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小学数学“四基”“四能”“三会”的内涵与逻辑关联
2022版义务教育数学课程标准将“四基”“四能”“三会”作为数学课程的核心育人载体,教学中三者概念理解到位但课堂实施有相互割裂的现象,常出现知识教学、能力训练、素养培养各行其道的问题。小学数学课程标准(教学大纲)从“双基”——“三大能力”——“四基”——“核心素养”的提出,是从让学生掌握知识到拥有能力再到获得素养的过渡,是从关注“教师怎么教”到“学生怎么学”再到“学生怎么获得”的育人价值,本文将阐释“四基”“四能”“三会”的内涵及三者之间的关系。并结合《面积》教学片段开展课例剖析,希望各位教育同仁提出宝贵意见。
一、义务教育数学课程总目标
《2022新课程课标准》提出通过义务教育阶段的数学学习,学生逐步会用数学的眼光观察现实世界,会用数学的思维思考现实世界,会用数学的语言表达现实世界(简称“三会”)。学生能:
(1)获得适应未来生活和进一步发展所必需的数学基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验。
(2)体会数学知识之间、数学与其他学科之间、数学与生活之间的联系,在探索真实情境所蕴含的关系中,发现问题和提出问题,运用数学和其他学科的知识与方法分析问题和解决问题。
(3)对数学具有好奇心和求知欲,了解数学的价值,欣赏数学美,提高学习数学的兴趣,建立学好数学的信心,养成良好的学习习惯,形成质疑问难、自我反思和勇于探索的科学精神。[1]
二、小学数学“四基”“四能”“三会”三者的内涵
(一)“四基”
数学基础知识指数学学科最核心、最必备的概念、规则与内容,是学习的前提。其中数与代数领域有:数、运算、公式、数量关系、运算定律;图形与几何领域有图形概念、特征、周长、面积、体积相关定义;统计与概率领域有数据、分类、统计表、简单概率概念;综合与实践领域有生活中的数学常识、应用概念等。是学习的底层素材。
数学基本技能就是依托数学基础知识形成的操作、运算、作图、推理、数据处理,包含:数的读写、四则运算、估算、作图、测量、数据整理、规范解题等。是知识的运用手段。
数学思想、数学方法、数学思想方法近年来受到数学界广泛关注,数学思想是对数学知识的本质认识和理性认识;数学方法是指用数学学解决问题时的方式和手段。数学思想和数学方法既有区别,又有密切联系。数学思想是数学方法的进一步提炼和概括,数学思想的抽象概括程度要高一些,而数学方法的操作性更强一些。人们领悟数学思想往往要靠一定的数学方法,而人们选择数学方法又要以一定的数学思想为依据。数学方法是有层次的,基本的方法有,演绎推理的方法、合情推理的方法、变量替换的方法、等价变形的方法、分类讨论的方法等。下一层次的方法有,分析法、综合法、穷举法、反证法、列表法、图像法等。如推理思想是数学中的重要思想,在数学的各个领域都有广泛的应用;在此思想指导下,有三段论、数学归纳法、类比法、归纳法等具体的数学方法。因此,二者是有密切联系的。另外,在表述数学思想和方法时,有时也很难把二者分得十分清楚,如数学抽象,有专家称其为数学抽象方法,有专家称其为数学抽象思想。综合以上考虑,在本文的论述中,不再严格区分数学思想、数学方法、数学思想方法这三个概念。
数学思想和方法是数学的灵魂,要想学好数学,用好数学,就要深入到数学的“灵魂深处”。数学的三大思想方法有抽象思想方法、推理思想方法、建模思想方法。抽象思想方法就是从实物抽象出数字、图形、符号,如分类、对应、集合、极限思想。推理思想方法有归纳推理、演绎推理、类比推理、转化推理,归纳推理是从特殊到一般,归纳推理分为完全归纳推理和不完全归纳推理;演绎推理是从一般到特殊;类比推理是一般到一般;转化指将未知知识转化为已知知识。建模思想方法就是用算式、图形、表格构建数学模型。
数学基本活动经验是指学生在动手操作、自主探究、合作交流中积累的直观体验与思维经验。获取途径有观察实物、动手测量、动手拼摆、小组合作、探究验证、课堂表达、错题反思、课后实践等,是学生亲身参与数学实践后沉淀的体验与感悟。属于过程性积累。
(二)“四能”
“四能”即发现问题、提出问题、分析问题、解决问题。是指从真实的生活真实情境中发现数学问题、提出数学问题、进而分析和解决问题,四大能力环环相扣,形成完整问题探究链条。
