摘要:知識(shí)理解與思維發(fā)展是數(shù)學(xué)教學(xué)的兩個(gè)重要目標(biāo),但現(xiàn)實(shí)教學(xué)中往往將二者割裂開(kāi)來(lái),比如一些教師一味追求知識(shí)的快速理解和積累,卻忽略了學(xué)生思維能力的發(fā)展.通過(guò)多元表征可以促進(jìn)知識(shí)與思維的協(xié)同發(fā)展,因此,作為小學(xué)數(shù)學(xué)教師,要在教學(xué)中關(guān)注知識(shí)與思維的整體性,幫學(xué)生建立多元表征系統(tǒng);關(guān)注知識(shí)與思維的互動(dòng)性,發(fā)展學(xué)生多元表征之間的轉(zhuǎn)換能力;關(guān)注知識(shí)與思維的發(fā)展性,增強(qiáng)學(xué)生的抽象表征能力.讓學(xué)生在獲得數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),思維能力也得到充分發(fā)展.
關(guān)鍵詞:知識(shí)理解;思維發(fā)展;多元表征
知識(shí)理解與思維發(fā)展是數(shù)學(xué)教學(xué)的兩個(gè)重要目標(biāo),知識(shí)理解是思維發(fā)展的前提,思維發(fā)展是知識(shí)理解的根本追求,二者協(xié)同發(fā)展是教學(xué)的必然要求.但現(xiàn)實(shí)教學(xué)中往往將二者割裂開(kāi)來(lái),表現(xiàn)為:追求知識(shí)的快速理解和積累,忽略思維能力的發(fā)展,以及“重知識(shí)、輕素養(yǎng),重結(jié)果、輕過(guò)程,重接受、輕思辨”等問(wèn)題,也就是說(shuō),在教學(xué)過(guò)程中將知識(shí)理解和思維發(fā)展割裂開(kāi)來(lái),知識(shí)和思維沒(méi)有得到同步發(fā)展.
1多元表征促進(jìn)知識(shí)與思維協(xié)同發(fā)展的必然性
多元表征是認(rèn)知科學(xué)中一個(gè)重要的概念.從多元表征理論看知識(shí)學(xué)習(xí)和思維發(fā)展,多元表征具有促進(jìn)知識(shí)與思維協(xié)同發(fā)展的優(yōu)越性和必然性.
首先,多元表征作為一種學(xué)習(xí)結(jié)果,代表著對(duì)知識(shí)的理解程度,對(duì)知識(shí)有怎樣的理解,就有怎樣的表征形式.在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的表征方式?jīng)Q定著知識(shí)的理解方式;知識(shí)表征的豐富性決定著知識(shí)理解的深刻性;知識(shí)表征之間的轉(zhuǎn)換決定著知識(shí)運(yùn)用的靈活性.其次,表征也是一種學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)方式.學(xué)習(xí)過(guò)程就是對(duì)知識(shí)建立多元表征以及多元表征之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)譯的過(guò)程,以此來(lái)達(dá)到對(duì)知識(shí)的深度理解和融會(huì)貫通.最后,多元表征也是一種思維方式和認(rèn)知方式.美國(guó)《學(xué)校數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)與原則》中指出:“不同表征將導(dǎo)致不同思維方式”.對(duì)知識(shí)的表征過(guò)程就是思維對(duì)知識(shí)進(jìn)行信息加工的過(guò)程,一個(gè)人對(duì)知識(shí)進(jìn)行多元表征的情況,體現(xiàn)了其思維的深刻性和靈活性程度.如有的低年級(jí)學(xué)生傾向于直觀操作表征,計(jì)算時(shí)要借助手指,可以看出其思維對(duì)實(shí)物的依賴(lài),而有的學(xué)生計(jì)算完全是符號(hào)性操作,可以看出其抽象思維能力比較強(qiáng).
可以說(shuō),多元表征在促進(jìn)知識(shí)的深層理解和思維的發(fā)展上有著十分重要的作用,通過(guò)多元表征可以促進(jìn)數(shù)學(xué)知識(shí)和思維的協(xié)同發(fā)展,形成一種相互成就的良性循環(huán).
