生活情境驱动下小学生数学思维培养的路径研究论文
2026-03-06 17:21:52 来源: 作者:xuling
摘要:抽象认知的起始点源自具象感知,综合对小学生的认知特点和小学数学学科特征的考量,情境在促进学生思维发展进程中具有关键作用。
[摘要]抽象认知的起始点源自具象感知,综合对小学生的认知特点和小学数学学科特征的考量,情境在促进学生思维发展进程中具有关键作用。本文基于此探讨如何借助生活情境培养小学生数学思维,从课标出发,阐明生活情境为数学思维提供感性前提、情境引发的认知冲突成为思维展开的内在动因、情境中的表达交流构成思维深化路径。基于此,文章提出系统性实践策略:甄选内蕴数学结构的生活素材,奠定思维活动的具身体验基础;布设情境问题链,引发学生多元思维方式的综合运用;搭建联结情境与数学要素的建模支架,推动从感性经验向抽象思维转化;组织模型解释与优化应用的互动,促进思维迁移与创新。文章旨在为借助生活情境培养小学生数学思维提供实践参考。
[关键词]生活情境,小学数学,思维培养
数学思维的培养始于学生对周围世界的观察与思考。小学阶段的数学学习承载着从具象认知向抽象思维过渡的关键使命,这种过渡需要搭建适切的认知桥梁。生活情境作为连接小学生经验世界与数学概念体系的天然纽带,为数学思维的萌发和发展提供了丰富的养分。在真实的生活场景中,数量关系、空间形态、变化规律以鲜活的方式呈现,让学生在熟悉的经验基础上感知数学要素的存在,在探究实际问题的过程中习得数学方法与思想。文章旨在探索新课标背景下借助生活情境培养小学生数学思维的实践策略。
一、生活情境在小学生数学思维培养中的作用分析
(一)情境提供的真实素材是数学思维萌发的感性前提
数学思维并非空中楼阁,它的起点是对现实世界信息的感知、加工与抽象。课标提出“会用数学的眼光观察现实世界”,明确了数学思维的对象源于“现实世界”,而非纯粹的符号系统。学生的抽象能力、数感、量感等作为思维的基础要素,其形成始于学生对客观现象的感知与思考。课标强调“注重创设真实情境”,并指出“真实情境创设可从社会生活、科学和学生已有数学经验等方面入手,围绕教学任务,选择贴近学生生活经验、符合学生年龄特点和认知加工特点的素材”。因此,生活情境的核心价值在于为思维活动提供可供分析与加工的初始素材。若脱离了源于真实生活的情境,学生的数学观察便成了无源之水,其数学思维便会因缺少鲜活的感性材料而难以生成。
(二)情境引发的认知冲突是数学思维展开的内在动因
数学思维并非静态的知识应用,而是在解决问题中动态展开的探究过程。课标强调学生“会用数学的思维思考现实世界”,教学活动应“引导学生在真实情境中发现问题和提出问题”,并且“问题提出应引发学生认知冲突,激发学生学习动机”。这表明一个有效的生活情境,其价值不只在于真实,更在于其中蕴含的、能够激发学生思维活动的问题。当学生在熟悉的情境中遭遇预期之外的挑战时,其固有的认知平衡被扰动,探究的欲望也随之产生。此过程正是课标所倡导的“让学生经历数学观察、数学思考、数学表达、概括归纳、迁移运用等学习过程,体会数学是认识、理解、表达真实世界的工具、方法和语言,增强认识真实世界、解决真实问题的能力”的展开过程。学生调动运算能力、运用推理意识,在分析与解决情境问题的过程中,其思维的条理性、逻辑性得以培养。因此,生活情境是承载数学问题、驱动思维活动的空间,为学生提供经历数学“再发现”过程的实践平台。
(三)情境中的表达和交流是数学思维发展的深化途径
数学思维的深化与发展,不仅依赖于个体的独立思考,更在与他人的交流碰撞中得以淬炼与提升。课标明确学生应“会用数学的语言表达现实世界”。对侧重经验感悟的小学生来说,生活情境为全体学生提供了一个可共同探讨的“对话场域”和共通的具象经验基础。在此场域中,学生个体尝试运用数据、模型、符号等数学语言阐述自己对情境问题的见解,其“数据观念、模型观念、应用意识、创新意识”得以有效激活,这是思维的外化;在聆听与辨析他人的观点时,又必须调动自身的逻辑判断能力及推理意识进行严谨的交互,这是思维的审视。因此,生活情境为学生数学思维的发展创造了一个从具象经验出发,经由个体表达,进而在群体交流中获得检验的深化路径。
