陳莉欣 劉安琪*
(大連大學(xué)教育學(xué)院 遼寧·大連 116000)
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011版)》(以下簡稱《課標》)指出,小學(xué)數(shù)學(xué)課要能使得學(xué)生掌握最為基本的數(shù)學(xué)知識與相應(yīng)技能,輔助學(xué)生的抽象思維和推理能力的生成,幫助學(xué)生養(yǎng)成創(chuàng)新創(chuàng)造的意識和具體實踐的能力,有利于發(fā)展學(xué)生的情感、態(tài)度、價值觀念等。這就使得在學(xué)生掌握必備的知識與技能的基礎(chǔ)上,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力提供了方法和途徑?!墩n標》還指出,為對接人才培養(yǎng)與時代發(fā)展的供求關(guān)系需要,小學(xué)數(shù)學(xué)課還需尤其關(guān)注學(xué)生的實際應(yīng)用與創(chuàng)新創(chuàng)造的意識。不難發(fā)現(xiàn),創(chuàng)新意識對當下社會發(fā)展的重要性和在基礎(chǔ)教育中的不可或缺性。
數(shù)學(xué)思想是對數(shù)學(xué)知識進行抽象性的提煉與概括,數(shù)學(xué)知識是對數(shù)學(xué)思想進行具體形象性的呈現(xiàn)與表述。如果說數(shù)學(xué)的核心實質(zhì)是數(shù)學(xué)思想,那么數(shù)學(xué)的形象表征是數(shù)學(xué)知識。而數(shù)學(xué)思想方法則是連接二者的橋梁。
“創(chuàng)新意識”是基于宏觀社會與微觀個人的不斷發(fā)展的需求,產(chǎn)生發(fā)明創(chuàng)造出世間未有的事物或理念的目的,同時在發(fā)明創(chuàng)造的活動中凸顯的探想、期望。而數(shù)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新意識是一種思維模式,是一種以數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)思想方法為階梯,在面對新的問題時的思維的跳躍與發(fā)現(xiàn)。創(chuàng)新意識的形成是從“無”到“有”的思考形態(tài),其中融合了多維度、多層次的思想觀念,不乏數(shù)學(xué)思想的融入。從數(shù)學(xué)知識與技能的層面要到達擁有創(chuàng)新意識的層面,課堂教學(xué)中滲透與融合數(shù)學(xué)思想方法不失為一種高效的路徑。
以往數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,在“重知識、輕能力”與“重結(jié)果、輕過程”等氛圍背景下,通過題海戰(zhàn)術(shù)達成應(yīng)試目標,生硬地在知識技能與能力素養(yǎng)聯(lián)系起來。同時,教師們也是在探索中前行,不免會出現(xiàn)下述問題。
首先,對教材中蘊含的數(shù)學(xué)思想方法挖掘欠缺深度性?!坝媒滩慕潭墙探滩摹?,在“用”之前的了解與掌握就是對教材中蘊含的數(shù)學(xué)思想方法的深度挖掘。再者,在知識形成過程中如何傳遞數(shù)學(xué)思想方法缺乏明確性。《課標》在第一學(xué)段沒有明確涉及數(shù)學(xué)思想的要求,但在第二學(xué)段卻有要求“體會一些數(shù)學(xué)的基本思想”。這就使得教師在數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)基本思想之間如何運用、傳遞數(shù)學(xué)思想方法不夠明確。使得最終在學(xué)生腦海里只留下“方法”而缺少“思想”。最后,在后續(xù)解決應(yīng)用中缺少數(shù)學(xué)思想方法的銜接性。將數(shù)學(xué)思想方法只當作是教授知識的一種方式,而在應(yīng)用中不再滲透與貫徹,使其與應(yīng)用斷裂、支離,那么數(shù)學(xué)就會缺失靈魂,學(xué)生就只會解題、領(lǐng)會不到思想、更不會運用思想方法去解決包羅萬象的問題。