发现问题:从生活、情境、习题细节中觉察矛盾、疑点、规律异常等,从而感知数学问题。
提出问题:指把模糊的疑惑地情境用规范的数学语言进行描述、梳理,进而转化为规范的、清晰的数学问题。
分析问题:指借助知识、思想、图形拆解条件、关联知识点、梳理数量与逻辑关系,寻找解题突破口。
解决问题:指运用“四基”知识、方法推理运算,完成解答与验证答案的合理性。
“四能”特点层层递进,是课堂探究、综合实践活动的核心主线。
(三)“三会”
“三会”指会用数学眼光观察现实世界、会用数学思维思考现实世界、会用数学语言表达现实世界。
数学眼光(观察)包括数感、量感、符号意识、几何直观、空间观念、创新意识,用于从现实中捕捉数学信息,从生活场景中提炼数学元素,剥离无关表象,发现数学规律与数学问题。
数学思维(思考)包括推理意识、运算能力,依靠归纳、演绎、转化等方式用于逻辑分析、理性推导、严谨求证、推演关系、运算求解。
数学语言(表达)包括模型意识、数据意识、应用意识,借助数字、符号、算式、公式、图形、图表、方程、统计语句等数学工具用于描述问题、呈现结论、交流思路和数学内容。
三、小学数学“四基”“四能”“三会”三者之间的关联
数学思想方法中抽象思想对应数学眼光、推理思想对应数学思维、建模思想对应数学语言;抽象的本质是数学眼光,推理的核心是数学思维,建模的关键是数学语言。而数学眼光是发现数学问题和提出数学问题的关键,数学思维是分析数学问题的关键,数学语言是解决数学问题的关键。发现数学问题是知识形成的过程,提出问题和分析问题是知识发展的过程,解决问题是知识应用的过程。
“三会”是最终育人目标,统领“四基”、“四能”;“四基”是教学内容与工具,为“四能”训练提供知识、方法、经验支撑;“四能”是思维训练过程,在问题探究中夯实“四基”,逐步达成“三会”的核心素养。
所以说:“四基”是土壤(基础),没有知识、技能、思想、经验,“四能”就是无源之水,“三会”也无从谈起。“四能”是桥梁(路径),在发现→提出→分析→解决问题的实践中,“四基”被激活、运用、深化,同时也是通往“三会”(育人目标)的唯一路径。

四、小学数学“四基”“四能”“三会”在备课中的指导作用
1.通过“三会”准确把握教学导向
小学数学四大领域:数与代数、图形与几何、统计与概率、综合与实践。立足核心素养设计课堂,明确每一节课要培养学生的眼光、思维、表达能力。数与代数领域包括数与运算、数量关系两大主题;图形与几何领域包括图形的认识与测量、图形的位置与运动两大主题;统计与概率包括数据分类、数据的收集、整理与表达、随机现象发生的可能性三大主题。综合与实践主要有主题式学习、项目式学习。
数的认识教学核心素养:数的表示(数字符号)——符号意识;数的读法写法(田字格)——数感;数的意义(基数和序数)——数感;数是数量的抽量(本质)——数感;数是可以数的(可数性)——数感;数是有大小的(可比性)——数感。数的运算教学蕴含的核心素养:运算能力(算法+算理)、推理意识(合情推理+演绎推理)。
图形与几何教学核心素养:图形认识——数学眼光——空间观念、几何直观;图形度量——数学思维——推理意识、运算能力;度量单位——数学眼光——量感;图形运动——数学眼光——空间观念。
2.通过“四基”深刻分析教学内容
以“四基”为依托,深度解读教学内容,拆解教材知识点、技能点、思想方法,精准把握教学重难点。
(1)梳理“基础知识”:明确核心概念与逻辑脉络定位核心与关联:分析教学内容中涉及的核心概念、公式、法则,并梳理知识之间的逻辑关联(如新旧知识的迁移、单元知识的整合),构建结构化的知识网络,避免知识的碎片化。挖掘知识本质:透过表面知识,挖掘其背后的数学本质(如“分数的意义”背后的“平均分”本质),为情境创设提供依据。
(2)盘点“基本技能”:明确能力训练点与规范识别核心技能:明确本节课需要训练的核心技能(如运算求解、作图测量、逻辑推理、数据整理等),明确技能训练的“少而精”点,避免机械刷题。明确规范与灵活度:分析技能训练中的规范要求(如作图规范、书写规范)与灵活应用(如数形结合、转化思想在解题中的灵活应用)。
(3)提炼“基本思想”:挖掘数学思维方法识别核心思想:分析教学内容中蕴含的数学思想(如抽象思想、推理思想、模型思想、转化思想、分类讨论思想等),明确本节课需要渗透的“思想点”。明确渗透路径:思考如何通过知识的形成过程,将内隐的数学思想转化为学生可感知、可感悟的外显活动。