二、新课标背景下借助生活情境培养小学生数学思维的实践策略
(一)甄选内蕴数学结构的生活素材,奠定思维活动的具身体验基础
数学思维的萌发需要以真实的生活素材作为认知起点,这些素材既要贴近学生的生活经验,又要蕴含清晰的数学关系和规律。教师筛选素材时,应着眼于其中隐含的数学结构,让学生在熟悉场景中感知数学要素。甄选需遵循三个维度:典型性,能代表某类数学概念普遍特征;层次性,同一素材可支撑不同水平思维活动;关联性,不同素材存在内在数学联系。构建生活情境时,教师要突破趣味性维度,引导学生从浸入式生活体验过渡到有意识的数学观察,用数学视角看待、分析生活现象。

例如,教学人教版四下第八单元“平均数与条形统计”时,教师组织一场名为“金翼杯”的班级纸飞机飞行挑战赛。这一生活情境的选择,是教师基于对单元数学结构深度剖析后的系统性规划:首先,“飞行距离”数据是理解“平均数”代表数据集中趋势的范例,两组或多组飞机性能对比是学习复式条形统计图的场景。其次,同一组飞行数据可用于简单观察、综合处理与高阶探究,满足不同思维水平需求。最后,“平均数”概括单架飞机性能,“复式条形统计图”对比两架飞机表现,二者服务于“评判哪架飞机综合性能更优”议题,体现单元内知识关联性。课堂上,学生以“设计局”为单位分组参与飞机设计、折叠、试飞、比赛,测量并记录飞行距离。本单元的学习不再是课本上众多例题的计算与绘图,而是一个充满变数、夹杂着成功喜悦与失败懊恼的、鲜活而复杂的探究过程;将抽象的统计需求转化为学生内在的、源于他们日常生活情境体验的认知需求,为后续的平均数意义和复式条形统计图功用的思维探究做好铺垫。
(二)布设情境问题链,引导学生多元思维方式的综合运用
基于精选的生活素材,教师需要精心设计由浅入深、相互关联的问题序列以点燃学生的思维火花。首先,用开放式问题鼓励学生观察、收集信息,激活直觉与联想;其次,用关联性问题促使学生梳理信息、找联系规律,发展分析归纳能力;最后,用拓展性问题挑战学生认知,鼓励猜测、假设与验证,培养批判性与创造性思维。结合情境拓展的问题链能为学生搭建思维场域,使其在应对挑战中促进数学思维融会贯通。
例如,在“平均数与条形统计”“金翼杯”挑战赛结束后,教师提出开放式探讨主题:“冠军的荣光应归于谁?请从数据中寻找最有利的证据。”学生思考生活情境中的数据筛选与解读的有效方法,班级内形成了观点对立与数据冲突(如A机虽有最远纪录,但B机多次成绩更稳定)。学生在辨析中对“唯最值论”公正性存疑,思维陷入“最值与稳定性”困境时,教师引入关联性问题“看‘五次飞行的总距离’,冠军归属会变吗?这种方式更公平吗”,学生计算总和并分析可行性。教师进一步追问“E组飞机1次飞9米,其余4次近1米,总和13米;B飞机2次约4米、3次约2米,总和14米,依总和B机获胜合理吗”,促使学生思维从“求和”转向对数据整体分布与内在关系的深度分析,意识到“总和”有局限。学生否定“最值”与“总和”后,教师提出拓展性思想实验“能否把飞得远的距离匀给近的,使五次飞行距离相等?‘拉平’后的距离是多少?能否代表飞机真实水平”,学生小组讨论,教师引入“先求和,再平均分”的方法,启发学生理解平均数概念。结合环环相扣、步步深入的问题链,学生在解决真实矛盾的驱动下,其分析、归纳与批判性思维在连续的挑战与建构中获得了综合性的运用与发展。
(三)搭建联结情境与数学要素的建模支架,推动从感性经验向抽象思维转化
学生在探究情境问题时产生的纷繁思绪,需要借助数学的工具和语言使其变得清晰而有序。教师提供从具体到抽象的多样化数学表征工具谱系作为建模支架,支持学生依对情境的理解选择最合适方式呈现思考。谱系一端是具象化操作与图示,助学生直观展现事物关系;另一端是半抽象半形式化列表与符号,助学生提炼核心数学要素。教师启发学生自主组合,学生在以数学语言转述生活故事时,个体化感性经验得到升华,逐步向普适性抽象思维转化。