近年來,許多一線教育工作者和科研人員針對借以滲透數(shù)學(xué)思想方法來提高數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的話題發(fā)表觀點,我們則以站在巨人的肩膀上為輔助,為提高創(chuàng)新意識,分別從教材處理、知識形成和應(yīng)用解決這三大環(huán)節(jié)中試談滲透數(shù)學(xué)思想方法的可能路徑。
數(shù)學(xué)教材中直接呈現(xiàn)的是數(shù)學(xué)知識,需要教師基于數(shù)學(xué)基本知識與思想兩條線索深度分析教學(xué)內(nèi)容,要梳理總結(jié)教材中知識發(fā)展的順序性與關(guān)聯(lián)性,要思考分析具體教學(xué)內(nèi)容的重難點,更要深刻體會其中所蘊含的數(shù)學(xué)思想方法?!叭收咭娙手钦咭娭恰保瑢τ谕槐窘滩?,教師對數(shù)學(xué)思想方法的認識與運用不同,就會使學(xué)生思維生成與發(fā)展有所不同。可見,在對教材處理過程中,要具備顯性與隱性的同步增長,即通過對知識點的挖掘與梳理中同步生成對內(nèi)容中潛在的數(shù)學(xué)思想方法的運用。
例如,北師大版數(shù)學(xué)教材五年級下冊中《長方體的認識》一課分三個環(huán)節(jié)來呈現(xiàn)對長方體的認識。第一個環(huán)節(jié),教材是通過水立方、魔方具體的實物抽象出長方體、正方體,其中蘊含了抽象思想方法。數(shù)學(xué)抽象,即是通過對現(xiàn)世中具體的數(shù)與數(shù)之間的關(guān)系和空間中存在的形式加以整理、剖析,進而探尋其相同的本質(zhì)或?qū)傩?,再利用?shù)學(xué)化的語言文字進行處理,從而形成相應(yīng)數(shù)學(xué)理論的過程。教材將生活中常見的具體事物進行加工并抽離具體條件,留下抽象的、共同的、本質(zhì)屬性,加以面、棱、頂點等數(shù)學(xué)語言建構(gòu)成長方體、正方體的立體圖形概念。第二和第三個環(huán)節(jié),教材通過學(xué)生實際操作并填寫表格,進一步闡釋長方體與正方體的特征、比較與關(guān)系,其中蘊含了類比思想方法。該思想方法是基于兩類事物具有相似性,用一類事物的屬性特點去推理出另一類事物也具有相應(yīng)的屬性特點的推理方法。教材旨在通過觀察長方體與正方體模型并進行類比,得出二者的相同點,進一步認識其性質(zhì),并通過提示信息“正方形是特殊的長方形”,最終得出正方體是特殊的長方體。因此,僅一節(jié)課就能挖掘出多種數(shù)學(xué)思想方法,可見只有對教材的研讀程度夠深度,才能使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中有高度,思維發(fā)展和創(chuàng)新意識才能在數(shù)學(xué)思想方法的輔助下開花結(jié)果。
《課標》中指出,創(chuàng)新的基石是學(xué)生能夠自己主動的發(fā)現(xiàn)問題與提出問題,創(chuàng)新的關(guān)鍵是學(xué)生能夠?qū)W會獨立思考,而創(chuàng)新的方法是通過歸納概括得出相應(yīng)的猜想和內(nèi)在的規(guī)律,并進行證明。學(xué)生的創(chuàng)新要在適當?shù)臈l件和環(huán)境下才能完成。教師要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,在知識形成過程中滲透數(shù)學(xué)思想方法,給學(xué)生提供“留白”的時間空間以充足探索、經(jīng)歷知識的生成過程,感悟數(shù)學(xué)思想方法的創(chuàng)造性,提升學(xué)生的創(chuàng)新意識。
