汪樹林
(如皋市港城實(shí)驗(yàn)學(xué)校 江蘇 如皋 226532)
兒童在正式的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之前,通過對日常生活的現(xiàn)象觀察和體驗(yàn),形成了一些前數(shù)學(xué)概念、經(jīng)驗(yàn)和兒童階段特有的思維方式。當(dāng)兒童正式學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時,這些非正式的數(shù)學(xué)概念、經(jīng)驗(yàn)或思維方式會同正式的數(shù)學(xué)概念、新知混淆、“打架”,甚至某些錯誤的前數(shù)學(xué)概念、經(jīng)驗(yàn)會占上風(fēng),學(xué)者將這類錯誤概念稱為“迷思概念”,將這類錯誤的認(rèn)知、思維結(jié)構(gòu)或方式稱為“相異構(gòu)想”或“不同的解釋框架”。兒童數(shù)學(xué)的迷思概念、相異構(gòu)想干擾著兒童的新知理解,甚至讓兒童錯誤地“同化”新知。作為教師,必須高度重視這一現(xiàn)象,盡量降低迷思概念、相異構(gòu)想對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)帶來的消極作用。
兒童頭腦中的迷思概念、相異構(gòu)想是兒童在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的正?,F(xiàn)象,它與其他學(xué)習(xí)問題諸如聽課注意力不集中、做題粗心大意、作業(yè)磨蹭等現(xiàn)象相比,有著自身獨(dú)特的性質(zhì)。
1.自發(fā)性。兒童的迷思概念、相異構(gòu)想是兒童在其觀察與體驗(yàn)周圍世界的過程中通過直覺與無科學(xué)根據(jù)的想象自發(fā)形成的,是零散的、無組織、無系統(tǒng)的。如兒童會認(rèn)為“扇形就是像扇子一樣形狀的圖形”“角的兩條邊畫得越長角越大”“周長長的長方形面積就大”等。
2.膚淺性。由于兒童自發(fā)性的認(rèn)識,他們在大腦中形成的概念、判斷與推理往往缺乏邏輯性,他們認(rèn)識概念、思考問題往往比較膚淺,只停留在表象階段,不能正確地通過具體表象形成抽象概念,自然也就無法把握數(shù)學(xué)的本質(zhì)。如兒童會認(rèn)為“一千克鐵比一千克棉花重”“甲數(shù)比乙數(shù)多,乙數(shù)就比甲數(shù)少”“平行四邊形都是軸對稱圖形”等。
3.隱蔽性。由于教師對兒童迷思概念、相異構(gòu)想并不去深究其成因,這就讓迷思概念、相異構(gòu)想暗藏于兒童的學(xué)習(xí)過程之中。如兒童可能會準(zhǔn)確地背誦出“每相鄰兩個長度單位、面積單位、體積單位之間的進(jìn)率”,但一到做具體習(xí)題時,總是把相鄰體積單位之間的進(jìn)率誤解為面積單位之間的進(jìn)率,或把相鄰面積單位之間的進(jìn)率誤解為長度單位的計(jì)算進(jìn)率等。
4.頑固性。由于迷思概念、相異構(gòu)想并不是兒童主觀意識的產(chǎn)物,所以,即使經(jīng)教師或同伴提醒當(dāng)時能糾正過來,但在遇到同類信息對象時,兒童可能還會因淡忘其數(shù)學(xué)本質(zhì)從而導(dǎo)致“錯過的”還是“一錯再錯”。如兒童在學(xué)習(xí)小數(shù)前可能具有“小數(shù)很小”的迷思概念,通過學(xué)習(xí)可能表面上澄清了這一錯誤認(rèn)識,但到一定時候,兒童潛意識中還會把小數(shù)與正純小數(shù)混淆從而導(dǎo)致解題錯誤。
迷思概念、相異構(gòu)想廣泛地存在于小學(xué)各年級段的兒童頭腦中,也廣泛地存在于小學(xué)數(shù)學(xué)各個知識模塊中(計(jì)算、概念、問題解決等)。其主要來源即成因可以歸結(jié)為以下幾方面:
1.兒童的直覺經(jīng)驗(yàn)
