駱煒
[摘 要]“做數(shù)學(xué)”是指學(xué)生借助材料和工具,在以實際操作為特征的數(shù)學(xué)活動中,經(jīng)歷知識形成過程與應(yīng)用過程的一種學(xué)習(xí)方式。文章針對“做數(shù)學(xué)”活動需求缺失、工具泛濫和時間緊迫等現(xiàn)狀,提出創(chuàng)設(shè)真實的問題情境、開發(fā)適切的材料工具、打開探索的時空等教學(xué)策略。
[關(guān)鍵詞]做數(shù)學(xué);學(xué)科實踐;教學(xué)策略
[中圖分類號] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068(2023)26-0094-03
一、“做數(shù)學(xué)”的內(nèi)涵和價值
1.內(nèi)涵
不同學(xué)者對“做數(shù)學(xué)”的理解各不相同。董林偉先生認(rèn)為:“做數(shù)學(xué)”是學(xué)生運用材料和工具,在手腦協(xié)同的過程中,通過操作體驗、數(shù)學(xué)實驗、綜合實踐等活動,理解數(shù)學(xué)知識、探究數(shù)學(xué)規(guī)律、解決問題的一種數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,是發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)、實現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科育人的一種范式。李其進(jìn)老師認(rèn)為:“做數(shù)學(xué)”是一種在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,經(jīng)歷由現(xiàn)實世界抽象出數(shù)學(xué)問題,通過猜測假設(shè)、操作實驗、合作探究、互動交流等活動,探索發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律、自主建構(gòu)知識的學(xué)習(xí)活動。學(xué)者的觀點雖有不同,但也有共識:“做數(shù)學(xué)”是一種學(xué)習(xí)方式,它以“做”為支架,充分凸顯學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位。筆者認(rèn)為,“做數(shù)學(xué)”是在真實情境中,學(xué)生借助材料和工具,在“做”中經(jīng)歷知識形成過程與應(yīng)用過程的一種學(xué)習(xí)方式。
2.價值
(1)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,在教學(xué)過程中若能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,一定會取得事半功倍的效果。然而數(shù)學(xué)知識的高度抽象性和小學(xué)生思維的形象性是難以調(diào)和的矛盾,這讓很多學(xué)生對數(shù)學(xué)望而卻步?!白鰯?shù)學(xué)”恰好能在兩者之間找到一個中間地帶,引領(lǐng)學(xué)生以具身實踐的方式學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),讓數(shù)學(xué)好玩的一面顯現(xiàn)出來,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣自然高漲。
(2)促進(jìn)數(shù)學(xué)理解
“做數(shù)學(xué)”能憑借材料和工具的支撐,最大限度地將學(xué)習(xí)內(nèi)容“可視化”。于是,抽象的數(shù)學(xué)概念、嚴(yán)密的運算推理、精準(zhǔn)的圖形測量、隨機的概率統(tǒng)計等都以直觀的方式呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,學(xué)生在“做”的過程中獲得對數(shù)量關(guān)系和空間形式的深度理解,并在此基礎(chǔ)上逐步抽象,形成數(shù)學(xué)的結(jié)論和方法,進(jìn)而不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)。
(3)豐盈活動經(jīng)驗
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅是對數(shù)學(xué)事實的接受,還是對數(shù)學(xué)思想方法的感悟,對數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的積累?!白鰯?shù)學(xué)”是數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗獲得的主要途徑,而數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗源于日常生活經(jīng)驗,它是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中對具體的材料和工具進(jìn)行操作、探究所獲得的經(jīng)驗。日常教學(xué)中,“做數(shù)學(xué)”的活動越豐富,學(xué)生的數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗則越豐盈,這就為學(xué)生更加從容地利用經(jīng)驗解決真實情境中的實際問題提供條件。