2多元表征促進(jìn)知識(shí)與思維協(xié)同發(fā)展的教學(xué)路徑
2.1關(guān)注知識(shí)與思維的整體性,建立多元表征系統(tǒng)
建構(gòu)主義認(rèn)為,知識(shí)的獲得不是教師直接傳授的,必須經(jīng)由學(xué)生的思維和行動(dòng)自主建構(gòu).也就是說(shuō),知識(shí)不能獨(dú)立于學(xué)生的思維,學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與學(xué)生思維的提升是整體協(xié)同發(fā)展的,忽略任何一方,另一方也就無(wú)法獲得應(yīng)有的發(fā)展.同時(shí),完整知識(shí)觀認(rèn)為知識(shí)至少蘊(yùn)含三種意涵:一是表征知識(shí)內(nèi)容的概念、命題與理論,即顯性知識(shí);二是知識(shí)創(chuàng)生的方法、思想與思維,它們是知識(shí)得以創(chuàng)生的方法論根據(jù);三是知識(shí)創(chuàng)生的價(jià)值追求[1].不管是建構(gòu)主義知識(shí)觀,還是完整知識(shí)觀,都強(qiáng)調(diào)了知識(shí)理解和思維發(fā)展的整體性.也就是說(shuō),知識(shí)理解和思維發(fā)展是整體推進(jìn)的,知識(shí)理解要以思維發(fā)展為目的,思維發(fā)展要以知識(shí)理解為手段.結(jié)合多元表征理論,對(duì)同一知識(shí)建立多元表征,既是對(duì)知識(shí)不同視角、不同意蘊(yùn)的完整理解,又是不同思維方式的認(rèn)知結(jié)果.以知識(shí)的多元表征為載體,可以促進(jìn)思維方式的多樣發(fā)展,突破簡(jiǎn)單的線(xiàn)性思維和膚淺的機(jī)械思維.所以說(shuō),多元表征聯(lián)結(jié)著知識(shí)與思維的共同發(fā)展.
第一,倡導(dǎo)多種學(xué)習(xí)方式,建立多元表征系統(tǒng).“每一種表征形式都是基于信息本質(zhì)經(jīng)過(guò)信息系統(tǒng)的加工處理從而生成的,聯(lián)系信息及其相關(guān)聯(lián)的表征進(jìn)而形成一個(gè)表征系統(tǒng).”可以看出,學(xué)生建立多元表征系統(tǒng)就要打通知識(shí)之間的關(guān)聯(lián).因此,要打破單純通過(guò)聽(tīng)講、記憶來(lái)學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)生用多種學(xué)習(xí)方式對(duì)知識(shí)進(jìn)行主動(dòng)加工和處理,才有利于多元表征的建立,促進(jìn)知識(shí)和思維的整體進(jìn)步.比如學(xué)習(xí)平行四邊形面積的計(jì)算時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生充分觀察對(duì)比,發(fā)現(xiàn)平行四邊形和長(zhǎng)方形、三角形等圖形的關(guān)系;通過(guò)推理,回顧學(xué)習(xí)長(zhǎng)方形等面積時(shí)的方法和過(guò)程,猜測(cè)、推理平行四邊形面積的計(jì)算方法;操作嘗試,通過(guò)剪拼、折疊、畫(huà)圖等實(shí)際操作進(jìn)行直觀理解.以上每種學(xué)習(xí)方式都是對(duì)知識(shí)不同視角的表征和理解,通過(guò)以上多種學(xué)習(xí)方式,學(xué)生可以打通知識(shí)與鄰近知識(shí)之間的聯(lián)系,以及同一知識(shí)不同表征形式之間的聯(lián)系,從而對(duì)知識(shí)進(jìn)行整體性理解,建立起多元表征系統(tǒng).
