陳六一 姚瑤
“綜合與實踐” “數(shù)與代數(shù)”“圖形與幾何”“統(tǒng)計與概率”,組成了義務教育階段數(shù)學課程的四大學習領域。其中,《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)賦予“綜合與實踐”的目標是:培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和方法解決實際問題的能力。筆者通過與以往版本課程標準(大綱)的變與不變的梳理、教育價值訴求的辨析,以及對課堂實踐的反思,試圖找尋一條實現(xiàn)“新課標”目標要求的切實路徑。
一、“新課標”較于其他標準的主要變化及教育主旨
第一次將“實踐”與“綜合”兩個詞語并列在一起的是2001年頒布的《義務教育數(shù)學課程標準(實驗稿)》(以下簡稱“課標實驗稿”),其要義是:“幫助學生綜合運用已有的知識和經(jīng)驗,經(jīng)過自主探索和合作交流,解決與生活經(jīng)驗密切聯(lián)系的、具有一定挑戰(zhàn)性和綜合性的問題,以發(fā)展他們解決問題的能力,加深對數(shù)與代數(shù)、空間與圖形、統(tǒng)計與概率內容的理解,體會各部分之間的聯(lián)系?!?/p>
《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》(以下簡稱“2011年課標”)則指出:“綜合與實踐是一類以問題為載體、以學生自主參與為主的學習活動。在學習活動中,學生將綜合運用數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計與概率等知識和方法解決問題?!?/p>
而自1950年頒布的《小學算術課程暫行標準(草案)》,到2000年的《九年義務教育全日制小學數(shù)學教學大綱》,歷經(jīng)50年7次課程改革9個大綱,都未將“綜合與實踐”作為一個獨立的學習領域,但在教學要求中有“綜合”“實踐”類似的描述,且主要以應用題的方式出現(xiàn)(見表1)。
由此可見,我國雖然一直重視“綜合與實踐”,但“綜合與實踐”沒有成為數(shù)學術語,只是在數(shù)與形的教學之后,以應用題的形式將所學聯(lián)系起來,并在實際中加以拓展運用。到第八次課程改革時,才將其專門列為一個領域的學習內容。
由此帶來的第二個顯著變化是,“新課標”中“綜合與實踐”有了更翔實的內容,實例由“2011年課標”的8個增加到17個(見表2)。概括來說就是將“2011年課標”“課標實驗稿”中原本屬于“數(shù)與代數(shù)”“圖形與幾何”領域中除長度以外其他人為規(guī)定的量,移至“綜合與實踐”領域,且以主題活動的形式呈現(xiàn)。較前兩個標準,基于“新課標”的“綜合與實踐”還需要多學時的持續(xù)性學習,而不像以往的一個課時的散點式點綴。
顯然,基于“新課標”的“綜合與實踐”無論是教的方式,還是學的要求,都發(fā)生了很大的改變。但是,叩問其教育主旨,卻是一脈相承的。通過表1可以窺見這50年里,應用題教學不斷突破學科界限,試圖用數(shù)學知識去解決日常問題、工農業(yè)生產問題、其他學科問題,讓學生在思維提升中培養(yǎng)解決問題的能力,在問題的解決過程中培養(yǎng)創(chuàng)造力。而“新課標”正是基于這些愿景,再賦予數(shù)學育人的內涵。結合中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,以及與學生密切相關的校園生活、社會生活,讓不同基礎、不同需求的學生都可以參與活動,發(fā)展模型意識,提高學生學習數(shù)學的興趣、應用意識和創(chuàng)新意識。
二、可能的教學挑戰(zhàn)
“新課標”要求“綜合與實踐”領域的教學活動,以跨學科主題學習為主。對于跨學科主題學習,歐雷姆等人認為“是一種以學生為中心,不拘于一個學科來運作廣泛主題探究的模式?!崩钭嫦檎J為“通過發(fā)揮學生的主體建構性和主觀能動性,以多個學科的主題探索來實現(xiàn)學生的全面發(fā)展?!庇纱?,“跨學科學習”和“主題學習”有著相同的教育意蘊。但現(xiàn)實是教師習慣于只有數(shù)學的學科教學,為此必然帶來至少以下幾個挑戰(zhàn)。
1.教的不確定性。“綜合與實踐”的教學,解決的是現(xiàn)實世界問題。因為是現(xiàn)實問題,就不會直接給明數(shù)據(jù),也沒有影響問題解決的數(shù)量關系,這就要求學生自己去發(fā)現(xiàn)解決問題的關鍵要素,分析要素之間的關系與規(guī)律,從而形成方案。因為條件、關系的不明朗,學生在尋找問題要素的過程中,就會“自說自話”,教學也就充滿著不確定性,這極大地考驗著教師的教學機智。
