顧健
摘要:在認(rèn)知科學(xué)范疇,隱喻可以視作兩個(gè)認(rèn)知領(lǐng)域的橋梁——用理解的解釋抽象的、用熟悉的理解陌生的。隱喻作為一種載體,為促進(jìn)數(shù)學(xué)概念的理解新增了一條路徑。具體教學(xué)中,可以基于身體經(jīng)驗(yàn)的隱喻豐富概念的多元表征,基于語言類比的隱喻建構(gòu)概念的多重意義。
關(guān)鍵詞:隱喻;數(shù)學(xué)概念;概念理解
一、隱喻與數(shù)學(xué)概念理解的內(nèi)涵與關(guān)系
(一)隱喻的內(nèi)涵
在語言學(xué)范疇,隱喻是一種常用的修辭手法。隱喻是一種修辭格,是以兩物之間的相似性來做間接暗示的比喻;相對(duì)于明喻而言,凡具備喻體、喻依,而喻詞由“是”“為”等代替的譬喻屬之。②劉文.隱喻認(rèn)知下小學(xué)數(shù)學(xué)概念表征研究[D].武漢:華中師范大學(xué),2019:4,4。
在認(rèn)知科學(xué)范疇,隱喻可以視作兩個(gè)認(rèn)知領(lǐng)域的橋梁:一個(gè)是經(jīng)驗(yàn)中已有的,理解而熟悉;一個(gè)是所要認(rèn)知的,抽象且陌生。②隱喻就是用理解的解釋抽象的、用熟悉的理解陌生的,形成對(duì)某一領(lǐng)域概念新的認(rèn)知,進(jìn)而輸出的一種內(nèi)隱認(rèn)知方式。
(二)數(shù)學(xué)概念理解的內(nèi)涵
數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基本單位,是抽象、推理、模型建構(gòu)等高階思維活動(dòng)的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)概念的理解可以從以下三個(gè)維度闡釋:
1.數(shù)學(xué)概念理解的經(jīng)驗(yàn)性。數(shù)學(xué)概念是在一定的情境和語境中經(jīng)過一定的邏輯抽象反映的現(xiàn)實(shí)問題、情境中數(shù)量關(guān)系和空間形式的本質(zhì)特征。數(shù)學(xué)概念的理解建立在個(gè)人經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,經(jīng)過個(gè)性化解讀,形成獨(dú)特的理解。
2.數(shù)學(xué)概念理解的層次性。從李善良教授關(guān)于數(shù)學(xué)概念教學(xué)的實(shí)證研究中可以得到啟示:同一個(gè)數(shù)學(xué)概念在不同的年段,有不同的發(fā)展;不同的學(xué)生對(duì)同一個(gè)數(shù)學(xué)概念的理解也有層次的差別,有的停留在語言表述層次,有的能結(jié)合圖示、符號(hào)進(jìn)行表征。
3.數(shù)學(xué)概念理解的結(jié)構(gòu)性。數(shù)學(xué)概念的原貌并不是靜態(tài)的表述,而是動(dòng)態(tài)的活動(dòng),如轉(zhuǎn)換、推理等。數(shù)學(xué)概念中的圖式運(yùn)用與運(yùn)算規(guī)律反映了數(shù)學(xué)概念的過程與結(jié)構(gòu)。
(三)隱喻與數(shù)學(xué)概念理解的關(guān)系
1.隱喻對(duì)數(shù)學(xué)概念理解的作用
基于文獻(xiàn)分析,我們可以作出如下推斷:
(1)隱喻能幫助學(xué)生根據(jù)具體的經(jīng)驗(yàn)理解抽象的概念。概念的形成是一個(gè)從具體到逐步抽象的過程,具體的感知經(jīng)驗(yàn)只有達(dá)到抽象的認(rèn)識(shí)高度才能促進(jìn)認(rèn)知發(fā)展。這樣,具體的經(jīng)驗(yàn)就成了理解抽象概念的“敲門磚”,抽象的概念在具體經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得以生長。
(2)隱喻能幫助學(xué)生根據(jù)具體概念的結(jié)構(gòu)理解抽象概念的結(jié)構(gòu)。當(dāng)學(xué)生個(gè)體在具體環(huán)境中形成的概念結(jié)構(gòu)遇到特定而相似的環(huán)境時(shí),相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)會(huì)被相繼激活,隱喻投射便成為可能。
(3)隱喻例子的合理選擇有助于理解抽象概念的內(nèi)涵。隱喻雖然能助力數(shù)學(xué)概念的理解,但是遠(yuǎn)離學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的隱喻,可能不起作用,甚至起反作用。選擇一個(gè)或兩個(gè)與數(shù)學(xué)概念內(nèi)在邏輯一致的隱喻例子,有助于指向抽象概念的核心。所以,字面上的相似性不是數(shù)學(xué)隱喻的本質(zhì),數(shù)學(xué)概念的結(jié)構(gòu)才是數(shù)學(xué)隱喻表達(dá)的基礎(chǔ)。
2.用隱喻表達(dá)數(shù)學(xué)概念的特征