(4)预设“基本活动经验”:明确体验与感悟点分析经验需求:结合教学内容,预设学生在学习过程中需要积累的活动经验(如动手操作、合作探究、实践应用、反思感悟等)。明确经验转化:思考如何通过活动设计,将“做”与“思”结合,将直接经验转化为可迁移的间接经验。
3.通过“四能”创新设计教学过程
围绕问题链设计创设情境、独立思考、合作探究、汇报展示、课堂小结、拓展延伸等环节,让学生全程参与问题探究。
(1)创设真实情境,培养“发现与提出问题的能力”情境驱动:创设贴近学生生活或跨学科的真实情境,制造认知冲突,激发学生的探究内驱力,引导学生从情境中自主发现数学问题。问题支架:设计阶梯式问题链,引导学生将发现的问题转化为可研究的数学问题,培养问题意识,变“教师提问”为“学生提问”。
(2)设计探究活动,培养“分析与解决问题的能力”化繁为简,搭建思维路径:针对复杂问题,引导学生通过“找关键信息—理数量关系—定解题思路”等通用分析方法,或通过“画线段图、列表、转化”等策略,拆解问题难点。注重过程,体验知识建构:设计“做中学”的探究活动,让学生亲历“猜测—验证—归纳—推理”的完整过程,在分析、解决问题的过程中,主动调用“四基”中的知识与思想,实现知识的深度建构。
(3)注重反思与迁移,实现“四能”闭环反思提炼:在解决问题后,引导学生反思“如何解决的”、“有无更优方案”,将解题经验转化为思维方法,实现“四能”的螺旋式进阶。迁移应用:设计开放性、非标准化的变式练习或综合实践任务,引导学生将所学“四基”与“四能”迁移到新的问题情境中,实现从“会做题”到“会用数学”的跨越。
4、融合策略:以“四能”为线,串联“四基”为珠在教学过程设计中,应以“四能”的完整过程(发现—提出—分析—解决)为“线”,将“四基”的“点”(知识、技能、思想、经验)串联起来。例如,在“植树问题”的教学中,通过真实情境(发现)引出问题(提出),通过“化繁为简”的画图探究(分析)归纳出规律(解决),在此过程中,学生既夯实了“间隔、棵数”的基础知识,又积累了“模型思想”和“归纳推理”的活动经验,实现了“四基”与“四能”的共生共长。
五、教学容易出现误区
1.重四基、轻四能
过度侧重知识背诵、机械刷题,忽视学生发现问题、探究问题的能力培养。
2.重基础知识、轻数学思想与活动经验
忽略公式推导过程、算理,课堂渗透数学思想,缺少动手操作、探究活动等知识形成过程。
3.重结果、轻过程
过于关注答案对错,忽略学生思考过程、语言表达、经验积累。
4.脱离生活情境
知识与现实割裂,难以落实“三会”中观察、应用、表达的要求。
六、小学数学“四基”“四能”“三会”教学设计案例
以人教版三年级下册第四单元《面积》为例;
1.落实四基
基础知识:面积含义、面积单位、面积计算公式;
基本技能:测量面积、计算面积、单位换算;
数学思想:数形结合、建模思想、转化思想;
活动经验:摸一摸、比一比、摆一摆、量一量等操作经验。
2.发展四能
创设生活情境(课桌、黑板、教室地面),引导学生发现、提出面积相关问题,分析并解决实际问题。
3.核心素养
量感:理解面积是面的大小,区别周长(线的长短);能估测物体表面面积,合理选用面积单位。
空间观念:区分“一维的线(周长)”和“二维的面(面积)”,从边线认知过渡到面的认知。
几何直观:用铺小正方形(面积单位)去度量长方形面积;
推理意识:长方形面积:铺方块,从数方格→推理得出长×宽公式,不是直接背公式。
应用意识:用面积知识解决铺地砖、算桌面、土地测量等生活实际问题。
4.课堂流程
情境导入(生活实物)→ 数学眼光观察,发现问题/提出问题。
动手操作(摸、比、摆)→ 积累活动经验,夯实四基
探究推导公式→ 数学思维分析,渗透数学思想,分析问题。
巩固练习、口头讲解思路→ 数学语言表达,解决问题。
拓展提问→ 鼓励自主提出新问题,强化四能。
在今后的小学数学课堂教学中,应当立足课程标准要求,把“三会”作为课堂育人的导向,用好“四基”夯实学生数学学习根基,借助“四能”搭建学生思维发展的实践路径。教学不能只停留于知识讲授与习题训练,更要重视学生的亲身探究与体验感悟,把抽象的核心素养落实到每一节常态课当中,力争在数学课堂中落实立德树人的根本任务。