文/杜攀登
數(shù)學(xué)概念是關(guān)于事物本質(zhì)特征的描述,是數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)[1]。數(shù)學(xué)思維是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的“工具”。在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的過程中,學(xué)生要發(fā)揮思維作用,不斷探究,一步步地認(rèn)知概念內(nèi)容。與此同時(shí),學(xué)生會(huì)發(fā)展批判思維能力、創(chuàng)新思維能力等,提高數(shù)學(xué)思維發(fā)展水平。但是,在傳統(tǒng)的小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,部分教師單向講解概念內(nèi)容,剝奪學(xué)生思維機(jī)會(huì)。學(xué)生往往被動(dòng)接受數(shù)學(xué)概念,無法做到知其然而知其所以然,難以深刻地認(rèn)知數(shù)學(xué)概念,更加不知道如何應(yīng)用數(shù)學(xué)概念。此外,學(xué)生的思維能力發(fā)展也受到嚴(yán)重的阻礙。要想改變此現(xiàn)狀,教師必須引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念。深度學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,主動(dòng)遷移已有認(rèn)知,解決實(shí)際問題,并在此過程中將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力,發(fā)展高階思維能力的學(xué)習(xí)活動(dòng)。在深度學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念時(shí),學(xué)生會(huì)自覺經(jīng)歷概念引入、概念建立和概念鞏固三個(gè)環(huán)節(jié),深入探究概念內(nèi)容,做到知其然而知其所以然,建立深刻的認(rèn)知,同時(shí)提高高階思維發(fā)展水平。教師引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)概念的策略有如下幾方面。
由于數(shù)學(xué)概念具有抽象性和復(fù)雜性,小學(xué)生難以對(duì)數(shù)學(xué)保持持久興趣。所以,在數(shù)學(xué)課堂上,教師要依據(jù)數(shù)學(xué)概念內(nèi)容設(shè)計(jì)趣味性問題,吸引學(xué)生注意力。同時(shí),在趣味性問題的作用下,學(xué)生會(huì)積極思索,便于進(jìn)行深入探究。
以“探索活動(dòng):平行四邊形的面積”為例,在課堂上,教師可以利用生動(dòng)的語言講述本市的創(chuàng)城故事。學(xué)生在傾聽之際,進(jìn)入了真實(shí)的生活場(chǎng)景。在講到“本市準(zhǔn)備修建兩個(gè)巨型花壇”時(shí),教師操作電子白板,展示一幅主題圖。學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖片有一個(gè)長方形花壇和一個(gè)平行四邊形花壇?;诖耍處煱l(fā)問:“大家覺得這兩個(gè)花壇哪一個(gè)較大?”學(xué)生紛紛思考,共給出三種不同的回答。教師面露好奇,詢問:“比較花壇的大小,實(shí)際上是在比較什么?”學(xué)生遷移已有認(rèn)知,很容易聯(lián)想到“面積”。教師追問:“我們可以怎樣準(zhǔn)確地比較這兩個(gè)花壇的面積?”有學(xué)生踴躍發(fā)言:“可以用數(shù)學(xué)公式計(jì)算出兩個(gè)花壇的面積,再進(jìn)行比較?!苯處煱l(fā)問:“怎樣計(jì)算長方形花壇的面積?怎樣計(jì)算平行四邊形的面積?”學(xué)生積極思維,回想起了長方形的面積計(jì)算公式,但是在思索平行四邊形的面積公式時(shí)毫無頭緒。面對(duì)學(xué)習(xí)困惑,學(xué)生產(chǎn)生了探究興趣。于是,教師和學(xué)生一起探究平行四邊形的面積。
在真實(shí)的情境中,學(xué)生不斷思維,利用已有認(rèn)知解決問題,提高了思維的積極性和知識(shí)應(yīng)用的靈活性,便于深度學(xué)習(xí)概念。
