(莆田市秀嶼區(qū)笏石中心小學,福建莆田351146)
把握數(shù)學本質(zhì)讓思考改變課堂
徐志鋒
(莆田市秀嶼區(qū)笏石中心小學,福建莆田351146)
數(shù)學課堂教學的核心是數(shù)學問題,數(shù)學問題決定數(shù)學思考的質(zhì)量,影響學生對數(shù)學本質(zhì)的掌握。有效的數(shù)學思考是把握數(shù)學本質(zhì)的關鍵。本文就從數(shù)學思考如何改變課堂的角度進行闡述,以數(shù)學問題引領思考,以數(shù)學思想影響思維,把握數(shù)學的本質(zhì),讓數(shù)學思考改變課堂教學。
本質(zhì);思考;思想;素養(yǎng)
數(shù)學的本質(zhì)是數(shù)學思維的符號語言。在課堂中,師生用對話的形式演繹數(shù)學問題的走向,這其中,有效的數(shù)學思考是把握數(shù)學本質(zhì)的關鍵。不難看出,設置富有層次及邏輯推理的問題架構,是觸發(fā)學生獨立思考的核心。
思考的價值,是數(shù)學問題能否觸動學生的多維思索,能否激發(fā)學生的思維張力,能否激蕩學生的思考方向,從這個意義上說,重視有效問題的設置就是引發(fā)數(shù)學思考的關鍵。如何在有限的時間跨度里引領學生通過數(shù)學思考,進而把握數(shù)學本質(zhì),提高學生的數(shù)學素養(yǎng),是每一位數(shù)學教師需要不斷思索的問題。
康托爾說:數(shù)學的本質(zhì)在于它的自由。要做到自由,教師的理念及教學定位至關重要。畢竟,開放的課堂要求教師要有極高的駕馭能力及掌控全局的視野,通常來說,這是不容易做到的。
通常而言,我們的數(shù)學課堂在學生的思考點上的設置還是重視不夠,在常態(tài)教學中,學生的思維空間比較逼仄。原因在于,教師在課堂上沒有提供清晰有力的架構。試以阮志強老師對傳統(tǒng)的《分數(shù)的意義》一課的演繹為例,咀嚼其中幾個片斷。
阮老師對分數(shù)概念的建構分為四大模塊:“說一不二”“心有靈犀”“巧思妙創(chuàng)”和“超級變變變”,使學生以多梯次的思維活動方式進行不斷的追思,經(jīng)歷概念的形成過程,讓分數(shù)煥發(fā)真正的味道。
思考點一:請你寫上一個分數(shù),同桌交換這個分數(shù),想想看,這個分數(shù)表示什么?現(xiàn)在,請你用簡單的草圖表示同桌的這個分數(shù)??纯矗男┩馈靶挠徐`犀”?在學生匯報時,追問:在你畫圖之前,是怎么理解這個九分之四的?畫的圖和寫的分數(shù)對上了嗎?“數(shù)”與“形”的契合,正是學生對分數(shù)概念的抽象內(nèi)涵與直觀模型的有效統(tǒng)一,體現(xiàn)了在開放包容的空間里主動學習的智慧。
思考點二:從下面九個正方形中任選幾個圈成一個整體,創(chuàng)造一個分數(shù),并想一想你創(chuàng)造的分數(shù)表示什么?這是開放的數(shù)形結合題。一個學生經(jīng)過思考,拋出:9個正方形,表示四分之一。教師問:這個圖表示四分之一,你看懂了嗎?看懂的舉手。舉手的寥寥無幾。全班學生陷入掙扎中:這個分數(shù)可以么?創(chuàng)造者闡述自己的思維成果:先把8個正方形均分成4份,2個一份,再把剩下的一個正方形均分成4份,把2個正方形和現(xiàn)在的小的正方形加在一起,就是9個正方形的四分之一。這確實是一個創(chuàng)新性的思維!
思考點三:兩本筆記本,占全部的五分之一,問:一共有幾本?怎么想?再取出兩本,占現(xiàn)在全部的幾分之幾?同樣都是兩本?為什么一個是五分之一,一個是四分之一?……一本的活頁,取其中的二分之一,多少?再拿二分之一?再拿二分之一?……說得完嗎?教師很自然地引出莊子的一句話:一尺之棰,日取其半,萬世不竭。問:讀懂這句話了嗎?學生:你有一根一尺的木棍,你每天取它的一半,你永遠取不完。多么深刻的領悟!
