徐妍
[摘要] 特級(jí)教師周衛(wèi)東老師對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提出“高觀點(diǎn)、低結(jié)構(gòu)、中溫度”的主張。文章結(jié)合周衛(wèi)東老師“平行四邊形的面積”課例,從大問題驅(qū)動(dòng)、結(jié)構(gòu)化教學(xué)、思想性包攝三個(gè)維度理解“高觀點(diǎn)”視角下的數(shù)學(xué)新課堂,以期能為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新提供思考。
[關(guān)鍵詞] 小學(xué)數(shù)學(xué);高觀點(diǎn);帶得走
“高觀點(diǎn)”下的學(xué)科內(nèi)容是通過大問題驅(qū)動(dòng),從縱深維度遷移到寬窄維度,進(jìn)而推及到思想的高低維度,而學(xué)習(xí)方式則是通過結(jié)構(gòu)化關(guān)聯(lián)、思想性包攝等方式,在兒童的身上留下數(shù)學(xué)的印記,提供能“帶得走”的數(shù)學(xué)課。這里,帶得走的是方法、思想和數(shù)學(xué)品格。筆者結(jié)合周衛(wèi)東老師“平行四邊形的面積”一課,談?wù)勅绾卫斫狻案哂^點(diǎn)”視角下“帶得走”的數(shù)學(xué)課。
一、大問題驅(qū)動(dòng),促思維發(fā)散:從“感覺”到“說明”的數(shù)學(xué)
“高觀點(diǎn)”視角下的數(shù)學(xué)教學(xué)首先體現(xiàn)為大概念統(tǒng)領(lǐng)、大問題驅(qū)動(dòng)?!捌叫兴倪呅蔚拿娣e”一課從大概念教學(xué)開始,以大問題驅(qū)動(dòng)開展,課堂中聚焦三個(gè)話題。
話題一:如何說明案例所示平行四邊形的面積就是24平方厘米?重點(diǎn)解決探索平行四邊形面積計(jì)算的公式。話題二:所有的平行四邊形的面積都可以用底乘高來計(jì)算嗎?從一個(gè)到一類,引發(fā)學(xué)生深度思考,著重解決數(shù)學(xué)中從一般到抽象的歸納。話題三:如何理解用鄰邊相乘這種算法?之前已確認(rèn)過平行四邊形的面積計(jì)算是底×高,現(xiàn)在為何又研究鄰邊相乘?引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考:為什么現(xiàn)在不能用鄰邊相乘算面積,以后就可以利用鄰邊相乘來解決?
每個(gè)話題的背后都蘊(yùn)含著特有的數(shù)學(xué)思想,通過具體的、可研究討論的話題形式引導(dǎo)學(xué)生思考、實(shí)踐、探索,通過大問題整合我們所學(xué)的知識(shí),把數(shù)學(xué)知識(shí)像珍珠項(xiàng)鏈一樣串進(jìn)來,讓思維能夠落地行走。于是,通過簡(jiǎn)單的學(xué)材和前測(cè)充分展示出學(xué)生的真實(shí)想法和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),反映學(xué)生的思考過程和思考痕跡。
課堂上,教師逐一展示學(xué)生在前測(cè)中出現(xiàn)的三種方法,并沒有急于讓學(xué)生回答哪個(gè)是正確的,而是提醒學(xué)生:如果你想要證明哪一種結(jié)果是對(duì)的,就要說出你的方法來。而僅有結(jié)論是不夠的,還要說明原因,研究的視角從是什么轉(zhuǎn)向?yàn)槭裁?,聚焦平行四邊形面積的計(jì)算過程。在面積的教學(xué)中,教師充分放手,讓學(xué)生通過“割、拼、數(shù)”的方法將平行四邊形轉(zhuǎn)化成長(zhǎng)方形,將操作、思考、理解、表述有機(jī)結(jié)合,從而讓學(xué)生體驗(yàn)到非常直觀的“轉(zhuǎn)化”感受。三個(gè)話題是整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)的連心鎖,賦予數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)整體性的關(guān)鍵,教師在其中不斷添加佐料,讓學(xué)生自主烹飪出這道美食。