小學(xué)生往往對(duì)數(shù)學(xué)概念感到陌生,但是熟悉各種實(shí)物。實(shí)物是學(xué)生深度學(xué)習(xí)概念的依托[2]。學(xué)生通過與實(shí)物“互動(dòng)”,可以逐步剖析、了解概念本質(zhì)。在實(shí)施概念教學(xué)時(shí),教師可以依據(jù)概念內(nèi)容,呈現(xiàn)相關(guān)的實(shí)物,讓學(xué)生產(chǎn)生親切感,自覺與之“互動(dòng)”,夯實(shí)深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。
以“面的旋轉(zhuǎn)”為例,在這節(jié)課上,學(xué)生要認(rèn)識(shí)圓柱和圓錐。在教授圓柱時(shí),教師呈現(xiàn)一些圓柱體物品,如筆筒、卷紙、水杯等。在學(xué)生觀察時(shí),教師發(fā)問:“這些物品是什么形狀的?”在生活經(jīng)驗(yàn)的助力下,大部分學(xué)生很容易給出答案——圓柱體。教師再次引導(dǎo)學(xué)生觀察,并發(fā)問:“這些圓柱體有哪些特征?”學(xué)生邊觀察邊思考,發(fā)現(xiàn)圓柱體的不同特征,如“圓柱體上下有兩個(gè)圓”“圓柱體的中間是一個(gè)曲面”“圓柱體的表面很光滑”等。教師提出疑問:“到底什么是圓柱?圓柱的特征是否如大家所說的這樣?”同時(shí),教師提出操作任務(wù):“請(qǐng)大家剪切拼貼學(xué)具,再次觀察、思考,總結(jié)圓柱的特征?!蓖瑫r(shí),學(xué)生在觀察、思考的過程中,借助實(shí)物抽象出了“圓柱體”,了解了圓柱體的共同特征。如此,為深度學(xué)習(xí)圓柱體的概念做好了準(zhǔn)備。
在建構(gòu)主義者看來,生活經(jīng)驗(yàn)是學(xué)習(xí)者進(jìn)行有意義建構(gòu)的基礎(chǔ)[3]。數(shù)學(xué)源于現(xiàn)實(shí)生活,現(xiàn)實(shí)生活是數(shù)學(xué)概念抽象的源泉。在體驗(yàn)生活的過程中,不少學(xué)生接觸了各種各樣的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,建立了感性的數(shù)學(xué)認(rèn)知。在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,教師可以依據(jù)概念內(nèi)容,呈現(xiàn)相關(guān)的生活現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生遷移生活經(jīng)驗(yàn)。在遷移生活經(jīng)驗(yàn)的過程中,學(xué)生會(huì)主動(dòng)感知、分析、比較、抽象、歸納,感悟概念內(nèi)涵,理解概念本質(zhì)。
以“比例尺”為例,在生活中,大部分學(xué)生有閱讀地圖的經(jīng)歷,在一定程度上認(rèn)知了比例尺?;诖耍處熃柚娮影装逭故緦W(xué)校平面圖。與此同時(shí),教師認(rèn)真描述:“按照一定的比例縮小我們的學(xué)校,得到了這張平面圖。誰能解釋一下‘按一定的比例縮小’是什么意思?”部分學(xué)生展開思維,聯(lián)想生活經(jīng)歷,提道:“學(xué)校各部分的長、寬縮小相同的比例”。教師給予贊賞,并提出要求:“閱讀導(dǎo)學(xué)案上的題目,按要求畫出縮小后的平面圖。”在學(xué)生作圖時(shí),教師巡視課堂,了解具體情況。同時(shí),教師耐心地給予每個(gè)學(xué)生指導(dǎo)。
在學(xué)生作圖結(jié)束后,教師隨機(jī)選擇一幅作品,用電子白板進(jìn)行展示。在學(xué)生介紹作圖方法的過程中,教師提出問題:“為什么要將米統(tǒng)一為厘米?”“怎樣才能讓人知道你畫的是長50 米、寬30 米的籃球場(chǎng)呢?”學(xué)生無法解答問題。于是,教師鼓勵(lì)他們自讀教材,探尋問題答案。學(xué)生帶著問題走進(jìn)數(shù)學(xué)教材中,認(rèn)真閱讀,積極思考,發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵信息。在閱讀后,有學(xué)生說道:“可以在圖中標(biāo)注出比例尺?!苯處煶脵C(jī)追問:“什么是比例尺?比例尺有什么用處?”在閱讀認(rèn)知的助力下,一些學(xué)生主動(dòng)作答。有學(xué)生說道:“比例尺是圖上距離和實(shí)際距離的比。”教師面帶不解,詢問:“什么是圖上距離和實(shí)際距離?”學(xué)生拿出自己的作品,指著不同的內(nèi)容進(jìn)行作答:“圖上籃球場(chǎng)的長是5 厘米,寬是3 厘米。實(shí)際上,籃球場(chǎng)的長是50 米,即5000 厘米,寬是30米,即3000 厘米。5∶5000=1∶1000,3∶3000=1∶1000”。教師就此總結(jié):“在保證圖形不變的情況下,我們?cè)谧鲌D時(shí),要將它的長、寬按照一定的比例進(jìn)行縮小。”同時(shí),教師鼓勵(lì)學(xué)生描述比例尺的內(nèi)涵,然后,說出自己對(duì)“1∶1000”的理解。
