福建省三明市將樂縣水南學(xué)校 余遠(yuǎn)明
數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)有兩個(gè)層面的內(nèi)涵,一是理解數(shù)學(xué)符號(hào)描述功能的意識(shí),這會(huì)影響學(xué)生理解數(shù)學(xué)語(yǔ)言的能力發(fā)展;二是數(shù)感邏輯的延伸能力,這會(huì)影響學(xué)生在應(yīng)用數(shù)學(xué)符號(hào)描述或解決學(xué)科問題和生活問題的主觀意識(shí),同樣會(huì)影響學(xué)生應(yīng)用能力的發(fā)展?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中明確提出,學(xué)生懂得數(shù)學(xué)符號(hào)的意義是數(shù)學(xué)課程的核心目標(biāo)之一。數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)會(huì)影響其學(xué)習(xí)效率和應(yīng)用能力發(fā)展,所以在小學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段必須重視學(xué)生數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)的培養(yǎng)。
數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)首先是一種抽象意識(shí),在數(shù)學(xué)初級(jí)學(xué)習(xí)階段表現(xiàn)為將現(xiàn)實(shí)事物或現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)、數(shù)量的關(guān)系和數(shù)的規(guī)律的意識(shí),比如在低年級(jí)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中體現(xiàn)為用數(shù)來描述現(xiàn)實(shí)中物體量的抽象認(rèn)知意識(shí)。在形成最基本的數(shù)的抽象認(rèn)知意識(shí)后,學(xué)生需要在數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)進(jìn)一步理解更不易“數(shù)得”的數(shù)以及數(shù)的關(guān)系,比如在10以上或100以上數(shù)的量化概念、關(guān)系和抽象邏輯,能夠在純粹的數(shù)學(xué)符號(hào)體系內(nèi)更快速地完成數(shù)的對(duì)比與運(yùn)算等。最后,學(xué)生才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解更復(fù)雜的數(shù)學(xué)符號(hào)意義,比如在理解符號(hào)本質(zhì)后更靈活地轉(zhuǎn)換符號(hào)來處理復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算,或處理數(shù)學(xué)建模需求。
總體來看,小學(xué)生數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)的發(fā)展分為多個(gè)階段,受先天智能差異、課程內(nèi)容安排與學(xué)習(xí)能力等因素影響,學(xué)生數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)的發(fā)展曲線并不平穩(wěn),教師需要根據(jù)學(xué)生實(shí)際發(fā)展水平開展個(gè)性化與針對(duì)性的指導(dǎo)。
筆者在教學(xué)中分學(xué)段對(duì)小學(xué)生符號(hào)意識(shí)發(fā)展問題進(jìn)行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)各學(xué)段學(xué)生均存在一定問題:第一學(xué)段,學(xué)生符號(hào)認(rèn)知意識(shí)普遍不足,多數(shù)學(xué)生沒有結(jié)合實(shí)物來觀察和對(duì)比數(shù)、數(shù)量關(guān)系等的習(xí)慣,也缺乏對(duì)基本數(shù)字和運(yùn)算符號(hào)進(jìn)行分類意識(shí);第二學(xué)段,學(xué)生符號(hào)理解意識(shí)問題,許多學(xué)生沒有觀察并總結(jié)過符號(hào)視覺特點(diǎn),也不善于借助符號(hào)形象來記憶符號(hào)意義,導(dǎo)致對(duì)符號(hào)內(nèi)涵、多樣化功能的理解有一定局限;第三學(xué)段,符號(hào)應(yīng)用意識(shí)不足,許多學(xué)生沒有思考過符號(hào)組合的規(guī)律和特點(diǎn),缺乏運(yùn)用符號(hào)解決復(fù)雜且抽象的數(shù)學(xué)問題方面的經(jīng)驗(yàn)。