第二,交流展示、多元化呈現(xiàn),完善多元表征系統(tǒng).不同的學(xué)生對(duì)同一知識(shí)的理解程度和表征方式是不同的,課堂上教師要搭建好交流展示的平臺(tái),讓不同層次、不同認(rèn)知風(fēng)格的學(xué)生在交流展示中相互啟發(fā),增進(jìn)知識(shí)理解,拓寬學(xué)生視野,從而使每個(gè)學(xué)生的多元表征系統(tǒng)得到完善,促進(jìn)知識(shí)和思維的同步發(fā)展.如在交流中有的學(xué)生喜歡動(dòng)作表征,有的喜歡圖象表征,有的喜歡符號(hào)表征等,通過(guò)相互啟發(fā),提高表征的豐富性.但是學(xué)生的認(rèn)識(shí)和思維畢竟有局限性,教師在課前要做足功課,在學(xué)生交流展示中不失時(shí)機(jī)地為學(xué)生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的多樣化形態(tài),打開(kāi)學(xué)生的認(rèn)知視野,讓學(xué)生產(chǎn)生“原來(lái)還可以這樣!”的感嘆.比如在學(xué)習(xí)平行四邊形面積的計(jì)算時(shí),學(xué)生通過(guò)多種學(xué)習(xí)方式可以探索出平行四邊形面積的計(jì)算公式,但他們不能發(fā)現(xiàn)平行四邊形、三角形、長(zhǎng)方形、梯形面積計(jì)算公式的一致性,這時(shí)候教師就要發(fā)揮主導(dǎo)性作用,讓學(xué)生動(dòng)態(tài)理解以上圖形的一致性:可以把平行四邊形看作上下底相等的梯形,把三角形看作上底為0的梯形,而長(zhǎng)方形是特殊的平行四邊形等多種辯證理解.進(jìn)而打通這些圖形之間的本質(zhì)聯(lián)系,獲得對(duì)這些圖形面積計(jì)算公式的一致性理解和動(dòng)態(tài)表征.
2.2關(guān)注知識(shí)與思維的互動(dòng)性,發(fā)展多元表征之間的轉(zhuǎn)換能力
在學(xué)習(xí)過(guò)程中,知識(shí)與思維是互動(dòng)的,也就是說(shuō)獲得知識(shí)必須有思維的深度參與,在二者的互動(dòng)中產(chǎn)生意義學(xué)習(xí).如果只追求知識(shí)的快速接受和理解,學(xué)生思維沒(méi)有充分參與,獲得的知識(shí)就是惰性知識(shí)和碎片化知識(shí).惰性知識(shí)是一種機(jī)械的膚淺知識(shí),學(xué)生沒(méi)有深度理解,無(wú)法靈活運(yùn)用.碎片化知識(shí)沒(méi)有建立良好的知識(shí)結(jié)構(gòu),不能融會(huì)貫通.基于多元表征理論,惰性知識(shí)無(wú)法靈活運(yùn)用,碎片化知識(shí)不能融會(huì)貫通,是因?yàn)橹R(shí)表征過(guò)于單一, 無(wú)法根據(jù)知識(shí)環(huán)境和具體問(wèn)題的需要,進(jìn)行有效快速的表征轉(zhuǎn)換.這種情況下雖然學(xué)生的知識(shí)數(shù)量積累了不少,但知識(shí)是孤立的,導(dǎo)致思維受阻,無(wú)法形成思維的“路路通”.因此,教學(xué)中要重視知識(shí)多元表征之間的快速轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)譯.知識(shí)的多元表征轉(zhuǎn)換既是知識(shí)的運(yùn)用過(guò)程,也是思維的發(fā)展過(guò)程.
第一,在問(wèn)題解決中提高轉(zhuǎn)換能力.數(shù)學(xué)是一個(gè)工具,是用來(lái)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題和現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的.但是數(shù)學(xué)知識(shí)很少可以直接拿來(lái)套用,必須經(jīng)過(guò)表征的多元轉(zhuǎn)化, 才能有利于問(wèn)題的成功解決.尤其在審題和分析階段,需要把題目中的信息進(jìn)行加工處理,在轉(zhuǎn)化中挖掘潛在的信息,明晰隱藏的關(guān)系.如果不能把已知信息轉(zhuǎn)化為合適的表征形式,問(wèn)題就無(wú)法解決.因此在解決問(wèn)題的過(guò)程中,要增強(qiáng)學(xué)生對(duì)不同表征方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的能力.美國(guó)數(shù)學(xué)家波利亞在《怎樣解題——數(shù)學(xué)思維的新方法》一書(shū)中提出的許多解題策略就是不同表征形式之間的轉(zhuǎn)換,諸如在理解題目階段畫(huà)一張圖、引入恰當(dāng)?shù)姆?hào)就是把文字表征轉(zhuǎn)換為圖形和符號(hào)表征.在擬定方案階段引導(dǎo)學(xué)生自問(wèn):“你見(jiàn)過(guò)同樣的題目以一種稍有不同的形式出現(xiàn)嗎?”“你能重新敘述這道題目嗎?”“你還能以不同的方式敘述它嗎?”這些解題策略都是對(duì)題目的不同表征的轉(zhuǎn)化,通過(guò)轉(zhuǎn)換達(dá)到對(duì)題目的理解.