例如,北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級上冊《比的化簡》一課中最為明顯的數(shù)學(xué)思想方法就是歸納推理和類比推理。由于該學(xué)段的學(xué)生已經(jīng)從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡,有一定的學(xué)習(xí)遷移能力和自主學(xué)習(xí)能力。教師可以放手讓學(xué)生自主探索“比的性質(zhì)”,在探索過程中可以給予數(shù)據(jù)組和比的定義作為提示。具體來說,數(shù)據(jù)組要在教材給出的蜂蜜水比的基礎(chǔ)上,再出示幾組不同且化簡后一致的蜂蜜水比,通過一組組比的數(shù)據(jù)運用歸納推理的數(shù)學(xué)思想方法,得到對比的性質(zhì)定義的猜想和規(guī)律,并加以驗證;根據(jù)比的定義是兩個數(shù)相除,聯(lián)想比與除法、分數(shù)等關(guān)系,通過分析除法、分數(shù)的性質(zhì)類比得出比的性質(zhì)。因此,在知識形成中教師為學(xué)生設(shè)計結(jié)合多種數(shù)學(xué)思想方法來學(xué)習(xí),對知識的生成與演變進行多角度的探索,在某種意義上來說,喚醒學(xué)生萌芽中的創(chuàng)新意識,提高學(xué)生形成中的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展中的創(chuàng)新素養(yǎng)。
“使學(xué)生終生受益的,并非在學(xué)校學(xué)到的數(shù)學(xué)知識,因為在其以后的生活中沒有使用的機會,知識將會被遺忘。而是,無論他們從事何種工作,在內(nèi)心鐫刻的數(shù)學(xué)精神與思想方法、研究與推理的方法、看待問題的角度等等才是終身伴隨并發(fā)揮作用的關(guān)鍵?!苯K身受益,不僅體現(xiàn)在短期內(nèi)對知識點的應(yīng)用、對數(shù)學(xué)題的解決,還體現(xiàn)在中期內(nèi)繼續(xù)學(xué)習(xí)與接受新知的思維處理,更體現(xiàn)在長期內(nèi)看待世界的態(tài)度與改造世界的創(chuàng)新意識與素養(yǎng)。教師要引導(dǎo)學(xué)生帶著數(shù)學(xué)思想方法走出教室,在應(yīng)用解決問題的旨意下開展數(shù)學(xué)實踐活動,豐富學(xué)生的活動經(jīng)驗,感悟數(shù)學(xué)思想方法的魅麗之所在。
“轉(zhuǎn)化的思想方法是實現(xiàn)化新為舊、化繁為簡、化難為易的一種過程,通過將一個全新的、繁難的問題想方設(shè)法的轉(zhuǎn)變成過往的、簡易的問題,進而處理解決的常見方法?!?/p>
例如,北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級下冊《有趣的測量》這一節(jié)課是教學(xué)不規(guī)則物體體積,其中貫穿著轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法。在習(xí)題的應(yīng)用解決中,巧妙地出現(xiàn)了對轉(zhuǎn)化思想方法的兩個層次的運用。第一層次體現(xiàn)在習(xí)題1至3,在不同程度上變換了解決問題的情景,運用轉(zhuǎn)化思想方法:將所求的不規(guī)則物體放入裝有水的容器中,通過水面升高的高度,將升高部分的體積與所求的不規(guī)則物體的體積等同轉(zhuǎn)化;第二層次體現(xiàn)在習(xí)題4,一粒黃豆放入水中沒有明顯的變化,那么放入50、100粒黃豆則會有顯著的變化,將升高部分的體積與黃豆體積等同轉(zhuǎn)化,再使用除法求解1粒黃豆的體積。這一過程實現(xiàn)了在第一層轉(zhuǎn)化思想方法的基礎(chǔ)上進行二次轉(zhuǎn)化,凸顯出轉(zhuǎn)化思想方法在不同問題上的應(yīng)用。在實際處理解決實際問題中,完善數(shù)學(xué)思想方法的生長性,可以提升學(xué)生的創(chuàng)新意識,促進學(xué)生解決問題的創(chuàng)新、創(chuàng)造能力。
綜上所述,加強數(shù)學(xué)思想方法在教材中的提煉與處理,豐富數(shù)學(xué)思想方法在知識形成過程中的種類與運用,完善數(shù)學(xué)思想方法在應(yīng)用與解決問題中的生成與發(fā)展,使得學(xué)生在對知識的提出、生成與應(yīng)用中萌生創(chuàng)新的意識,促進學(xué)生創(chuàng)新能力的進階發(fā)展,期待學(xué)生的創(chuàng)新之花在未來道路上開花結(jié)果。