針對(duì)調(diào)查所得出問題,筆者結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)查和工作觀察對(duì)相應(yīng)問題的原因進(jìn)行了總結(jié),認(rèn)為目前小學(xué)生數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)發(fā)展問題主要是由三類因素所致:第一,部分教師僅重視學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)的理解和記憶,而對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)發(fā)展缺乏重視,未開展高效的數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)培養(yǎng)教學(xué);第二,部分教師對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)的發(fā)展邏輯、層次認(rèn)知不清晰,或過早地要求學(xué)生靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)符號(hào),或未能及時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)認(rèn)知習(xí)慣,這都不利于學(xué)生數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)的循序漸進(jìn)式發(fā)展,甚至使學(xué)生錯(cuò)過了最佳的符號(hào)意識(shí)發(fā)展時(shí)機(jī);第三,部分教師的數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)培養(yǎng)方法較為單一,不能完全適應(yīng)學(xué)生發(fā)展水平和教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),導(dǎo)致培養(yǎng)效果不理想。
數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一,其屬于小學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)的隱性目標(biāo),這是導(dǎo)致教師重視度不足的重要原因之一。對(duì)此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)正確認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)發(fā)展對(duì)學(xué)生運(yùn)算能力、模型思想等發(fā)展的奠基作用,同時(shí)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí),提高對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)培養(yǎng)要點(diǎn)、培養(yǎng)流程、培養(yǎng)路徑的認(rèn)識(shí)。教師在符號(hào)意識(shí)培養(yǎng)中要注意層次化發(fā)展,注重從符號(hào)認(rèn)知意識(shí)、符號(hào)理解意識(shí)、符號(hào)引用意識(shí)三個(gè)層面進(jìn)行漸進(jìn)式培養(yǎng),更有效地促進(jìn)學(xué)生符號(hào)意識(shí)的穩(wěn)步發(fā)展,進(jìn)而將符號(hào)意識(shí)發(fā)展為模型思想。
教師應(yīng)充分結(jié)合當(dāng)前學(xué)段學(xué)生符號(hào)意識(shí)發(fā)展目標(biāo)和學(xué)生認(rèn)知水平開展個(gè)性化教學(xué)。符號(hào)認(rèn)知意識(shí)發(fā)展階段,教師應(yīng)側(cè)重采用生活化教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)認(rèn)知能力,要讓學(xué)生在生活觀察和聯(lián)想中發(fā)現(xiàn)“符號(hào)”的功能性。例如在數(shù)的位數(shù)變化中,讓學(xué)生對(duì)可數(shù)的實(shí)物和不可數(shù)的實(shí)物進(jìn)行對(duì)比(如幾塊石頭和一包石子),使用自己的方法描述實(shí)物數(shù)量的關(guān)系。鼓勵(lì)學(xué)生觀察和總結(jié)符號(hào)的差異性與關(guān)聯(lián)性,提高學(xué)生對(duì)符號(hào)特征的認(rèn)知并促進(jìn)其符號(hào)語(yǔ)言能力發(fā)展。
符號(hào)理解意識(shí)發(fā)展階段,教師應(yīng)側(cè)重采用探索來讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)符號(hào)所能展示的意義。例如因數(shù)與倍數(shù)教學(xué)課后訓(xùn)練中,教師可以先設(shè)計(jì)因數(shù)與倍數(shù)組合的空表開展應(yīng)用訓(xùn)練,其中列首為因數(shù)、行首為倍數(shù)除以因數(shù)的值,同時(shí)在列首、行首、表內(nèi)留“填空”格,由此訓(xùn)練學(xué)生基于計(jì)算加強(qiáng)對(duì)因數(shù)、倍數(shù)關(guān)系的認(rèn)識(shí),在此基礎(chǔ)上由學(xué)生探索以字母代表數(shù)的形式概括每行的計(jì)算規(guī)律(以字母替代倍數(shù)、因數(shù)和整除結(jié)果)。在作業(yè)講評(píng)中對(duì)字母符號(hào)的代表意義進(jìn)行解析,說明在復(fù)雜的數(shù)的組合關(guān)系中,學(xué)生可以借助符號(hào)來簡(jiǎn)化數(shù)的關(guān)系,提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力,并鼓勵(lì)學(xué)生在其他應(yīng)用中積極嘗試同類的以符號(hào)替代數(shù)、以符號(hào)概括數(shù)的關(guān)系的方法,提高學(xué)生通過應(yīng)用深入理解符號(hào)意義的意識(shí)。