第二,在教學(xué)中注重知識(shí)的表征轉(zhuǎn)換,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的整體理解.首先可以通過(guò)變式訓(xùn)練,給學(xué)生提供一組變式題組,讓學(xué)生在各種變式中感受同一知識(shí)的不同側(cè)面和變化,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的全面理解和深度理解,有利于實(shí)現(xiàn)知識(shí)表征之間的順利轉(zhuǎn)換.其次,進(jìn)行轉(zhuǎn)換能力的專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練,促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成自主轉(zhuǎn)換的習(xí)慣.實(shí)施表征轉(zhuǎn)換的專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練,可以發(fā)展學(xué)生的思維發(fā)散能力,在學(xué)生面對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)和問(wèn)題時(shí)可以主動(dòng)從不同角度進(jìn)行審視、加工和處理,用不同方式表征數(shù)學(xué)知識(shí)和問(wèn)題.例如,在對(duì)百分?jǐn)?shù)進(jìn)行多元表征轉(zhuǎn)化訓(xùn)練時(shí),向?qū)W生提出問(wèn)題:“用多種方式說(shuō)一說(shuō),你是怎樣理解百分?jǐn)?shù)的?”讓學(xué)生圍繞百分?jǐn)?shù)這一概念進(jìn)行自主聯(lián)想,用不同方式表征概念.學(xué)生可以結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行生活化表達(dá),也可以通過(guò)與分?jǐn)?shù)、小數(shù)、比例等概念對(duì)比來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)化表達(dá),還可以通過(guò)自己創(chuàng)設(shè)情境來(lái)進(jìn)行情境化表達(dá).從而讓學(xué)生在思考這一問(wèn)題的過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)對(duì)百分?jǐn)?shù)不同表征方式的轉(zhuǎn)換.
2.3關(guān)注知識(shí)與思維的發(fā)展性,增強(qiáng)抽象表征能力
抽象性是數(shù)學(xué)最重要的特性,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)經(jīng)常需要學(xué)生以符號(hào)來(lái)表示定義、公式、概念等知識(shí).學(xué)生的抽象思維能力越強(qiáng),學(xué)習(xí)能力就越強(qiáng).所以,學(xué)習(xí)不能一直停留在直觀階段,必須要從直觀走向抽象.布魯納將表征分為三個(gè)層次,分別是直觀表征、圖象表征、符號(hào)表征,這一劃分符合學(xué)習(xí)的基本路徑. 小學(xué)低年級(jí)要以直觀的動(dòng)作表征、圖形表征為主,到了高年級(jí)必須重視抽象性表征的建構(gòu),慢慢向抽象的文字表征和符號(hào)表征過(guò)渡.首先,充分經(jīng)歷動(dòng)作表征和形象表征是走向抽象表征的前提.沒(méi)有充分經(jīng)歷或膚淺經(jīng)歷動(dòng)作表征和形象表征過(guò)程,過(guò)早進(jìn)入抽象表征,會(huì)導(dǎo)致學(xué)生概念理解“形式化”[2].所以,一定要注意多元表征中動(dòng)作表征和形象表征的充分經(jīng)歷,以及學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的浪漫體驗(yàn),在這一基礎(chǔ)上促進(jìn)學(xué)生進(jìn)入抽象表征階段.其次,在多元表征中引領(lǐng)學(xué)生走向抽象,形成抽象和具體互通的思維通道.沒(méi)有抽象表征的統(tǒng)領(lǐng),龐大而繁雜的具體知識(shí)就會(huì)雜亂無(wú)章,構(gòu)建不出知識(shí)網(wǎng)絡(luò);沒(méi)有多元的具體表征作為支撐,抽象表征就無(wú)法建立.因此,在教學(xué)中,學(xué)生進(jìn)行形象的具體表征之后,教師必須促使學(xué)生進(jìn)行抽象化思考,促進(jìn)抽象思維的發(fā)展.同時(shí),教師需要在教學(xué)中根據(jù)學(xué)習(xí)的階段性,把握好抽象的程度和方式.這樣把抽象思維的發(fā)展?jié)B透到具體表征之中,讓學(xué)生經(jīng)歷具體和抽象的來(lái)回互動(dòng),就可以建立起抽象和具體互通的思維能力.參考文獻(xiàn):
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