兒童由于缺乏必要的數(shù)學(xué)方法和“數(shù)學(xué)式思維”,往往憑借自己的直覺形成了樸素、片面的認(rèn)識。如兒童看到題目中“一共”二字就用“加法”,看到“還?!倍志陀脺p法;畫幾條直線,兒童往往認(rèn)為斜畫的不是直線,只有水平方向和鉛垂方向的才是直線;學(xué)習(xí)“圓錐的認(rèn)識”,兒童憑直覺往往會認(rèn)為圓錐的側(cè)面展開圖是三角形。教學(xué)中教師必須引導(dǎo)兒童開展“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行驗(yàn)證,如可以讓兒童用直尺驗(yàn)證斜線的曲直,用軟紙做圓錐,然后再讓兒童沿著圓錐的母線剪開。通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),兒童會驚奇地發(fā)現(xiàn),原來圓錐的側(cè)面展開圖是扇形。如此,不僅改變了兒童由直覺而帶來的迷思概念、相異構(gòu)想,而且讓兒童領(lǐng)悟到學(xué)習(xí)的重要方法——“做中學(xué)”。
2.類化概念的干擾
數(shù)學(xué)學(xué)科中存在著許多字面相近、屬性相關(guān)、含義相似而不同的概念,即類化概念。由于它們之間對比度小,個性欠鮮明而導(dǎo)致兒童感知結(jié)果接近。在思維過程中,兒童會產(chǎn)生誤導(dǎo)性聯(lián)想和思維分歧化,出現(xiàn)概念間本質(zhì)屬性的混淆。如“擴(kuò)大”與“增加”、“縮小”與“減少”、“速度的平均數(shù)”與“平均速度”、“倍”與“倍數(shù)”、“半圓的周長”與“圓周長的一半”等。
3.日常生活的影響
兒童在日常生活中對周圍獲得了一些感性表象,積累了感性經(jīng)驗(yàn),其中有一些是正確的,有助于理解和掌握數(shù)學(xué)新知,而更多的則是片面的、錯誤的。如“生活角”(“墻角”“桌角”等)對學(xué)習(xí)“數(shù)學(xué)角”的干擾,生活中“質(zhì)量”概念對數(shù)學(xué)中“質(zhì)量”概念的干擾,生活中在水平線參照基礎(chǔ)上的“豎直線”對數(shù)學(xué)中“垂直線”的干擾等。
4.兒童的記憶、思維定勢或心理暗示
兒童因先前累積的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)而初步形成了記憶定勢,當(dāng)遇到類似的學(xué)習(xí)情境時,容易“想當(dāng)然”地將新問題按以往解決舊問題的方式解決,并潛意識地想象著結(jié)果朝著自己所期待的方向發(fā)生。如兒童受“一個數(shù)除以同一個數(shù)等于1”的心理暗示,容易誤認(rèn)為“4×5÷4×5=1”;受“甲比乙多多少,乙就比甲少多少”的思維定勢或心理暗示,容易誤認(rèn)為“甲比乙多25%,乙就比甲少25%”等。
除上述主要成因外,兒童的知識基礎(chǔ)、兒童因逆反心理而對正確概念的排斥、生活中的傳統(tǒng)觀念、兒童的消極思維惰性、某些資料對數(shù)學(xué)概念的不科學(xué)闡釋等,也無時無刻不在影響著兒童對數(shù)學(xué)新知的理解和掌握。
針對兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中客觀存在的迷思概念、相異構(gòu)想,教師要理性地分析其產(chǎn)生根源,運(yùn)用多種途徑、方法去探尋處于隱蔽地帶的迷思概念、相異構(gòu)想,幫助兒童判斷、識別、糾正自己的已有經(jīng)驗(yàn)與概念,盡量降低迷思概念、相異構(gòu)想對兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的副作用,從而提升兒童的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
1.探尋兒童“前數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)”,是糾正迷思概念、相異構(gòu)想的前提
