考“从总数里去掉一部分,求剩下的部分用什么方法”,最终列出算式15-3=12,在帮小松鼠解决难题的过程中,理解退位减法的意义与计算逻辑。
在“乘法的初步认识”教学时,创设“游乐园的欢乐派对”故事场景:阳光游乐园开业啦!小火车目前排起了长队,每节车厢里都坐了4个小朋友,一共有5节车厢。过山车项目更热闹,每排有3个座位,整整坐满了6排。帮助小朋友们快速算出“小火车和过山车分别坐了多少个小朋友?”先让学生用加法算式4+4+4+4+4和3+3+3+3+3+3计算,再引导发现“相同加数相加”的特点,接着引出乘法:“像这样求几个相同加数的和,用乘法算更简便”,顺势列出4×5和3×6,让学生在游乐园的欢乐场景中,初步建立乘法思维。
(二)阶梯式探究活动:搭建思维支架,推动计算思维进阶发展
1. 分层任务设计
遵循“由浅入深、循序渐进”的原则,设计阶梯式探究任务,为学生搭建思维发展支架。
在“乘法运算定律”教学中设计分层任务:
基础层(抽象思维):通过“计算班级桌椅总数”的具体任务,让学生抽象出“a×b=b×a”的乘法交换律;
提高层(分解思维):设计“计算多个小组物品总数”的任务,引导学生将复杂问题分解为“先算每个小组的数量,再算总数量”,抽象出乘法结合律;
创新层(评估思维):让学生自主设计运用乘法运算定律解决实际问题的方案,并对比不同方案的优劣,实现计算思维的逐步进阶。
在“三位数乘两位数”的教学中设计分层任务:
基础层(算法掌握):通过用竖式计算123×24、315×16,让学生重点掌握“先用两位数个位上的数去乘,再用十位上的数去乘,最后把两次积相加”的核心步骤,确保计算准确性;
进阶层(算理理解):让学生用“拆分法”验证145×32的结果,可以拆成145×30+145×2,或100×32+40×32+5×32,对比两种方法,深化对“乘法分配律”在笔算中应用的理解,明白竖式每一步的意义;
拓展层(综合应用):设计解决问题任务:学校要采购18套科学实验器材,每套器材包含24件小工具,每件工具的成本是15元,学校采购这些器材一共需要花费多少元?让学生先分析“总花费=套数×每套工具数×每件成本”的数量关系,再选择合适的方法计算,培养多步骤计算思维。
2. 合作模式探究
组织小组合作学习,通过思维碰撞促进计算思维提升。
在“最优租车方案”教学时,将学生每4人分为一组,每组需完成“分析租车需求(人数、车型、价格)—分解任务(计算不同车型的人均成本、组合方案)—建模对比(列出所有可行方案)—优化选择(找出最省钱方案)”的全过程;在合作交流中深化对计算思维的理解与运用。
在“运算定律与简便计算”教学时,将学生每4人分成一个“侦探小组”,设置“数学侦探小组”合作破案活动。为学生发放“案件线索”,让学生进行分工,小组内先各自尝试计算,再分享不同方法,通过对比“常规算法”与“简便算法”的步骤差异,推导运算定律的应用逻辑;最后各小组派代表上台“汇报破案结果”,展示简便过程,在合作论证中深化对算理的理解。
3. 动手操作探究
借助教具、学具等教学资源,让学生在动手操作中感知计算思维方法。例如,在“长方体体积”教学时,让学生用小正方体搭建不同的长方体,通过观察“长、宽、高与小正方体个数的关系”,抽象出长方体体积计算公式,再让学生尝试用不同数量的小正方体搭建体积相同的长方体,对比不同搭建方案的合理性,在动手实践中内化计算思维。
在“角的度量”教学时,让学生进行实操验证,提前准备操作材料,通过动手操作,摆弄活动角,感受“角的大小与两边张开程度有关”,小组合作探究“中心点、0刻度线、内圈外圈刻度”的作用,并尝试测量角,掌握量角器的使用方法,准确测量角的度数,在动手校准中理解量角器的测量原理。
(三)多元化评价激励:强化学习信心,保障计算思维培养效果
1. 丰富的评价方式
采用“过程性评价+终结性评价”的方式,过程性评价可通过课堂观察了解学生的学习过程、学习态度和学习策略,突破“只看解题结果”的传统评价模式,聚焦学生的思维过程与参与表现。终结性评价可设计课后作业,从作业中了解学生基础知识和计算能力的掌握情况。
2. 多元化评价主体
采用“生自评+生生互评+师评”相结合的评价方式,调动学生的参与积极性。自评让学生反思自身的思维过程与不足;互评让学生学习他人的优秀思维方法,实现思维互补;师评则给予针对性的指导与鼓励,让学生明确计算思维的提升方向。
3. 激励性评价反馈
坚持“以鼓励为主”的评价原则,通过表扬、奖励、成果展示等方式,增强学生的学习信心与探究动力。例如,对思维有创新的学生给予“思维之星”称号,对主动参与探究的学生给予积分奖励,将学生优秀的解题思路与思维过程在班级展示,让学生在积极的评价氛围中保持对计算思维学习的兴趣与热情。
二、教学实践反思与展望
在小学数学教学中,运用乐学理念培养学生的计算思维,需把握三个核心原则:一是“趣味适度”,避免过度追求游戏化而忽视思维深度,确保教学活动始终围绕计算思维的核心要素展开;二是“自主与引导结合”,既要给予学生充分的自主探究空间,又要在学生思维受阻时及时搭建支架,避免学生陷入思维困境;三是“知识与能力统一”,立足小学数学的学科本质,将计算思维培养与数学知识习得有机融合,而非脱离学科知识空谈思维培养。
实践表明,通过趣味情境导入、阶梯式探究活动与多元化评价激励等策略,学生的学习兴趣明显提升,主动思考、运用计算思维分析和解决问题的能力得到有效发展。但同时也面临一些挑战,如教师对乐学理念与计算思维的融合点把握不够精准、适配的教学资源相对不足等。未来,还需加强学习,深化对乐思理念与计算思维融合的理解;开发更多贴合小学数学教学的“乐学+计算思维”教学资源,推动教学策略的持续优化与落地。
三、结论
乐学理念为小学数学计算思维培养提供了科学的教学导向,其“以乐促学、以学启思”的核心内涵,能够有效破解计算思维培养中的枯燥化、抽象化难题。通过创设趣味情境激发学习动机、设计阶梯式探究活动推动思维进阶、实施多元化评价强化学习信心,可实现“趣味激发—思维发展—素养落地”的教学目标,让学生在愉悦的学习氛围中逐步形成计算思维。小学数学教学应充分挖掘乐学理念与计算思维的内在契合性,推动二者深度融合,助力核心素养教育在小学阶段的有效落实,为学生的终身发展奠定坚实基础。
参考文献:
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