陳娜
[摘? 要] 在小學數(shù)學教學中,教師以“大問題”統(tǒng)領(lǐng)、“結(jié)構(gòu)化”關(guān)聯(lián)、“思想性”統(tǒng)攝、“生命性”潤澤,對學生數(shù)學學習“提純”“構(gòu)體”“賦魂”“蓄力”。教師必須具有一種大視野,引導學生開展整體性、感悟性的數(shù)學學習?!暗徒Y(jié)構(gòu)化”教學是一種深度教學,能培育學生數(shù)學高階思維,促進學生數(shù)學高階認知形成。立足于“高觀點”,數(shù)學教學才能有效提升學生的數(shù)學學習力、發(fā)展數(shù)學核心素養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞] 低結(jié)構(gòu)化;高觀點;小學數(shù)學教學
“高觀點”的這一提法源自德國數(shù)學教育家克萊因,他認為:“初等數(shù)學知識只有在高等數(shù)學視角下(高觀點)才能得到深刻的理解。”立足于“高觀點”,學生能獲得對數(shù)學知識的本質(zhì)性、關(guān)聯(lián)性的認知。小學數(shù)學是研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)、變化以及空間模型等概念的一門學科,其教學不宜過度抽象,應(yīng)當“深入淺出”?!吧钊霚\出”就是立足于“高觀點”而實施的“低結(jié)構(gòu)化”教學。實踐證明,這種指向“高觀點”的“低結(jié)構(gòu)化”教學,能讓學生的數(shù)學學習充滿溫度、效度、信度?!暗徒Y(jié)構(gòu)化”教學是一種深度教學,能培育學生數(shù)學高階思維,促進學生數(shù)學高階認知形成。
一、“大問題”統(tǒng)領(lǐng),對學生數(shù)學學習“提純”
立足于“高觀點”,實施“低結(jié)構(gòu)化”教學,教師可以采用問題驅(qū)動、任務(wù)驅(qū)動等教學方式。樸素的教學方式只要設(shè)計得當,不僅能激發(fā)學生的數(shù)學學習興趣、調(diào)動數(shù)學學習積極性,還能激發(fā)學生的數(shù)學思維、催生數(shù)學想象,引導學生主動地對相關(guān)數(shù)學課程資源、素材“提純”,助推學生形成數(shù)學化的認知。這個過程就是學生經(jīng)歷“數(shù)學化”“形式化”“公理化”的過程。“提純”是學生數(shù)學學習的必然,也是學生數(shù)學學習的應(yīng)然,“提純”能讓學生超越自我的感性認知抵達理性認知的境界。
如何讓問題驅(qū)動式教學中的“問題”具有針對性、實效性,關(guān)鍵就是教師要立足于數(shù)學的“高觀點”,讓”問題“具有統(tǒng)攝性、思想性、關(guān)聯(lián)性。這樣的“問題”才是“大問題”,才能真正發(fā)揮“問題”的驅(qū)動、引導、啟發(fā)功能?!按髥栴}”的“大”不是“大而無當”,不是“縹緲空洞”,而是指“問題”能發(fā)揮引領(lǐng)、統(tǒng)整、歸納等作用。比如教學“乘法交換律”這一部分內(nèi)容,從高觀點——“數(shù)學集合”的視角看,交換律就是“A∩B=B∩A,A∪B=B∪A”。如何引導學生理解、感悟“交換律”的抽象性數(shù)學意義,筆者在教學中設(shè)計了“大問題”,用“大問題”驅(qū)動學生的數(shù)學探索、總結(jié)。
任務(wù):寫出一些算式表示你心目中的乘法交換律。
問題:你所寫的乘法交換律是正確的嗎?怎樣驗證你所寫的交換律是正確的?