教學,往往需要教師有前跨的思維,又要有后退讓出空間的從容,提出引發(fā)深層次思考的問題,促進探究。
華羅庚說:新的數(shù)學方法和概念,常常比解決數(shù)學問題本身更重要。隱性的學習目標總是容易被教師忽視,邏輯推理的方法、想象抽象的策略,建立在學生對數(shù)學的思考是否具有更為寬暢的空間。數(shù)學學習中,思考方向往往是難以捉摸的,過程是充滿曲折的,而這種經(jīng)歷,對學生的數(shù)學學習來說,恰恰是最有價值的。羅鳴亮老師對“面積”的建構就是一波三折的過程。
羅老師以方格圖貫穿面積公式的建模過程,引導觀察、思考、辨析,摒棄了動手操作,注重學生的數(shù)學思考。方格圖分為三個層次:先出現(xiàn)完整的方格圖,讓學生猜6個面積1平方分米的正方形組成的圖形是什么形狀;接著是長方形長6、寬4中間沒有方格線的方格;最后是長9、寬8的長方形,層次中體現(xiàn)深度。而學生要從長9、寬8的一維中想象縱橫線上有幾個方格,求出小方格總個數(shù),在一維與二維之間的切換,學生找到長方形面積的突破口,這里,方格圖起到了不可忽視的紐帶作用。
羅老師以不同的長方形素材進行多梯度的模型建構,讓長方形的形狀呈多重立體式,即長方形是以一定單位的小正方形組成的,溝通一維與二維的區(qū)別時,學生搞混了周長與面積的不同,認知出現(xiàn)了錯誤。羅老師不急不緩,引導觀察:長方形面積到底與什么有關?四個關鍵詞:每行個數(shù)、行數(shù)、總個數(shù)、面積之間存在的邏輯體系。學生在羅老師的巧妙牽引下,順利發(fā)現(xiàn)了一定數(shù)量的小正方形個數(shù)即面積的數(shù)量?;ù罅鈱γ娣e模型進行層層建構,最后卻沒有總結出面積的公式,體現(xiàn)了教師對模型思想的重視。
本節(jié)課,“講道理”成為一大亮色。羅老師不斷追問:你是怎么想的?請你講道理好吧。就是讓學生從數(shù)學的角度思考,進行推理演繹,得出結論。整節(jié)課通過數(shù)形結合的表征,直觀呈現(xiàn)抽象的面積公式的本源:長方形面積為什么等于長×寬?這里的思維荒蕪地帶才是數(shù)學的本質(zhì):為什么要用長×寬?學生明白這樣的道理嗎?最后一個環(huán)節(jié),還是以羅老師懸疑式的猜測結束:面積20平方分米的長方形,形狀是什么?5×4、10×2、20×1、40×0.5……閃爍著哲學中的變與不變思想及極限思想。
有深度思考的課堂,才能讓學生以理性的精神感知數(shù)學邏輯思維的奧妙!羅老師的面積模型建構過程,讓學生充分領略了“面積”就是“面之積累”,而不是所謂的公式記憶。這一模型思想深植在學生心中,其策略會遷移到長方體體積的演繹上:所謂“體積”,就是“體之積累”。從二維到三維的切換,正是知識及邏輯體系的一脈相承。換句話說,就是為學生設置一個動態(tài)的學習路徑。
數(shù)學問題是課堂教學的價值支撐,問題引領的過程,就是體驗、感知、領悟的過程,有的經(jīng)歷“輕舟已過萬重山”,有的經(jīng)歷“山窮水盡疑無路”,固然沒有所謂的最好,但是,輕易接觸到的,學生的印象無法深刻,數(shù)學思想方法的滲透就無從談起。
以植樹問題為例。特級教師俞正強詮釋的《植樹問題》,切入點簡單明了,兩個問題:“20米,每5米分一段,共分幾段?”“20米路,每5米栽一棵樹,共栽幾棵樹?”“這兩題一樣嗎?不一樣在哪里?”學生通過對問題的思考,區(qū)分出平均分是一段一段的分,而種樹是種在段與段之間兩端的點上。
“點與段的差別在哪里?”問題的核心是讓學生抓住點與段的區(qū)別,借助線段圖這個直觀模型,明白植樹問題是一個怎樣的問題:植樹是植在點上的。俞老師所舉的例子有趣:“奧巴馬”是“樹”——美國選總統(tǒng)每5年選一個奧巴馬;“獎狀”是“樹”——每隔一學期一張獎狀。俞老師總結樸實:一個“正宗”,即兩端都栽;二個“方便”,即一端不栽、兩端都不栽。從有形的“樹”到無形的“樹”,歷經(jīng)層層抽象,在多種復雜的問題中剝離非本質(zhì)屬性,建構模型,完善除法的知識體系,幫助學生豐盈對數(shù)學知識的認知,感悟模型思想,培養(yǎng)學生具有獨立的、獨特的思維方式和思維品格。
會舉例,是證明學生思考成效的最好方式,它不是單純的模仿,而是通過各個不同方向、事物的表征,找到一般性的代表,為抽象出數(shù)學的模型揭示數(shù)學的本質(zhì)打好基石。從這個意義上說,俞老師建構的課堂就有了思考數(shù)學本真的思想,他在教導學生做到:如何能夠超出生活經(jīng)驗并學會數(shù)學地思維,特別是數(shù)學抽象。(鄭毓信語)而數(shù)學思想的蘊伏及體現(xiàn),正如史寧中所說,數(shù)學發(fā)展所依賴的思想在本質(zhì)上有三個:抽象、推理、模型。其中抽象是最核心的。這為我們的數(shù)學思考打下了思想的“底子”。
高效的數(shù)學課堂,應當看到學生成為“追問者”,追問問題的本源、尋找解決的途徑、參與流程的走向,經(jīng)歷抽象建模的過程。這樣的課堂,才有真正的數(shù)學思考,我們期待。課堂中學生有獨立的思考,把握數(shù)學本質(zhì),提高數(shù)學素養(yǎng)。
[1]人民教育編輯部.教學大道——寫給小學數(shù)學教師[M].北京:高等教育出版,2010.
[2]張丹.小學數(shù)學教學策略[M].北京:北京師范大學出版社,2011.
[3]史寧中.數(shù)學思想概論——數(shù)量與數(shù)量關系的抽象[M].長春:東北師范大學出版社,2008.
(責任編輯:陳志華)