探尋兒童“前數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)”最有效的方法是對兒童的已有知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行診斷性評價。教師要把握兒童原有知識與認(rèn)知結(jié)構(gòu),尤其是那些錯誤的概念、思維方式或?qū)W習(xí)習(xí)慣。可以對兒童進(jìn)行數(shù)學(xué)問卷調(diào)查,與兒童進(jìn)行數(shù)學(xué)座談、數(shù)學(xué)討論等,讓兒童暴露迷思概念、相異構(gòu)想,據(jù)此確定教學(xué)起點(diǎn)、教學(xué)方法,進(jìn)而準(zhǔn)確地預(yù)設(shè)教學(xué)。
教學(xué)國標(biāo)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級下冊《三角形》單元時,筆者將教學(xué)目標(biāo)鎖定為:(1)概括三角形的定義。(2)認(rèn)識三角形各部分的名稱及底和高的含義,學(xué)習(xí)用字母表示三角形,學(xué)會畫高。(3)了解三角形的穩(wěn)定性。分析學(xué)情后發(fā)現(xiàn),孩子們有很多知識已掌握或部分掌握,但也存在著認(rèn)識誤區(qū),這里筆者用表格說明(參見表1)。
表1 對學(xué)生“三角形”知識的學(xué)情分析
通過學(xué)情分析,筆者認(rèn)為本單元的教學(xué)關(guān)鍵就是在上述兒童不會或不理解的方面取得突破。例如“三角形高”的教學(xué),一方面要突破學(xué)生對底和高的認(rèn)識誤區(qū),可以在認(rèn)識典型底和高的基礎(chǔ)上,用課件將三角形旋轉(zhuǎn),讓學(xué)生判斷原來的底和高現(xiàn)在是否還是三角形的底和高;另一方面在畫高的指導(dǎo)上,要充分利用兒童的已有知識經(jīng)驗(yàn)(兩點(diǎn)之間的距離、兩平行線之間的距離、點(diǎn)到直線的距離)對三角形高的畫法進(jìn)行探究,引導(dǎo)兒童思考這些距離有什么特點(diǎn)——最短與垂直。后一單元教學(xué)平行四邊形、梯形高時要與三角形高進(jìn)行比較,將三角形的高概括為“過直線外一點(diǎn)作已知直線的垂直線段”,即“頂點(diǎn)到對邊的距離”,將平行四邊形、梯形的高概括為“兩條平行線之間的距離”等。由此凸顯三角形、平行四邊形與梯形高的數(shù)學(xué)本質(zhì)。
2.暴露兒童的“原初思維”,是糾正迷思概念、相異構(gòu)想的契機(jī)
傳統(tǒng)教學(xué)中,一方面兒童不敢暴露自己的真實(shí)想法,怕回答不符合要求,惹人笑話;另一方面教師擔(dān)心兒童的“奇談怪論”會干擾教學(xué)預(yù)設(shè),導(dǎo)致師生雙方顧慮重重,本該生動活潑的課堂變得單調(diào)、呆板。教學(xué)中教師應(yīng)創(chuàng)造更多暴露兒童“原初思維”的機(jī)會,并有意按兒童常見的、多發(fā)的思維歧路適當(dāng)出錯,然后分析錯誤類型。在此基礎(chǔ)上引領(lǐng)兒童展開數(shù)學(xué)思考,讓兒童分享彼此觀點(diǎn),進(jìn)而識別、糾正迷思概念、相異構(gòu)想,建立正確的數(shù)學(xué)概念。
教學(xué)國標(biāo)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級下冊《因數(shù)與倍數(shù)》一課時,筆者先讓學(xué)生從3、5、6、18、35這五個數(shù)中,選擇兩個說說誰是誰的因數(shù),誰是誰的倍數(shù)。
師:如果我們把以上各個數(shù)所有的因數(shù)都寫出來,估計(jì)一下,這五個數(shù)中哪個數(shù)的因數(shù)會最多?
生(異口同聲):35。
師:為什么?
生1:因?yàn)檫@么多數(shù)里面35最大。
師:大家都是這么認(rèn)為的嗎?
生(齊聲):是。
師:那是不是數(shù)越大,這個數(shù)的因數(shù)個數(shù)就越多?肯定嗎?