2.去數(shù)學的誤解。一提到跨學科,很多教師想到的是一邊增加主題中其他學科內容,一邊減少數(shù)學知識的參與程度。其實,數(shù)學是跨學科的基礎,喪失數(shù)學味的主題就會讓“四基”沒有著力點,沒有“四基”,學生很難形成結構化的數(shù)學思維,更難使現(xiàn)實問題數(shù)學化。
3.過程與結果的平衡。平常的數(shù)學教學,過程是開放的,但結果一般是唯一的;其結果的唯一,也保證了思想開放是有導向的。但主題學習,不僅過程是開放的,學習結果也是開放的,有的是“圖畫”,有的是“論文”,有的是“報告”,這就需要“圖畫”“論文”“報告”等學習結果要體現(xiàn)數(shù)學模型,不能讓“圖畫”成為山水畫,讓“論文”變成小說。
三、可行的教學路徑
1.聯(lián)結學科內部。既然數(shù)學是通過對數(shù)量和數(shù)量關系的抽象,得到數(shù)學研究對象及其關系,那么數(shù)學可以說在一定程度上是一種“關系學”。所以在教學中,教師要引導學生發(fā)現(xiàn)知識之間的關系,發(fā)現(xiàn)看上去不同的內容,卻因為數(shù)學本質而產生了關聯(lián)。關聯(lián)的基礎性越強、關聯(lián)的范圍越廣泛,就意味著知識得以壓縮。壓縮后的知識面對新問題時,啟動解壓后就具有舉一反三的效能。
例如“歡樂購物街”的教學,其主題是通過購物活動,在進行定價、付錢和找錢中,掌握人民幣的相關知識。要讓學生理解現(xiàn)實世界的“物”,可以用“量”來描述其屬性,如一維的長短,可以用幾厘米、幾米描述,二維的大小可以用幾平方厘米、幾平方米描述,質量維度可以用幾克、幾千克描述,“物”的價值則一樣可以度量,就是幾元、幾角。這樣,通過數(shù)學思維的定量就將難以言說的“物”表達了出來,而且今后的學習,都可以從不同的側面去度量“物”的大小、多少。同時,在用量來描述的時候,需要進一步抽象為數(shù),為了數(shù)出數(shù),自然想到統(tǒng)一標準,以小量大,兩個量間存在倍數(shù)關系,最好進率是10,因為整數(shù)計數(shù)是十進制的。當然,其他進率均有存在的理由,但其原理又與十進制相同。
2.“四基”深度卷入。基礎知識、基本技能是實踐的根本,基本活動經(jīng)驗、基本思想方法是綜合的抓手。
例如,在“蘇州穹窿山平面圖”的教學中,教師可以設計這些活動:第一,了解穹窿山山名的來歷,查找與穹窿山有關的歷史典故、主要景點,以自傳的形式匯報;第二,視頻欣賞,為穹窿山設計宣傳語;第三,繪制平面圖,與景區(qū)導覽圖對比,給景區(qū)提出個性化的導覽圖設計建議;第四,分享作品,介紹設計過程的得失。四次活動中的第一、第二兩項,未涉及數(shù)學,但激發(fā)了學生設計的熱情,產生了一股用數(shù)學表達美的沖動。但是情緒需要付出理性思考的代價,將實際景物縮小到圖上,如何構建比例尺?形狀不規(guī)則,如何測量?實際景點的方位,如何把空間中的景物關系抽象為平面圖形及其位置關系?讓學生更加明晰數(shù)學分析問題、解決問題的工具性作用,數(shù)學的應用直接為社會創(chuàng)造價值,推動生產力的發(fā)展。
3.融合超越現(xiàn)實。從數(shù)學現(xiàn)實出發(fā),在與其他學科的融合理解中,學生發(fā)現(xiàn)自己還可以突破認知局限,看見更智慧、更有靈性的自己。
例如,在“度量衡故事”的教學中,首先,讓學生查閱有關度量衡的資料,了解度量衡的歷史與發(fā)展,知道秦始皇統(tǒng)一度量衡的故事,古代計量單位和現(xiàn)代計量單位的差別;其次,指導學生查閱工具書,學習與度量衡有關的成語,如“不積跬步無以至千里”“半斤八兩”等,將這些計量單位換算成現(xiàn)代計量單位;接著組織學生將自己的作品集中展覽。最后,關聯(lián)計量單位進率與十進制計數(shù)法。很多學生以為語文和數(shù)學之間很難產生交集,比如學生記住了“半斤八兩”指的是彼此水平相當?shù)囊馑迹麄儾恢榔鋵嵐艜r半斤等于八兩,正因為在數(shù)學上半斤等于八兩,“半斤八兩”才會有文學上勢均力敵的解釋。而在現(xiàn)代,一斤是10兩,那半斤則是5兩,由此讓學生在10進制與16進制之間轉化,正是文學性與理性兩種思維方式,讓學生沖破了自己認知的藩籬,從而用不同的進制體驗不同的生活。進一步體會到秦始皇統(tǒng)一度量衡的意義所在,甚至想到人們不斷精確1米到底有多長,唯有拋棄實際的器物,用數(shù)學的形式化定義才能精準表達。而這也是數(shù)學求真的精神所在,也是學習綜合與實踐的育人價值所在。
綜上所述,世界上只有尚未認識的事物,沒有不可認識的事物。一旦用數(shù)學的眼光去觀察,事物就在數(shù)與形的刻畫中,可度量,可直觀感受。不過,對世界的認識不是一次完成的,而是一個不斷反復、不斷數(shù)學化的過程。這個過程,便是綜合與實踐的過程。換句話說,正是綜合與實踐,讓數(shù)學發(fā)現(xiàn)成為可能,讓數(shù)學創(chuàng)造成為可能。
(作者單位:南京師范大學蘇州實驗學校)