(4)發(fā)展創(chuàng)新意識
“做數(shù)學(xué)”能直接刺激學(xué)生大腦,促進(jìn)學(xué)生發(fā)散思維,它不僅能幫助學(xué)生理解概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、解決問題,還能讓學(xué)生通過親身實踐真切感受到發(fā)現(xiàn)的快樂,增強學(xué)好數(shù)學(xué)的信心,勇于探索一些開放性的、非常規(guī)的實際問題與數(shù)學(xué)問題,并在這樣的過程中學(xué)會思考,學(xué)會創(chuàng)新。
二、“做數(shù)學(xué)”的現(xiàn)狀剖析
1.需求缺失:被動做
動手實踐、自主探索是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。因此,日常教學(xué)中,教師應(yīng)充分挖掘“做”的資源,引領(lǐng)學(xué)生在“做”中學(xué)。然而,在一些課堂上學(xué)生根本沒有“做”的需求,只是根據(jù)教師的指令被動完成一步步的操作。比如,在教學(xué)“因數(shù)和倍數(shù)”時,某教師讓學(xué)生用12張同樣大小的正方形紙片拼成一個長方形。五年級學(xué)生對這一活動本身是排斥的,因為他們完全可以在腦海中想象出結(jié)果,但又不得不按照教師的要求去拼,對于“為什么要拼”等本源性問題,學(xué)生根本無從思考。
2.工具泛濫:暗示做
“做數(shù)學(xué)”離不開材料和工具的支撐,這里的材料和工具應(yīng)是學(xué)生基于問題解決的需要而準(zhǔn)備或開發(fā)的。在一些課堂上,學(xué)生過著“飯來張口、衣來伸手”的學(xué)習(xí)生活,教師針對不同的教學(xué)內(nèi)容要求學(xué)生準(zhǔn)備了不同的材料和工具,這些材料和工具一覽無遺地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,暗示著學(xué)生后續(xù)“做”的活動。比如,學(xué)習(xí)平行四邊形的面積時,教師讓學(xué)生準(zhǔn)備三個平行四邊形紙片和一把剪刀,學(xué)生不難揣摩出今天的學(xué)習(xí)需要剪平行四邊形;學(xué)習(xí)三角形、梯形的面積時,教師讓學(xué)生準(zhǔn)備兩個完全一樣的三角形和兩個完全一樣的梯形,學(xué)生明白今天的學(xué)習(xí)不用剪三角形和梯形,兩個完全一樣的圖形很容易就想到拼組……如此教學(xué),無形中削弱了“做數(shù)學(xué)”應(yīng)有的思維含量。
3.時間緊迫:草率做
在實際授課過程中,“做數(shù)學(xué)”和“講數(shù)學(xué)”相比,“做數(shù)學(xué)”必然會耗費更多的時間,在有限的課時內(nèi),“做數(shù)學(xué)”的教學(xué)任務(wù)落實必然更具挑戰(zhàn)性。雖然大部分教師深知“做數(shù)學(xué)”對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價值,但囿于課堂上有限的時間,只得壓縮“做”的過程。于是,課堂上教師明確活動要求后,便一直催著學(xué)生動作快一些。在這樣的氛圍中,學(xué)生高度緊張,他們沒有思考的時間和空間,只為完成指定的任務(wù)而匆匆忙忙地經(jīng)歷一遍“做”的過程。于是,教師把學(xué)生囫圇吞棗的“做數(shù)學(xué)”過程等同于學(xué)生經(jīng)歷了數(shù)學(xué)知識的形成過程。實則不然,這樣的課堂中,“做”只是課堂教學(xué)的點綴和擺設(shè),未能真正凸顯其應(yīng)有的育人價值。
三、“做數(shù)學(xué)”的實踐探索
1.創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,激發(fā)“做”的需求
日常教學(xué)中,教師應(yīng)注重發(fā)揮情境創(chuàng)設(shè)和問題提出對學(xué)生主動參與數(shù)學(xué)活動的促進(jìn)作用,使學(xué)生在特定的問題情境中產(chǎn)生“做”的需求。真實的問題情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)圍繞教學(xué)任務(wù),教師可從社會生活、自然科學(xué)和學(xué)生已有數(shù)學(xué)經(jīng)驗等方面入手,選擇貼近學(xué)生生活經(jīng)驗、符合學(xué)生年齡特點和認(rèn)知加工特點的素材。比如,為讓學(xué)生感受簡單的隨機現(xiàn)象及其結(jié)果發(fā)生的可能性大小,并對一些簡單隨機現(xiàn)象發(fā)生可能性的大小做定性描述,教師可以組織六年級學(xué)生進(jìn)行一次“擲骰子實驗”。課始,教師開門見山:“兩名同學(xué)玩擲骰子游戲,他們同時擲骰子,并將朝上的點數(shù)相加,結(jié)果有哪些可能?”