二、結(jié)構(gòu)化教學(xué),促思維深入:從“一個(gè)”到“一類”的數(shù)學(xué)
所謂“學(xué)科”,并不是簡(jiǎn)單的知識(shí)和概念的累加,實(shí)際上每個(gè)學(xué)科都有自己的學(xué)科本質(zhì)以及知識(shí)體系,學(xué)科知識(shí)、學(xué)科本質(zhì)之間有著不可分割的密切聯(lián)系。在引導(dǎo)學(xué)生探究平行四邊形的面積時(shí),教師先引導(dǎo)學(xué)生用“割補(bǔ)法”“數(shù)格子法”等方法去說明“一個(gè)”平行四邊形的面積可以用“底×高”來計(jì)算?!皠偛盼覀兺ㄟ^一個(gè)具體的例子研究,得出平行四邊形的面積和它的底和高有關(guān)。是否所有的平行四邊形面積都可以用底乘高來進(jìn)行計(jì)算呢?”從“一個(gè)”出發(fā),準(zhǔn)備走向“一類”。學(xué)生通過已有的感覺與經(jīng)驗(yàn)判斷似乎是可以的,隨即教師出示不同大小、不同形狀的平行四邊形,通過不同的變式圖形讓學(xué)生觀察并思考。一石激起千層浪,學(xué)生的思維瞬間被打開了,在腦海中想象“說明”的過程,在手指間比劃“割—補(bǔ)”的過程,隨即說明“任意”平行四邊形的面積都可以用“底×高”來計(jì)算。由“個(gè)”到“類”的思維過程中,教師向?qū)W生滲透了不完全歸納的思想。通過結(jié)構(gòu)化的教學(xué)幫助學(xué)生將頭腦中的學(xué)科知識(shí)建立起點(diǎn)、線、面的立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),形成自我再生力的開放系統(tǒng),挖掘?qū)W科本質(zhì)特有的功能。
課堂絕不能止步于此,教師直逼核心地提出兩個(gè)問題:轉(zhuǎn)化后的長(zhǎng)方形與原來的平行四邊形有什么聯(lián)系?平行四邊形的面積為什么可以是“底×高”?這兩個(gè)問題促使學(xué)生在平行四邊形和長(zhǎng)方形中找到聯(lián)系與區(qū)別,找到“變”與“不變”。在引領(lǐng)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)推理歸納,厘清平行四邊形面積計(jì)算的本質(zhì)問題,即“沿著平行四邊形的任意一條高剪開,拼成一個(gè)長(zhǎng)方形,發(fā)現(xiàn)拼成的長(zhǎng)方形的長(zhǎng)等于平行四邊形的底,長(zhǎng)方形的寬等于平行四邊形的高,且面積不變”,從而幫助學(xué)生理解長(zhǎng)方形面積計(jì)算公式與平行四邊形面積計(jì)算公式之間的內(nèi)在聯(lián)系:根據(jù)長(zhǎng)方形的面積=長(zhǎng)×寬,推出平行四邊形的面積=底×高??梢哉f,通過合理地設(shè)計(jì)教學(xué),使前后內(nèi)容互相蘊(yùn)含、自然推演,在具體路徑上為學(xué)生提供一個(gè)具有生命力的處于運(yùn)動(dòng)中的思維網(wǎng)絡(luò),從而深刻領(lǐng)會(huì)各個(gè)概念的實(shí)質(zhì),掌握蘊(yùn)含在各個(gè)概念相互關(guān)系中的各種推理思維模式。質(zhì)言之,在“底×高”正確方法的背后,凝練了豐富的數(shù)學(xué)思考,最后殊途同歸。
