江蘇灌南縣蘇州路實驗學(xué)校(222599) 毛國榮
近年來,針對概念教學(xué)的教研活動愈加頻繁,不少一線教師進行了堅持不懈的努力,也做出了艱苦的探索,總體來說有所進展。然而,一些重大關(guān)切的命題仍沒有取得突破性進展,如只重視通過直觀操作的過程和結(jié)果來概括規(guī)律,卻沒有從理論邏輯上真正推演;只習(xí)慣于用順向的“示例總結(jié)——規(guī)律方法”,卻很難見到用逆向的“規(guī)律方法——舉例說明”;只片面注重對概念的剖析,卻缺乏對相關(guān)概念橫向的對比勾連;只重視與概念有關(guān)的生活情境,卻很少將其他數(shù)學(xué)知識引進概念中,缺乏知識板塊的互融互通。本文就這四大誤區(qū)進行集中整理總結(jié),并從理論上尋求破解之道。
小學(xué)數(shù)學(xué)概念的形成過程至關(guān)重要,而一旦需要展示概念的形成過程,直觀演示便是首選,由此,動手操作就理所當(dāng)然成了熱門。但凡事過猶不及,如果只是片面追求動手操作,企圖從操作過程和結(jié)果中總結(jié)規(guī)律,而不從理論邏輯上推演,勢必會讓概念解讀變得表象化。這樣一來,學(xué)生只會對概念斷章取義,形成教條主義,進而喪失理性的邏輯推理能力。
例如,在教學(xué)“圓的性質(zhì)”時,有教師安排了兩個任務(wù):①在圓形紙片上畫出半徑和直徑;②通過折疊、測量,探索半徑和直徑的關(guān)系。學(xué)生經(jīng)過直觀操作后得出結(jié)論:①在同一個圓或者大小相等的圓中,半徑(或直徑)都相等;②任意一個圓中,直徑和半徑的數(shù)量都是無窮的;③在同一個圓或者大小相等的圓中,直徑的長度都是半徑的2倍。
教師的設(shè)計初衷,是讓學(xué)生通過操作活動總結(jié)出圓的一系列性質(zhì)。直觀操作確實能讓學(xué)生親眼看出有關(guān)半徑和直徑的一些性質(zhì),但是操作的過程是流水式的,只訓(xùn)練了學(xué)生的雙手,沒有訓(xùn)練到大腦。因此,在操作活動中,教師要引導(dǎo)學(xué)生手腦并用,設(shè)計步驟驅(qū)動學(xué)生深入思考,以手動帶動腦動。操作只是表象,思維才是核心,學(xué)生應(yīng)該在操作中有所體悟。為此,筆者對任務(wù)做出如下改編。
【改編后】①重溫圓的定義——當(dāng)一條線段繞它的一個端點在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)一周,另一個端點的軌跡就是一個圓(也可換種表述);②從定義出發(fā),推理出圓應(yīng)該具備什么基本性質(zhì)。
這樣一來,雖然取消了直觀的操作,但是加深了學(xué)生對圓的概念理解,還促進了學(xué)生的自主探索,讓學(xué)生從理論上探索圓的性質(zhì)。
精彩的操作活動不能徒有其表,如果設(shè)計的操作只顧著讓學(xué)生好玩,那學(xué)生就沒有動腦思考的過程,也不會經(jīng)歷反思內(nèi)省。改編后的任務(wù),雖然沒有任何操作活動,但卻是緊扣圓的概念來設(shè)計的。有的數(shù)學(xué)活動脫離了直觀,反而能夠讓學(xué)生集中精力專心致志地進行理論研究。如重溫圓的定義時,學(xué)生可能會出現(xiàn)不同的表述,這代表了不同的理解方式,說明學(xué)生對概念理解不是死記硬背和機械復(fù)述。學(xué)生要做到言之有物、表達(dá)準(zhǔn)確、直擊關(guān)鍵,就必須先在心中對圓的概念有一個清晰的勾勒,默想出圓的所有要素和組織結(jié)構(gòu),只有這樣,才能有話可說、言之鑿鑿。當(dāng)學(xué)生按自己的意愿說出圓的概念后,教師讓學(xué)生返回去推想圓的基本性質(zhì),就是對學(xué)生構(gòu)想的一次檢驗和確認(rèn)。學(xué)生會重新審視、回顧并構(gòu)建圓的動態(tài)過程及幾何原理,進而推出圓具備的所有性質(zhì)。
出示范例的方法有兩種。第一種是順向的“示例總結(jié)——規(guī)律方法”,即先向?qū)W生提供大量相同或相似的實例,包括正例和反例,然后概括出它們的共同特征,最后抽象出一個概念。第二種則是逆向的“規(guī)律方法——舉例說明”,即先給學(xué)生提出概念,然后呈現(xiàn)一些樣本,最后讓學(xué)生分辨和判斷,哪些屬于這個概念,哪些不屬于這個概念。然而,在數(shù)學(xué)中,有些概念如果只采用第一種方法教學(xué),那么學(xué)生是很難完全掌握的。