明確問題后,學(xué)生很快列舉出兩個骰子點數(shù)和有2~12這11種可能。教師繼續(xù)追問:“這11種點數(shù)之和出現(xiàn)的機會相等嗎?”當(dāng)這一問題拋出后,教室里炸開了鍋,學(xué)生各抒己見,但誰也不能說出確鑿的令人信服的理由,在大家僵持不下的時候,有學(xué)生建議可以像數(shù)學(xué)家蒲豐那樣做實驗,這一建議得到大家的普遍認(rèn)可。至此,“擲骰子實驗”成為學(xué)生的迫切需求。這時,教師從講臺里拿出預(yù)先準(zhǔn)備好的骰子,讓學(xué)生同桌兩人為一個小組,邊實驗邊記錄。教師將學(xué)生實驗結(jié)果匯總,學(xué)生發(fā)現(xiàn)記錄的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出的規(guī)律為“這11種點數(shù)之和出現(xiàn)的可能性不相等;把11個點數(shù)之和出現(xiàn)的次數(shù)順次排列,中間的數(shù)出現(xiàn)的機會更高”。教師再次追問:“這是巧合還是另有原因呢?”這一問題又引領(lǐng)著學(xué)生從直觀的“做數(shù)學(xué)”活動走向客觀的分析,學(xué)生在獨立思考和小組合作的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)每種結(jié)果點數(shù)之和出現(xiàn)的情況不同。最后,教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出實驗現(xiàn)象背后的道理。
回顧這一活動過程,教師創(chuàng)設(shè)一個真實的問題情境后,學(xué)生自主探索、合作交流,自然生成“做”的需求,而教師讓學(xué)生動手實踐,為他們進(jìn)一步探究積累了豐富的感性經(jīng)驗,有效推進(jìn)學(xué)生思維的跨越。
2.開發(fā)適切的材料工具,提供“做”的支撐
當(dāng)前,讓學(xué)生形成自主、合作、探究式學(xué)習(xí)已成為一線教師的普遍共識。在各級各類課堂教學(xué)現(xiàn)場,都能看到教師為學(xué)生學(xué)習(xí)準(zhǔn)備的材料和工具,毋庸置疑,必要的材料和工具是幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)、驗證數(shù)學(xué)的重要載體。但材料和工具的使用貴在適切,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生明確材料和工具的來龍去脈,切忌直接地將材料和工具強加給學(xué)生。
筆者曾在一次教學(xué)比賽的現(xiàn)場聽兩位教師執(zhí)教同一道例題:
例:為了布置黑板報,美術(shù)小組的同學(xué)剪了一根粉色彩帶、黃色彩帶和藍(lán)色彩帶。如果以粉色彩帶作為標(biāo)準(zhǔn),黃色彩帶和藍(lán)色彩帶各有多長?
分析例題不難發(fā)現(xiàn),例題的意圖是引領(lǐng)學(xué)生從測量的視角再認(rèn)識分?jǐn)?shù)的意義,感悟分?jǐn)?shù)單位的意義,進(jìn)一步明確通過分?jǐn)?shù)單位的累加可以得到大小不同的分?jǐn)?shù)。對比,兩位教師都設(shè)計了“以粉色彩帶為標(biāo)準(zhǔn),測量黃色彩帶的長度”的活動,但過程截然不同。
A教師直接出示問題,學(xué)生明確問題后,教師直接說明:“用粉色彩帶作為標(biāo)準(zhǔn),我們可以將粉色彩帶平均分成2份、3份、4份……選擇更小的單位來測量。”隨即出示活動要求:(1)選一選:從老師提供的較小的分?jǐn)?shù)單位中選擇合適的分?jǐn)?shù)單位;(2)量一量:用選好的分?jǐn)?shù)單位量一量黃色彩帶,記錄結(jié)果;(3)說一說:黃色彩帶有( ? ? ? ?)個 [1( ? ? ? ? ?)] 根粉色彩帶長,是 [( ? ? ? ? ?)( ? ? ? ? ?)] 根粉色彩帶長。接下來,學(xué)生完成活動要求后全班集體交流。
B教師在測量黃色彩帶長度前增加了一條綠色彩帶,長度正好是粉色彩帶的2倍。學(xué)生通過觀察估計結(jié)果后,教師指名學(xué)生操作驗證。隨后,教師出示黃色彩帶,很明顯,這時黃色彩帶比1根粉色彩帶短。這時學(xué)生紛紛提出平均分粉色彩帶,選擇用平均分后的1份去量黃色彩帶的方案,那究竟平均分成多少份呢?B教師并沒有繼續(xù)提問,而是為每桌同學(xué)準(zhǔn)備了5根粉色彩帶和1根黃色彩帶,讓學(xué)生自己嘗試。課堂上,有的小組學(xué)生將粉色彩帶平均分成2份、3份……逐一嘗試;也有的小組學(xué)生在觀察兩種彩帶長度的基礎(chǔ)上做出大膽的猜測,然后有選擇性地平均分粉色彩帶,創(chuàng)造合適的單位去量。
兩種課堂呈現(xiàn)不同的課堂樣態(tài):A教師的教學(xué)雖然順暢,但學(xué)生好似操作工,只是按部就班地完成指定的操作活動;B教師沒有為學(xué)生準(zhǔn)備現(xiàn)成的分?jǐn)?shù)單位,學(xué)生在特定的問題情境中主動創(chuàng)造探究的材料和工具。這樣,學(xué)生不僅從測量的視角對分?jǐn)?shù)的意義有了更為深刻的認(rèn)識,更為重要的是,他們從中習(xí)得了一致性的思想方法:在測量時若單位偏大,可以通過平均分不斷創(chuàng)造新的單位展開測量。可見,材料和工具的使用同樣需要教師精心地設(shè)計,適切的材料和工具是“做數(shù)學(xué)”的有力支撐,可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)活動不斷增值。