符號(hào)應(yīng)用意識(shí)發(fā)展階段,教師應(yīng)側(cè)重采用滲透式教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)應(yīng)用意識(shí)。一般運(yùn)算訓(xùn)練只能提高學(xué)生的固定模式下的符號(hào)應(yīng)用能力,但不能有效培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)應(yīng)用習(xí)慣。教師需要在課堂教學(xué)中多進(jìn)行滲透教學(xué),可以選擇在生活化案例教學(xué)中引入“以抽象符號(hào)語(yǔ)言等”更簡(jiǎn)單地描述可發(fā)現(xiàn)的數(shù)學(xué)條件的訓(xùn)練。例如在平行線應(yīng)用教學(xué)中,學(xué)生在掌握采用檢驗(yàn)法檢驗(yàn)并證明平行線后,教師可以要求學(xué)生尋找并總結(jié)生活中常見的平行線,并在簡(jiǎn)單示意圖中代表直線或線段的字母、平行或垂直關(guān)系符號(hào)來描述平行關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生從生活觀察和認(rèn)知角度強(qiáng)化對(duì)平行線中幾何符號(hào)的應(yīng)用習(xí)慣,進(jìn)而提高學(xué)生的符號(hào)應(yīng)用意識(shí)。
不同層次的數(shù)學(xué)符號(hào)學(xué)習(xí)有一定的差異,教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)不同的符號(hào)意識(shí)教學(xué)方案。低年級(jí)教學(xué)中,一般數(shù)字符號(hào)、數(shù)量關(guān)系符號(hào)、運(yùn)算符號(hào)的認(rèn)識(shí)要盡可能采用情境式教學(xué)。例如以使用優(yōu)惠券的餐廳消費(fèi)設(shè)計(jì)應(yīng)用題:“成人套餐30元,兒童套餐15元,4口之家(父母和兩名兒童)在支付100元的情況下找零費(fèi)用?!痹擃}訓(xùn)練學(xué)生對(duì)運(yùn)算符、小括號(hào)的應(yīng)用,可以不要求得出計(jì)算結(jié)果,僅要求學(xué)生列出計(jì)算式“100-30×2-15×2”或“100-(30×2+15×2)”,在學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同列式策略后可以讓學(xué)生聯(lián)想實(shí)際消費(fèi)的情境,自己會(huì)怎么算?怎么算更有效率?由此使學(xué)生發(fā)現(xiàn)符號(hào)的括號(hào)消除運(yùn)算難度的作用,這有助于提高學(xué)生對(duì)運(yùn)算符的理解。
中低年級(jí)教學(xué)中,教師可利用知識(shí)轉(zhuǎn)化來拓展學(xué)生對(duì)符號(hào)內(nèi)涵的認(rèn)知。例如小學(xué)一年級(jí)到二年級(jí)過渡中,學(xué)生對(duì)乘法運(yùn)算的認(rèn)知將逐步從基于口訣套用發(fā)展到基于乘法原理的應(yīng)用。在教學(xué)中可以適當(dāng)引入符號(hào)來解釋乘法的內(nèi)在邏輯,以符號(hào)替代其中一個(gè)因子,開展與實(shí)物結(jié)合的推算,既能幫助學(xué)生理解乘法原理,也能使學(xué)生提前對(duì)字母代表數(shù)(符號(hào)代表數(shù))形成一定的前置經(jīng)驗(yàn),為今后相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
在高年級(jí)教學(xué)中,教師可采用綜合實(shí)踐來培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)符號(hào)推理和應(yīng)用能力。在教學(xué)和作業(yè)設(shè)計(jì)中,教師可以多設(shè)計(jì)利用數(shù)學(xué)符號(hào)運(yùn)算和推理來分析和解決問題的能力,重點(diǎn)放在符號(hào)意義提取與符號(hào)轉(zhuǎn)化規(guī)律訓(xùn)練上。例如在三角形相關(guān)運(yùn)算題中,教師可以設(shè)計(jì)條件更復(fù)雜的開放性訓(xùn)練題(即不設(shè)置明確問題),要求學(xué)生在題目描述中尋找數(shù)學(xué)符號(hào)并對(duì)其歸類,對(duì)不同符號(hào)、符號(hào)組合后所能得出的結(jié)論進(jìn)行推導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上用字母代替數(shù)、大小關(guān)系、運(yùn)算符等對(duì)已知條件進(jìn)行組合,得出新的結(jié)果,由此讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)問題,并在組內(nèi)“互相出題、解題、討論”。這不僅可以達(dá)成當(dāng)堂教學(xué)目標(biāo),還能強(qiáng)化學(xué)生的符號(hào)應(yīng)用意識(shí),并從數(shù)學(xué)問題設(shè)計(jì)者的角度思考和理解數(shù)學(xué)符號(hào)的功能。