吳紅花
摘要:符號意識是數(shù)學(xué)的核心素養(yǎng)。小學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)是不可能脫離符號而實(shí)現(xiàn)的——因而,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)符號意識是數(shù)學(xué)(特別是具有奠基任務(wù)的小學(xué))教師必須重視且必須完成的一項工作。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,對如何培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)符號意識進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:小學(xué)生 數(shù)學(xué) 符號意識 培養(yǎng)
符號是由實(shí)踐具象抽象為理論分析的基本思想方法和工具,每個學(xué)科都有自己特定的符號——比如體育用符號表示運(yùn)動項目、英語用符號表示詞性……而符號對于數(shù)學(xué)來說,可能具有更深刻的意義,它不是只是一個現(xiàn)實(shí)事物的“代理”,而且還直接參與運(yùn)算、推理和分析。也就是說,如果沒有符號,有些學(xué)科還是可以運(yùn)作的,而數(shù)學(xué)離開了符號,就寸步難行。因而,我們把符號意識列為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一,著力培養(yǎng),是必要的。
小學(xué)生的抽象思維能力還處于較低的層面,主要是通過感性思維來學(xué)習(xí)。而符號具有完全的抽象特征(特別是數(shù)學(xué)符號),小學(xué)生領(lǐng)會和掌握的難度比較大。再加上,有些符號在實(shí)踐的邊界上比較模糊,甚至有些符號是跨學(xué)科共用的——比如“+”號,在醫(yī)學(xué)和公益領(lǐng)域有特定的標(biāo)識性含義,而在數(shù)學(xué)領(lǐng)域表示“相加”;“x”在數(shù)學(xué)中表示未知數(shù),而在物理學(xué)表示一種射線……這樣,我們在培養(yǎng)學(xué)生符號意識的時候,還需要注意引導(dǎo)他們在數(shù)學(xué)學(xué)科體系中去把握,這又是一層難度。
那么,如何才能有效培養(yǎng)小學(xué)生的符號意識,從而提升其數(shù)學(xué)素養(yǎng)呢?下面,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐探討兩個策略。
一、科學(xué)組織材料
數(shù)學(xué)是個抽象的學(xué)科,而符號是抽象中的抽象——對于小學(xué)生來說,要想真正理解這些符號的奧秘,并通過它來揭示客觀規(guī)律并進(jìn)行基于數(shù)學(xué)的推理,并不是一件容易的事。有時候,教師感覺很無奈,自己費(fèi)了半天口舌,而學(xué)生就是一頭霧水——其實(shí),教師需要反思的是自己教學(xué)時所組織的材料是否適應(yīng)了學(xué)生的思維水平和需求。
比如,我們教高年級學(xué)生學(xué)習(xí)簡單的代數(shù)、方程知識。教師不要把精力集中到a+b=b+a這些計算問題上——這些知識,學(xué)生們在學(xué)加法交換率等知識的時候已經(jīng)學(xué)過了,他們當(dāng)然很容易理解a+b=b+a,其實(shí)他們的關(guān)鍵難點(diǎn)是,“為什么要用字母來計算?用數(shù)字不好嗎?”——你會發(fā)現(xiàn),給他們一個具體的代數(shù)計算題,他們很容易計算正確。而給他們一個應(yīng)用題,他們就不能正確使用字母代入計算式。所以,教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)還是在符號意識上。就是首先要讓學(xué)生理解,字母代替數(shù)的意義所在。我在教學(xué)中就組織了這樣一個生活化的材料:同學(xué)們,假如你的好朋友有個妹妹是2014年出生的,她今年幾歲?(注:2018年)……對,4歲。那假如又過了幾年,你又見到了這個小妹妹,她還是4歲嗎?……當(dāng)然不是,那是幾歲呢——不知道,因?yàn)槔蠋煕]有告訴你是哪一年。如果是2022年,她幾歲?……對8歲。2024年呢?10歲……大家是怎么知道她的年齡的?是不是有個固定的數(shù)值,2014年?而被減的數(shù)值、另一個年份是變化的。那么,這個不斷變化的數(shù)值,能不能列出一個式子,使它成為一個計算年齡的模板呢?(在黑板上寫出“x-2014=y”)是不是這樣?——這樣,通過生活化材料來組織教學(xué),利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)來引導(dǎo)其領(lǐng)悟符號的作用和含義。
二、經(jīng)歷建模過程
數(shù)學(xué)由生活到理論,再由理論到實(shí)踐,這是數(shù)學(xué)存在的依據(jù)和應(yīng)用的價值,同時,這個過程我們也稱之為數(shù)學(xué)的建?!ǔ?,數(shù)學(xué)建模經(jīng)歷四個過程:觀察直觀、抽象推理、形成模型、實(shí)踐應(yīng)用。我們發(fā)現(xiàn),中間的兩個過程直接使用符號,而前后兩個過程則是寫成現(xiàn)實(shí)和符號間的轉(zhuǎn)換。這樣,我們又找到了一個培養(yǎng)學(xué)生符號意識的途徑,就是把學(xué)生帶入建模的過程中,讓他們從直觀體驗(yàn)到抽象理解掌握,再由抽象到實(shí)踐應(yīng)用——這個途徑或?qū)W習(xí)過程,與小學(xué)生習(xí)慣于感性思維的特征是相符的,因而具有約簡思維過程、降低思維強(qiáng)度和提高思維效率的功用。
比如,要教學(xué)生“<、>”這兩個符號時。我先沒有講兩個數(shù)值的大小比較和如何用數(shù)學(xué)方法來表示——當(dāng)學(xué)生還沒有意識到“大于號”和“小于號”這些符號的存在時,我讓學(xué)生先進(jìn)行體驗(yàn):“我這里有兩包糖果,分別是A和B。包裝一樣,但重量不一樣,請你們幫我掂一掂,哪個重一些,哪個輕一些?”……“好,現(xiàn)在我有一個外國朋友想購買其中的一個品種,希望知道它們哪個重、哪個輕,請你們幫我給他寫封信。”(學(xué)生寫,“A比B重一些”)“可是,這位外國朋友并不認(rèn)識漢字,怎么辦呢?有什么國際通用的表示方法嗎?”學(xué)生瞪著眼睛看著我,等待結(jié)果。“大家看(在黑板上寫出“A>B”),這個中間的符號就是我們要找的那個通用數(shù)學(xué)符號”……“好,現(xiàn)在,我這里有三個數(shù)據(jù),分別是三個班的學(xué)生人數(shù),請大家用剛才學(xué)到的符號,給他們排序?!?/p>
以上這個過程,按照數(shù)學(xué)建模的原理來組織符號意識教學(xué),符合了小學(xué)生習(xí)慣于由感性思維介入的認(rèn)知規(guī)律,教學(xué)效果比較好。
總的來說,符號意識是數(shù)學(xué)的核心素養(yǎng)之一,是數(shù)學(xué)能力的重要構(gòu)成部分,小學(xué)數(shù)學(xué)教師必須重視并有效開展對小學(xué)生的符號意識培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中,教師需要把握好符號的抽象特征和學(xué)生感性思維特征之間的關(guān)系,通過一些生活化、體驗(yàn)化、直觀化的策略來有效組織教學(xué)。
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