3.打開探索的時空,豐富“做”的成果
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師是學(xué)習(xí)活動的組織者、引導(dǎo)者與合作者。因此,有效的教學(xué)活動是學(xué)生“學(xué)”和教師“教”的統(tǒng)一。其中,教師“教”的重點在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)學(xué)生積極思考,給予學(xué)生充裕的探索時間,幫助學(xué)生打開廣闊的探索空間,鼓勵學(xué)生質(zhì)疑問難,并在真實情境中發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題。學(xué)生“學(xué)”的關(guān)鍵在于全身心投入學(xué)習(xí)過程,主動理解數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、掌握數(shù)學(xué)基本技能,感悟數(shù)學(xué)基本思想,獲得數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗,形成積極的情感、態(tài)度和價值觀,發(fā)展核心素養(yǎng)。
例如,在教學(xué)“面積單位的認(rèn)識”一課時,面對教學(xué)內(nèi)容多、學(xué)生量感弱等客觀現(xiàn)實,教師可以改變教材編排的平方厘米、平方分米、平方米的教學(xué)順序,大膽重組課程內(nèi)容。從學(xué)生熟悉的長度測量開始,由長度測量需要長度單位順勢引入面積測量需要面積單位。大多數(shù)學(xué)生在不同場合聽過或見過平方厘米、平方分米和平方米這三個面積單位,對此,教師可以由“扶”到“放”,圍繞“是什么”“有多大”“有什么用”等三個核心問題,引領(lǐng)學(xué)生在豐富的“做數(shù)學(xué)”活動中建構(gòu)面積單位。認(rèn)識1平方厘米時,教師出示1平方厘米的正方形,讓學(xué)生猜想其邊長,并進(jìn)行驗證,明確定義。隨后,組織學(xué)生在摸一摸、想一想、比一比、找一找等活動中全方位感知1平方厘米的大小。有了認(rèn)識1平方厘米的經(jīng)驗,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲,繼而順利開展1平方分米和1平方米的探究活動。
不難預(yù)見,學(xué)生在探究1平方分米和1平方米的過程中與這兩個面積單位有了親密的接觸,后續(xù)的全班交流、分享將不斷豐富、完善學(xué)生對面積單位的認(rèn)識。經(jīng)歷了這樣“做數(shù)學(xué)”的學(xué)習(xí)過程,學(xué)生對面積單位的認(rèn)識不再是抽象晦澀的概念,而是集圖形、實物、文字、符號等多種表征于一體的具體的形象。這樣,學(xué)生建構(gòu)的知識更加堅固。
綜上,“做數(shù)學(xué)”作為學(xué)科實踐的基本樣態(tài),它能幫助學(xué)生實現(xiàn)對數(shù)學(xué)的深度理解,經(jīng)歷對數(shù)學(xué)的自主探究,體驗對數(shù)學(xué)的實踐創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),充分彰顯數(shù)學(xué)學(xué)科的育人價值。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 董林偉.走向?qū)W科育人:“做數(shù)學(xué)”的時代建構(gòu)與實踐創(chuàng)新[J].教育發(fā)展研究,2021(8):7-17.
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[4] 茅羽,劉正松.“面積單位的認(rèn)識”教學(xué)實錄與評析[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2022(Z1):79-82.
[5] 董林偉.“做數(shù)學(xué)”:中小學(xué)生適合教育的實踐構(gòu)建[J].教育研究與評論,2021(3):16-21.
【本文系江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第十四期重點自籌課題“小學(xué)數(shù)學(xué)‘動手做’欄目的開發(fā)設(shè)計與案例研究”(編號:2021JY14-ZB37)、南京市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度專項課題“生活實踐理念下小學(xué)‘做數(shù)學(xué)’活動設(shè)計的實踐研究”(編號:SHZX/2022/006)的階段性研究成果?!?/p>
(責(zé)編 梁桂廣)