例如,在教學(xué)“面積”的概念時,教師通常會采用第一種順向的方法,即先讓學(xué)生觀察并比較課本封面、桌面、黑板面、墻面,分出它們的大小,感受它們的存在形式,再讓學(xué)生通過觸摸對面積建立質(zhì)感,最后歸納出面積的概念。按照這種教法,教師安排了兩個任務(wù):①對比圖1中兩個圖形面積的大?。虎趦蓚€圖形的面積分別指哪些部分?請用涂色表示。調(diào)查結(jié)果:全班49人,只有23人做對,正確率為46.9%。
圖1
為什么這樣一道基礎(chǔ)題,卻有超過一半的人做錯呢?學(xué)生體驗多了,材料也豐富了,為什么還是會將面積與周長混淆?究其根本,是因為學(xué)生沒有深入領(lǐng)會面積是圖形內(nèi)部包含的所有區(qū)域,而不是邊緣的擴張程度。筆者認(rèn)為,當(dāng)多數(shù)示例的特征與指向概念的內(nèi)涵難以達(dá)到吻合時,教師就要直接摒棄第一種方法,轉(zhuǎn)而啟用第二種方法,如果實在難以取舍,那就折中處理,將兩種方法融合。為此,筆者將任務(wù)進行了如下改編。
【改編后】①讓學(xué)生口述面積的概念(表述不清時,可以打開教材參考);②描述一下指定物體的表面或者圖形的面積是指哪一部分?③通過對比辨析,嚴(yán)格區(qū)分面積和周長的界線。
如此一來,不僅能讓學(xué)生明白面積到底是指哪部分,還能與周長區(qū)分開來,加深了學(xué)生對面積的獨特印象,突出了生本教育理念。
面積和周長經(jīng)常被混淆,如果僅從大量示例中歸納出面積概念,是無法避開周長概念的負(fù)遷移的。因為在一系列面積的示例中總是伴隨著周長的影子,所以學(xué)生在觸摸面積大小時,總會在潛意識里注意到周長的存在,而且通過觸覺感知和抽象歸納得出的概念具有很強的模糊性,學(xué)生停留在一種似是而非、模棱兩可的意識狀態(tài),具體也說不上什么是面積,導(dǎo)致一旦出現(xiàn)干擾條件,就立馬出錯的現(xiàn)象。改進后的任務(wù),讓學(xué)生直接陳述面積概念,從內(nèi)涵上理解概念本質(zhì),即先借助對概念的理性認(rèn)知,按圖索驥來尋找概念的外延——生活中物體的表面,然后再觀察和探究面積的實例,此時學(xué)生對面積概念有了一個全面且深入的把握,最后區(qū)分周長和面積就正合時宜。
一般而言,每個概念呈現(xiàn)后,都有一個解讀環(huán)節(jié)。目前的現(xiàn)狀是,不少概念課只關(guān)注概念本身,忽視呈現(xiàn)與概念有橫向聯(lián)系的其他概念。
例如,在教學(xué)體積的概念時,有教師設(shè)計了如下教學(xué)片段。
師:請回顧“物體所占空間的大小,叫作物體的體積”這個定義,關(guān)鍵詞是什么?
生1:物體、空間、大小。
(教師按照學(xué)生說的圈出關(guān)鍵詞,學(xué)生朗讀,接著教師出示教材習(xí)題)
師:①一團橡皮泥,先捏成長方體,再捏成球,兩種物體哪個體積大?哪個體積?。竣谟妹稊?shù)相等的1元硬幣堆疊成不同形狀(如圖2),哪個體積大?請說出你的理由。
圖2
上述片段中,就對體積的理解方式而言,太拘泥于概念的文本含義,翻來覆去就是那幾個詞,缺乏橫向比較。這樣教學(xué)概念,略顯蒼白無力,也會導(dǎo)致學(xué)生對概念結(jié)構(gòu)的理解停滯不前,甚至?xí)铰犜胶浚铰犜铰槟?。教師?yīng)該幫助學(xué)生建立概念之間的橫向聯(lián)系,讓學(xué)生通過橫向?qū)Ρ葘ふ腋鱾€概念之間的異同,再通過對比辨析,加深對目標(biāo)概念的精準(zhǔn)定義。當(dāng)學(xué)生深刻掌握新概念之后,教師又可以將新概念反過來襯托舊概念,即將舊概念回爐重溫,從而拓寬學(xué)生的視野,讓學(xué)生將所有相關(guān)概念盡收眼底,連成知識網(wǎng),構(gòu)建系統(tǒng)認(rèn)識。為此,筆者在上述任務(wù)的基礎(chǔ)上,增加了新的內(nèi)容。
【增加習(xí)題】③有人說:“立體圖形中體積與表面積的關(guān)系,就像平面圖形中面積與周長的關(guān)系。”你同意這種說法嗎?請用文字或圖畫說明你的理由。