在學(xué)生描述的過程中,教師發(fā)問:“比例的前項(xiàng)一定是1 嗎?”在學(xué)生思考時(shí),教師借助電子白板呈現(xiàn)細(xì)胞圖、零件圖等。學(xué)生在不同圖像的輔助下,探尋比例中的前項(xiàng)和后項(xiàng)的特點(diǎn),感知比例尺的本質(zhì)。
在課堂上,學(xué)生受到教師的引導(dǎo),不斷地遷移生活認(rèn)知,抽象出了數(shù)學(xué)概念,深刻感知數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)。同時(shí),學(xué)生因此鍛煉了數(shù)學(xué)抽象能力、概括總結(jié)能力等,提升了數(shù)學(xué)思維發(fā)展水平。
在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念時(shí),部分學(xué)生會(huì)出現(xiàn)概念混淆問題。這是因?yàn)閷W(xué)生沒有深層次理解概念的外延。針對(duì)此情況,教師要善用正例和反例。正例是具有關(guān)鍵特性的實(shí)例。反例是含有部分特性的實(shí)例。在正例、反例的對(duì)比作用下,學(xué)生會(huì)遷移已有認(rèn)知,深入剖析概念,了解概念的關(guān)鍵特性,由此掌握概念的外延,增強(qiáng)概念學(xué)習(xí)效果。
仍以“面的旋轉(zhuǎn)”為例,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,不斷探究,了解了圓柱的特征。但是,一些學(xué)生尚且不了解圓柱的粗細(xì)、高低和哪些因素有關(guān)。對(duì)此,教師可應(yīng)用正例和反例,引導(dǎo)學(xué)生探尋概念外延。
具體而言,教師可操作電子白板,改變一個(gè)圓柱的粗細(xì)和高低(如圖1)。在操作的過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察,并思考問題:與之前的圓柱相比,現(xiàn)在的圓柱發(fā)生了怎樣的變化?
圖1
在教師的直觀操作下,學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)它們的粗細(xì)不同?;诖耍處熥穯枺骸皥A柱的粗細(xì)和什么有關(guān)系?”學(xué)生自覺回顧操作過程,有所發(fā)現(xiàn)。有學(xué)生說道:“圓柱的粗細(xì)和底面圓的大小有關(guān)系。當(dāng)?shù)酌鎴A大時(shí),圓柱粗;當(dāng)?shù)酌鎴A小時(shí),圓柱細(xì)。”教師肯定學(xué)生的發(fā)現(xiàn),并追問:“能猜測(cè)一下圓柱的長短和什么有關(guān)系嗎?”大部分學(xué)生發(fā)揮想象力,在腦海中想象壓短圓柱的過程,提出猜測(cè)。有學(xué)生猜測(cè):“圓柱的長短和圓柱側(cè)面的高有關(guān)系?!苯處煶脵C(jī)操作電子白板,展現(xiàn)數(shù)學(xué)現(xiàn)象。學(xué)生認(rèn)真觀看,驗(yàn)證自己的猜測(cè)。
學(xué)生在正例的支撐下,想象、猜測(cè)、驗(yàn)證、歸納,一步步地總結(jié)出了影響圓柱粗細(xì)、高低的因素,由此增強(qiáng)了對(duì)圓柱的認(rèn)知。同時(shí),學(xué)生因此鍛煉了空間想象能力、歸納總結(jié)能力等,發(fā)展了高階思維能力。
隨堂練習(xí)是學(xué)生遷移認(rèn)知、解決問題的活動(dòng)。在體驗(yàn)此活動(dòng)的過程中,學(xué)生會(huì)積極思維,分析問題條件,把握關(guān)鍵信息,聯(lián)想概念內(nèi)容,確定解題思路和方法,繼而認(rèn)真運(yùn)算,解決問題。學(xué)生會(huì)因此鞏固概念內(nèi)容,鍛煉分析能力、邏輯思維能力等,增強(qiáng)概念深度學(xué)習(xí)效果。在學(xué)生建立數(shù)學(xué)概念后,教師要依據(jù)概念內(nèi)容精選題目,組織隨堂練習(xí)活動(dòng),使學(xué)生深入了解概念。