在学生对“平均数”有了初步的理解后,教师引导他们将这一新生概念与数据的视觉形态进行深度关联,完成一次从具体到抽象、再从抽象回归具体的思维闭环。教师提供两个维度的表征工具供学生自由选择。一是实物操作台,有木条、方格纸和彩笔等,学生可通过“移多补少”操作理解平均数的本质,也可画线段并用“中间线”代表整体水平。二是符号建模角,学生用数学式子表达思考过程,受“运算律”启发,用字母表示运算过程,实现从特殊到一般的抽象思考。各组会组合使用这些工具,如一个小组先用积木条找到B机平均飞行距离,再在方格纸上画条形图并标平均线位置,最后用算式验证;另一个小组从条形图入手,先目测估计再计算精确定位,最后用积木条验证“移多补少”含意。当比较两架飞机性能时,并列绘制两组数据,能看到每次飞行的差异,把握整体趋势。结合建模支架的灵活运用,学生实现了从依赖具体情境的感性判断,向运用数学工具进行理性分析的转化,数学不再是晦涩难懂的符号系统,而成为他们理解和表达现实的有力工具。
(四)组织模型解释与优化应用的互动,促进思维迁移与创新
数学思维的活力彰显于其解释、应用与创造的能力。学生构建初步数学模型后,教师可组织聚焦模型验证、应用及循环优化的互动过程:一是阐释与互鉴,学生说明模型对生活情境的解释,在交流质询中审视合理性与局限性并协同优化;二是回归与应用,学生用优化后的模型解决更深层或更复杂问题,检验有效性;三是变式与创生,教师鼓励学生改编条件、提出新问题,探索模型新情境适用边界。
例如,教师创设“飞行器设计博览会”的延展情境,组织学生展开交流。各组向其他“设计局”阐释自己的数据分析方法。比如,某组展示用平均数证明自己飞机性能优越,另一组表示怀疑:“你们的飞机有一次飞了12米,其余四次都不到2米,平均数4.4米真能代表实际水平吗?”这种批判促使展示组重新审视平均数的适用条件,他们开始意识到当数据存在极端值时,平均数可能会产生误导。于是,该组引入奥运会的体操记分方法—“去掉最高和最低值再求平均”的优化方案。在学生相互质询后,教师为各组的模型引入新的变量:利用课室的可调档风扇,要求各组重新评估自己飞机在不同风速下的表现。学生需要建立“风速-飞行距离”的关系模型。有的组绘制了散点图,试图寻找规律;有的组按风速进行分类统计,用复式条形统计图呈现不同条件下的表现差异。在新的情境中,教师鼓励学生设计新的比赛规则,要求既要体现公平性,又要鼓励创新。有的组设计了“进步奖”,用后三次与前两次的平均数差值来衡量改进程度;还有的组创造了“全能赛”,包含距离、滞空时间、准确性三个维度,需要用三维复式统计图来呈现结果。通过这种开放式的模型演化过程,学生体验到数学模型是在特定目的和条件下对现实的合理简化。学生在持续的交流与实践中,得以强化模型观念,拓展应用与创新意识,不断提升思维品质。
三、结论
生活情境为学生数学思维发展提供了真实而丰富的探索空间。精心甄选的素材使学生在熟悉场景中自然感知数学要素,问题链设计可激发分析、归纳与批判等多元思维的综合运用,建模支架支持学生实现从具体操作到符号表达的抽象思维生成,模型的解释与优化则在同伴互动中促进思维的深化与拓展。这种基于生活情境的数学教学实践,让儿童在解决真实问题的过程中体验数学方法的效力,在表达交流中审视思维的合理性,在变式应用中不断延伸思维创造力的边界。数学思维也因此获得了扎实的经验根基和持续的发展动力。
参考文献:
[1]金欢欢.新课标背景下小学数学大单元教学策略研究[J].数学学习与研究,2023(36):98-100.
[2]徐彩霞.新课标背景下的小学数学大单元教学策略研究[J].数学学习与研究,2023(35):75-77.
[3]吴巧贤.新课标背景下小学数学大单元教学实践[J].家长,2023(34):137-139.