學(xué)生經(jīng)過列舉統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)18的因數(shù)個數(shù)比35多。
師(小結(jié)):看來并不是這個數(shù)越大,其因數(shù)就越多啊。
上述教學(xué)環(huán)節(jié),兒童由原有的相異構(gòu)想得出了錯誤結(jié)論。如果教師不去解決,這個想法還將存在。所以,教師必須為兒童提供暴露相異構(gòu)想的機(jī)會,通過舉例闡釋,讓兒童辨析判斷,消除兒童對數(shù)學(xué)概念的曲解,進(jìn)而準(zhǔn)確地把握數(shù)學(xué)概念。
3.引發(fā)兒童的“認(rèn)知沖突”,是糾正迷思概念、相異構(gòu)想的關(guān)鍵
所謂“認(rèn)知沖突”,就是兒童原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知之間的矛盾。兒童在學(xué)習(xí)新知時,總是試圖用原有認(rèn)知圖式來同化“新知”。當(dāng)遇到不能解釋的新知時,就會引發(fā)認(rèn)知沖突。教學(xué)中教師要設(shè)法給兒童一個“震顫”,動搖兒童迷思概念、相異構(gòu)想的信念基礎(chǔ),并引領(lǐng)兒童反思,組織兒童討論、爭辯,最終揭露兒童迷思概念、相異構(gòu)想的不合理性。
教學(xué)國標(biāo)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級上冊《長方體和正方體》中“包裝的學(xué)問”,兒童憑借生活經(jīng)驗(yàn),都認(rèn)為不論包裝怎樣的物品(指長方體物體),包裝多少盒,只要是用大面重疊的方法,就是最省包裝紙的,因?yàn)橹丿B的面積越大,需要包裝的面積就越小。筆者引導(dǎo)學(xué)生利用生活中的磁帶、牙膏盒、牛奶箱等物品,親自動手?jǐn)[、量、算、比,之后兒童發(fā)現(xiàn):如果包裝1盒到3盒,一般用大面重疊的方法最省包裝紙;如果包裝4盒或4盒以上,就要分析、比較多種包裝方案,從中選取最省包裝紙的一種方案。因?yàn)檠芯繉ο蟛煌?,最省包裝紙的方案也就不同。如包裝4盒磁帶是重疊6個大面的包裝,最省包裝紙;而包裝4盒牙膏或4箱伊利牛奶,則是重疊4個大面、4個中面,比重疊6個大面更省包裝紙。經(jīng)過探究性實(shí)踐,兒童檢視自己頭腦中原存的相異構(gòu)想,對“如何拼接長方體而節(jié)省包裝材料”有了更為理性的認(rèn)識。
4.發(fā)展兒童的“邏輯思辨力”,是糾正迷思概念、相異構(gòu)想的保證
兒童邏輯思辨力的良好發(fā)展,是糾正迷思概念、相異構(gòu)想的基礎(chǔ)。首先,要培養(yǎng)兒童對于概念的細(xì)微分辨力。對于有微妙差別的數(shù)學(xué)概念,必須引領(lǐng)兒童分辨,例如“提高了”和“提高到”、“是甲的一倍”和“比甲大一倍”等。其次,教師組織兒童學(xué)習(xí)時,要有意識地將新知和兒童的迷思概念、相異構(gòu)想聯(lián)系起來進(jìn)行揭示、比較、批駁,可采用變式,如學(xué)習(xí)“等腰三角形”,由于受標(biāo)準(zhǔn)圖形的影響,兒童容易把“兩邊相等”這一本質(zhì)特征誤解為“左右兩邊相等”,這加深了“頂角在上,底角在下”的印象。教學(xué)時可以用多媒體將圖形旋轉(zhuǎn)(不同位置的呈現(xiàn)),將圖形變形(不同形狀的呈現(xiàn)——銳角等腰三角形、直角等腰三角形和鈍角等腰三角形),從而讓學(xué)生掌握等腰三角形“兩邊相等”的數(shù)學(xué)本質(zhì)。再次,要重視培養(yǎng)兒童思維的嚴(yán)密性和全面性,讓兒童不僅能進(jìn)行“點(diǎn)”式、“線”式思維,而且能進(jìn)行“面”式、“體”式思維。如教學(xué)面積單位要聯(lián)系長度單位,教學(xué)體積單位要聯(lián)系長度單位和面積單位等。再如教學(xué)“圓柱的體積”計(jì)算,筆者首先讓學(xué)生整體感悟,建立一種上位認(rèn)識:長方體、正方體、圓柱體的體積計(jì)算都可以用本質(zhì)方法——“底面積×高”,然后讓學(xué)生從圓柱體的本質(zhì)方法出發(fā),建構(gòu)圓柱體體積計(jì)算的多元性方法(如,從整體把握局部。這種“整體感悟式”教學(xué)策略的運(yùn)用,可以發(fā)展兒童的邏輯思辨力?!?/p>
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