以“分?jǐn)?shù)的意義”為例,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下逐步了解了“分?jǐn)?shù)單位的意義”。但是,在認(rèn)知水平差異的影響下,學(xué)生對(duì)“分?jǐn)?shù)單位的意義”的認(rèn)知結(jié)果不同。于是,教師依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知差異,設(shè)計(jì)難度不同的填空題,具體如下:
(1)2 個(gè)1/3 是( ),3/8 里 有( )1/8 個(gè)。(2)10 dm=( )m。7 dm 是1 m 的( )。(3)4/7的分?jǐn)?shù)單位是( ),再加上( )個(gè)這樣的分?jǐn)?shù)單位就是1。(4)將20 個(gè)香蕉平均分為4 份,每份是( )個(gè),占所有蘋果的( )。
在完成練習(xí)時(shí),學(xué)生回想“分?jǐn)?shù)單位的意義”,靈活應(yīng)用并解決問題。在學(xué)生解決問題后,教師組織自主講評(píng)活動(dòng)。教師認(rèn)真傾聽,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)漏洞,并有針對(duì)性地給予點(diǎn)撥。
學(xué)生在體驗(yàn)隨堂練習(xí)活動(dòng)的過程中,發(fā)揮邏輯思維作用,分析、解決問題,實(shí)現(xiàn)了學(xué)以致用,加深了對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解。
建立完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是深度學(xué)習(xí)的特征之一。數(shù)學(xué)中有諸多概念相似的情況。學(xué)生通過比較、分析相似概念,可以深刻地認(rèn)知其差異,理清每個(gè)概念,建立完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。因此,在學(xué)生學(xué)了一個(gè)數(shù)學(xué)概念后,教師可以呈現(xiàn)與之相似的概念,引導(dǎo)學(xué)生比較、分析。
以“百分?jǐn)?shù)”為例,在學(xué)生學(xué)了百分?jǐn)?shù)后,教師可呈現(xiàn)兩個(gè)例題,引導(dǎo)學(xué)生判斷正誤。
(1)甲車裝載的米為75 噸,可以說甲車載重的米重75%。(2)甲車裝載的米的重量是乙車裝載的米的重量的3/4,可以說甲車裝載的米重量是乙車裝載的米重量的75%。
在呈現(xiàn)例題后,教師要求學(xué)生先獨(dú)立思考,再與小組成員交流。在交流的過程中,各組成員大都否定了例題(1)的說法。但是,面對(duì)例題(2),他們有不同的看法。不同的看法催生了思維火花。在思維火花的作用下,學(xué)生積極剖析百分?jǐn)?shù)和分?jǐn)?shù)的關(guān)系。
在學(xué)生交流后,教師鼓勵(lì)他們毛遂自薦,表述看法。有學(xué)生提道:“例題2 的說法是正確的。但是,百分?jǐn)?shù)和分?jǐn)?shù)不同。百分?jǐn)?shù)表示兩個(gè)量的關(guān)系,分?jǐn)?shù)不但可以表示量的關(guān)系,還可以表示具體數(shù)。”立足于此,教師鼓勵(lì)學(xué)生建立“百分?jǐn)?shù)與分?jǐn)?shù)的關(guān)系表”,梳理百分?jǐn)?shù)和分?jǐn)?shù)的區(qū)別與聯(lián)系。
學(xué)生通過對(duì)比百分?jǐn)?shù)和分?jǐn)?shù)的概念,理清了二者之間的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)從特殊到一般的總結(jié),建立了完善的認(rèn)知,增強(qiáng)了深度學(xué)習(xí)效果。
總而言之,在實(shí)施小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)時(shí),教師要以具體的數(shù)學(xué)概念為基礎(chǔ),應(yīng)用適宜的策略,如使用問題引入概念,使用實(shí)物引入概念,借助生活經(jīng)驗(yàn)理解概念本質(zhì)等,使學(xué)生發(fā)揮思維作用,積極探究,扎實(shí)掌握數(shù)學(xué)概念,同時(shí)發(fā)展高階思維能力,提高概念學(xué)習(xí)質(zhì)量。