(1)普遍性。事物是普遍聯(lián)系的,隱喻存在于我們生活的方方面面。教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生用關(guān)聯(lián)的視角認(rèn)識(shí)數(shù)量關(guān)系和空間形式。如“平行”與“圓”等概念在生活中均有原型(鐵軌、鐘面等),容易形成隱喻對(duì)比。
(2)雙重性。隱喻既是一種修辭方法,又是一種思維方式。數(shù)學(xué)概念通常以語言描述的方式呈現(xiàn),理解時(shí)也需要一定的主觀性。如“倒數(shù)”概念,主觀上對(duì)“倒”的理解是“上下前后相反,或互相更換”,難以觸及其本質(zhì)(互為倒數(shù)的兩個(gè)數(shù)乘積是1),這就需要運(yùn)算思維的參與。
(3)系統(tǒng)性。隱喻不是單獨(dú)存在的,擁有同質(zhì)屬性的概念形成一個(gè)隱喻網(wǎng)絡(luò);數(shù)學(xué)概念同樣不是單獨(dú)存在的,具有意義結(jié)構(gòu)一致的概念構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。如整數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)的概念,維系它們的系統(tǒng)性的是計(jì)數(shù)單位。
二、借助隱喻建構(gòu)對(duì)數(shù)學(xué)概念的獨(dú)特理解
隱喻作為一種載體,為促進(jìn)數(shù)學(xué)概念的理解新增了一條路徑。隱喻的方式可能更有助于義務(wù)教育階段(尤其是小學(xué))的學(xué)生表達(dá)自己的想法。蔡金法,劉啟蒙.課堂評(píng)估:用隱喻法評(píng)估學(xué)生的數(shù)學(xué)情感[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教師,2019(9):5。不同的人對(duì)同一概念的理解有主觀性。小學(xué)生的生活背景、話語體系中有大量難以量化的因素。正因如此,學(xué)生可以借助隱喻視角建構(gòu)對(duì)數(shù)學(xué)概念內(nèi)涵的獨(dú)特理解。
(一)基于身體經(jīng)驗(yàn)的隱喻,豐富概念的多元表征
低年級(jí)學(xué)生在理解數(shù)學(xué)概念時(shí),經(jīng)常以“自我”為中心,從“自我”出發(fā)建構(gòu)認(rèn)知。我們應(yīng)充分利用這一特點(diǎn),開發(fā)基于學(xué)生身體經(jīng)驗(yàn)的隱喻表達(dá)。身體經(jīng)驗(yàn)是數(shù)學(xué)概念理解的外化形式。學(xué)生在操作活動(dòng)中,能感知身體動(dòng)作與數(shù)學(xué)概念間的隱喻關(guān)系。
以“面積”概念的教學(xué)為例。蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級(jí)下冊(cè)教材中有這樣的描述性定義:黑板面的大小是黑板面的面積,課本封面的大小是課本封面的面積。學(xué)生之前已經(jīng)了解“直線、線段、射線”的概念,如何實(shí)現(xiàn)向二維空間“面”的思維跨越?可以借助手勢隱喻:想象一下,我們的手變成了一把神奇的刷子,能刷出黑板面的大小嗎?在學(xué)生用手做“刷”的動(dòng)作的同時(shí),教師課件同步展示“刷”的過程,逐漸“刷”出黑板的面。學(xué)生將手虛構(gòu)成實(shí)體的線,將手臂揮動(dòng)的過程隱喻為面積形成的過程——“線動(dòng)成面”,借助手勢即時(shí)外化了推理思考的過程,“手勢”變成了教具、學(xué)具和理解“面積”概念的工具?!八ⅰ钡膭?dòng)作不僅讓學(xué)生積累了感性經(jīng)驗(yàn),還與“線動(dòng)成面”這一邏輯推理相匹配,從而幫助學(xué)生在此基礎(chǔ)上準(zhǔn)確辨析面積與周長的概念。
(二)基于語言類比的隱喻,凸顯概念的多重意義
數(shù)學(xué)語言講究準(zhǔn)確、嚴(yán)密和邏輯性,但是小學(xué)生的思維仍以具象思維為主,對(duì)純粹抽象、沒有實(shí)體依附的概念的理解存在一定的困難。對(duì)此,可以通過隱喻幫助學(xué)生更好地獲得概念的意義——借助學(xué)生熟知的語言結(jié)構(gòu)來理解抽象的數(shù)學(xué)語言,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)語言的不同角度的理解和創(chuàng)造性表達(dá)。
以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)《認(rèn)識(shí)三角形》一課為例,其中一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)是如何作出三角形的高。我們可以借助隱喻情境對(duì)作高的過程做故事化表述:
小馬想到對(duì)面筆直的小河(底邊)邊取水。怎么才能快速地到達(dá)對(duì)面呢?瞧,一輛馬車(三角尺)正沿著小河(一條直角邊)緩緩駛來,馬車到站(另一條直角邊與頂點(diǎn)重合)了!小馬沿著馬車筆直地走(走的軌跡類比高)到對(duì)岸。終于喝到水(直角符號(hào)),解渴了!