三、思想性包攝,促思維進(jìn)階:從“錯(cuò)誤”到“正確”的數(shù)學(xué)
學(xué)科思想是學(xué)科知識(shí)中的隱性內(nèi)容,是對(duì)某學(xué)科性質(zhì)、特征、基本規(guī)律的高度概括和升華,是知識(shí)“背后”的知識(shí),是學(xué)科內(nèi)容的精華和核心。課的最后,教師又提出了“鄰邊相乘”的錯(cuò)誤方法,通過動(dòng)畫演示的方式讓學(xué)生明白不能用鄰邊相乘的方法來計(jì)算平行四邊形的面積的原因。學(xué)生在動(dòng)畫演示的過程中,進(jìn)一步明確了當(dāng)平行四邊形的底和周長(zhǎng)不變時(shí),隨著高的增加,面積越來越大,一直到轉(zhuǎn)化為一個(gè)長(zhǎng)方形時(shí),面積最大。這樣思維進(jìn)階的過程,通過動(dòng)態(tài)演示把圖形的變化過程和對(duì)比結(jié)果自然地刻在學(xué)生的腦海中,幫助學(xué)生提高幾何直觀的能力,形成對(duì)平行四邊形面積計(jì)算的完整、清晰的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
隨后,教師繼續(xù)追問:“小朋友們,鄰邊相乘有沒有一定的道理呢?”學(xué)生覺得很奇怪:明明這是一種錯(cuò)誤方法,怎么又有道理了?“錯(cuò)誤的背后,隱藏了一條正確的思路”,教師的這句提醒再一次激起學(xué)生的思維。教師放手讓學(xué)生表達(dá)自己不同的觀點(diǎn),小辯論引發(fā)了學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的碰撞和沖突;學(xué)生在沖突中感受到經(jīng)驗(yàn)的錯(cuò)誤,主動(dòng)修正思考方向和認(rèn)知方法。通過動(dòng)畫視頻的演示,呈現(xiàn)出不斷變化的角度,讓學(xué)生從變化中發(fā)現(xiàn),面積與相鄰兩邊的長(zhǎng)短以及它們所夾的角度都有關(guān),從而自發(fā)地產(chǎn)生了“知道了相鄰兩邊的長(zhǎng)度和所夾的角度,又怎樣算出平行四邊形的面積”的疑問,進(jìn)而將初中將要學(xué)習(xí)的平行四邊形的計(jì)算公式向?qū)W生滲透,即平行四邊形的面積等于兩組鄰邊的積乘夾角的正弦值。如果用字母a、b表示兩組的鄰邊長(zhǎng),α表示兩邊的夾角,S表示平行四邊形的面積,則S平行四邊形=ab×sinα。我們常說,學(xué)科思想基于學(xué)科知識(shí),又高于學(xué)科知識(shí),與學(xué)科知識(shí)具有不可分割的辯證關(guān)系。數(shù)學(xué)就是要幫助學(xué)生站在“學(xué)會(huì)思維”的立場(chǎng)上,引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度認(rèn)識(shí)問題,理解不同答案背后的思維方法,進(jìn)而科學(xué)地理解數(shù)學(xué)知識(shí),理解他人的思維,反思自己的思維,形成整體的數(shù)學(xué)思維,這樣既習(xí)得知識(shí),還發(fā)展思維,更涵養(yǎng)品格。
一節(jié)好課的味道遠(yuǎn)不止如此,推導(dǎo)公式過程中的“為什么沿著高切開?有何道理?”“不沿著高切開,行嗎?”變式練習(xí)中的“明明沒有標(biāo)注此處的高,3從哪里來?”每一個(gè)提問,每一個(gè)追問,都觸摸著思想、思考、思維。可以說,一節(jié)好課,留下的是琢磨,帶走的是方法;看見的是行走,想象的是未來,它讓年輕教師看到美麗的風(fēng)景在遠(yuǎn)方、在深處、在高點(diǎn)。