通過研究,學(xué)生感悟到,周長是平面圖形邊界的長度;面積是邊界內(nèi)部容納的范圍;表面積是物體外表的伸張程度;體積是物體表面包含的空間范圍。如理解體積單位1立方厘米時,除了尋找對應(yīng)的實物,學(xué)生還應(yīng)將長度單位1厘米與面積單位1平方厘米拿來比較(如圖3),當(dāng)然,這種比較也可延后至學(xué)習(xí)了長方體的體積之后。這樣的學(xué)習(xí),可以讓學(xué)生領(lǐng)會從長度到面積再到體積的變化是一個維度的不斷演變升級的過程,同時也能科學(xué)地解釋各單位的名稱制定,如為何面積單位是長度單位加“平方”前綴,而體積單位則是加“立方”前綴。
圖3
如果對概念的理解僅僅拘泥于目標(biāo)概念,那么學(xué)生的眼界就會非常狹隘,思維也會陷入定式,看問題就會片面而膚淺。如體積概念,其實簡簡單單一句話就可以將概念說清楚,但是這個概念又很深邃,不是隨隨便便透過字面意思就可以理解透徹的。此時,如果教師能夠?qū)Ⅲw積、長度和面積概念進行橫向?qū)Ρ?,那么學(xué)生理解概念的站位和角度就會大大提高,眼界開闊了,視野拓寬了,看問題自然就能全面深入。不僅如此,由于長度、面積、體積之間的維度關(guān)系,學(xué)生在理解體積概念時會自動與長度和面積概念進行對比,這樣一來,學(xué)生對體積概念的把握就會更加精準(zhǔn)和嚴(yán)謹(jǐn)。
“數(shù)學(xué)從生活中來,又到生活中去?!睌?shù)學(xué)的確來自生活,因為學(xué)生需要靠形象思維來理解數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)的確也可以應(yīng)用于生活,因為學(xué)生需要在應(yīng)用中找到數(shù)學(xué)的價值和存在感。這句話的本意沒錯,但是數(shù)學(xué)更應(yīng)該是思維的工具,是一切科學(xué)的理論工具。
例如,在教學(xué)“比的認(rèn)識”時,為了讓學(xué)生感受到“比”的實用性以及比與現(xiàn)實聯(lián)系的密切性,有教師設(shè)計了如下教學(xué)過程:①讓學(xué)生觀察并研究5張畫像的協(xié)調(diào)性(圖略,其中有3張畫像的長與寬之比相同);②讓學(xué)生根據(jù)行程問題、計價問題引出比的概念;③讓學(xué)生根據(jù)圖片敘述奶茶的甜度與含糖量,引出奶茶質(zhì)量和所含糖量的比;④讓學(xué)生通過測量影長推測樹高的實踐活動;⑤師生一起歸納“比”的定義。
小結(jié)學(xué)習(xí)比的作用時,有的學(xué)生說“比”可以解決畫像協(xié)調(diào)與否的問題,有的學(xué)生說“比”可以用來間接測量旗桿、煙囪、信號塔等高大建筑物的高度……學(xué)習(xí)“比”如果只局限于眼前的生活,看似是應(yīng)用知識服務(wù)生活,其實與課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的“應(yīng)用意識”背道而馳?!氨取钡木薮髢r值在于簡化和異化其他數(shù)學(xué)概念,如比和分?jǐn)?shù)的關(guān)系、比與除法的關(guān)系。比可以對分?jǐn)?shù)和除法的重合定義進行異化、擴充和彌補,分?jǐn)?shù)和除法不能解決的問題,用比可以解決;分?jǐn)?shù)和除法不便解釋的問題,用比可以解釋清楚。比不但可以表示除法運算以及部分與整體的配額情況,還可以表示兩個量的倍數(shù)關(guān)系和不同類量的比較關(guān)系。事實上,不同類的兩個量的關(guān)系在除法定義和分?jǐn)?shù)定義上都站不住腳,而引進比的概念,就可以打破這個壁壘。其實,比的價值遠(yuǎn)不止于此,小學(xué)階段的“比”其實還是“函數(shù)”的雛形。
數(shù)學(xué)概念的教學(xué)如果只是讓學(xué)生了解并記住概念,囫圇吞棗不加消化,那么完全可以只對文本進行膚淺解讀,再舉幾個示例就完成教學(xué)。然而,在這樣的教學(xué)模式下,學(xué)生對概念的理解是僵化且呆板的,一旦在練習(xí)中遇到稍復(fù)雜的題型,學(xué)生就會束手無策,因此,概念教學(xué)應(yīng)該開闊思路、創(chuàng)新方法。