作三角形高的過程實(shí)質(zhì)是“過直線外一點(diǎn)(小馬的位置)作已知直線(筆直的小河)的垂線段(小馬走的軌跡)”的過程。在“小馬喝水”的情境中,小馬行進(jìn)的路線變成了高形成的過程。馬車與三角尺外形上沒有相似性,但是馬車行駛的路徑與三角尺移動(dòng)的軌跡實(shí)質(zhì)相同;車站與頂點(diǎn)的穩(wěn)定不變性也相同;到站上車,前往目的地與頂點(diǎn)到對(duì)邊的路徑也相同。情境中的隱喻語言與概念理解中的數(shù)學(xué)語言,二者的內(nèi)在邏輯與結(jié)構(gòu)具有一致性,由此,有效促進(jìn)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解。
隱喻類比與數(shù)學(xué)概念的匹配度決定了概念理解的深度。教學(xué)中,隱喻要努力超出語言層面達(dá)到認(rèn)知功能層面。
比如,學(xué)生常常會(huì)混淆“周長”和“面積”的概念。對(duì)此,我們除了可以引導(dǎo)學(xué)生用手勢隱喻來表征,加強(qiáng)對(duì)“面積”概念的理解,還可以從動(dòng)態(tài)視角用語言來類比描述“周長”概念:一輛汽車從一個(gè)點(diǎn)出發(fā),沿著這條路又回到起點(diǎn),這樣行駛的軌跡就是周長。通過動(dòng)態(tài)圖式給“周長”概念以隱喻類比,指向概念本質(zhì)——點(diǎn)到點(diǎn)的軌跡長短。這能幫助學(xué)生淡化圖形的形狀(小學(xué)階段是通過長方形和正方形來初步認(rèn)識(shí)周長和面積的)帶來的影響,進(jìn)而將關(guān)注點(diǎn)放在形成長度的表象上。
當(dāng)然,并非所有的隱喻投射都能幫助學(xué)生有效地理解數(shù)學(xué)概念,有的會(huì)因?yàn)檫w移不當(dāng)而產(chǎn)生理解偏差。如“平移”的概念,從字面上理解,“平”有水平之意。圖形的平移有方向性特征,可以是水平方向,可以是垂直方向,也可以按照某一角度進(jìn)行移動(dòng)。學(xué)生如果停留在“水平”字面上的理解,就難以捕捉“方向性”這一特征,使“平移”概念的理解走向窄化。校本課程【編者按】 基礎(chǔ)教育課程改革已然邁入核心素養(yǎng)時(shí)代。近年來,一線教師躬耕于課堂,為開展核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的課堂教學(xué)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。特級(jí)教師魏光明團(tuán)隊(duì)關(guān)于小學(xué)數(shù)學(xué)核心知識(shí)教學(xué)的研究便是眾多研究中有所突破的一項(xiàng),這項(xiàng)研究先后榮獲第五屆(2020年)江蘇省教育科學(xué)優(yōu)秀成果獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、第六屆(2021年)全國教育科學(xué)研究優(yōu)秀成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、2021年江蘇省教學(xué)成果獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。他們基于數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)和知識(shí)本質(zhì)、方法結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)思想的一致性,采用抽象度分析法,遴選核心知識(shí),并立足知識(shí)整體進(jìn)行長程設(shè)計(jì)和貫通教學(xué),激活核心知識(shí)的生長基因和遷移功能,引導(dǎo)學(xué)生以不變應(yīng)萬變,實(shí)現(xiàn)減負(fù)提質(zhì)、學(xué)科育人的目標(biāo)。本期《課例剖析》欄目,通過蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《分?jǐn)?shù)的意義和性質(zhì)》單元的核心內(nèi)容教學(xué)來呈現(xiàn)他們樸實(shí)的實(shí)踐與火熱的思考。