學生獨立思考后進行交流。
預(yù)設(shè)1:學生采用計算的方法,計算結(jié)果是相等的。這樣的計算是一種不完全歸納。
預(yù)設(shè)2:學生采用畫圖的方法,畫出方格圖,從不同的方向看圖,每行的個數(shù)×行數(shù)=每行的個數(shù)(原來的行數(shù))×行數(shù)(原來每行的個數(shù))。
預(yù)設(shè)3:學生采用操作的方法,從a個b也就是b個a的乘法的意義來證明。
預(yù)設(shè)4:學生從積的變化規(guī)律方面來加以驗證;如a×2a=2a×a。
在問題的驅(qū)動下,學生對“乘法交換律”展開積極的研討。通過研討,學生深刻地認識到:不僅交換乘法算式中的兩個數(shù),而且可以交換乘法算式中的兩個整體式子,它們的乘積都不變,如24×(23+27)=(23+27)×24。在研討的過程中,學生自主建構(gòu)、創(chuàng)造了“乘法交換律”——“a×b=b×a(a、b屬于自然數(shù))”(僅限于學生的認知水平)。
除了“大問題”統(tǒng)領(lǐng)、“大問題”驅(qū)動,還要求教師鼓勵、激發(fā)學生自主提出相關(guān)的問題。比如,有的學生在學習中提出這樣的問題:“老師,我們已經(jīng)研究了加法交換律、乘法交換律,在減法和除法中也存在交換律嗎?”這樣的問題引發(fā)了學生的深度探究。通過研究,學生深刻地認識到減法中的交換律其實就是加法交換律,除法中的交換律其實就是乘法交換律,只不過在使用“交換律”的時候要連同數(shù)字前面的符號一起交換。如此,學生對“交換律”這一“上位概念”形成了本質(zhì)性的認知。
二、結(jié)構(gòu)性關(guān)聯(lián),對學生數(shù)學學習“構(gòu)體”
如上所述,“高觀點”具有統(tǒng)攝性,它往往能關(guān)聯(lián)諸多類型的知識,既是一種上位知識,又是一種關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)。因此,在小學數(shù)學教學中,教師要引導學生將相關(guān)數(shù)學知識關(guān)聯(lián)起來,對相關(guān)聯(lián)的數(shù)學知識進行“描點”“連線”“勾面”“構(gòu)體”。一方面,教師要引導學生掌握數(shù)學知識的誕生、生發(fā)順序,幫助學生建構(gòu)知識鏈、知識串;另一方面教師要根據(jù)學生的具體學情,將相關(guān)聯(lián)的知識鏈、知識串等勾連起來,建構(gòu)“知識體”?;凇案哂^點”的視角,采用“低結(jié)構(gòu)化”教學,就是要求教師將教學意圖隱藏起來,讓學生在潛移默化中感受、體驗數(shù)學的“大概念”。這種“大概念”有助于學生后續(xù)進行自主性、自能性的數(shù)學學習,尤其是同類數(shù)學知識的學習。
“大概念”是一種“具有高度概括性、統(tǒng)攝性概念”,它能讓學生在數(shù)學學習中舉一反三、觸類旁通。在學生的數(shù)學學習中,“大概念”往往發(fā)揮著“潤物無聲”的功能、作用?!按蟾拍睢蓖菨撾[在學生的認知結(jié)構(gòu)之中的,它猶如一只“看不見的手”,始終牽引著學生的數(shù)學學習。比如,教學“認識厘米”這一部分內(nèi)容時,教師不僅要引導學生用“厘米尺”進行測量,還要引導學生建構(gòu)“厘米尺”、創(chuàng)造“厘米尺”。通過激發(fā)學生比較兩個物體的長度,能讓學生產(chǎn)生一種建構(gòu)、創(chuàng)造“單位厘米”的內(nèi)在需要,并通過感知、想象等豐富學生對“單位厘米”的表象。在此基礎(chǔ)上,教師引導學生應(yīng)用“單位厘米”去測量物體的長度,由此催生學生將“單位厘米”串接起來的內(nèi)在需要,進而建構(gòu)“厘米尺”的雛形。在這樣的探究過程中,學生能感悟到“測量”的本質(zhì),即測量就是測量被測量對象中包含多少個測量單位的過程。有了這樣的感悟,學生就能建構(gòu)起“測量”的包含性意義,這就是“量與計量”的高觀點。這種“高觀點”能對學生將要學習的“角的度量”“認識面積”等相關(guān)內(nèi)容發(fā)揮至關(guān)重要的作用。這種“高觀點”能引導學生在后續(xù)學習過程中將已經(jīng)學習的內(nèi)容串接成一個整體。
基于“高觀點”引導學生的數(shù)學學習,要求教師充分發(fā)揮“高觀點”的功能、作用,彰顯“高觀點”的教學功能。實踐證明,在學生的數(shù)學學習過程中,“高觀點”不僅能讓學生突破學習障礙、思維困惑等,更能引導學生的思維進階、認知進階。在“高觀點”視野下,學生的數(shù)學學習不是知識點的堆砌,而是能讓其形成上位性的認知,能讓其把握數(shù)學知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu),能讓其在數(shù)學學習過程中舉一反三、觸類旁通。
三、思想性豐盈,對學生數(shù)學學習“賦魂”
學生數(shù)學學習說到底是數(shù)學思想方法的學習。在小學數(shù)學教學中,教師要引導學生感悟數(shù)學思想,掌握數(shù)學方法。數(shù)學思想方法是數(shù)學知識的靈魂,貫穿于數(shù)學知識形成過程和形態(tài)結(jié)果之中。數(shù)學教育家斯托利亞爾曾經(jīng)說:“數(shù)學教學就是數(shù)學思想方法的教學。”日本數(shù)學教育家米山國藏也曾經(jīng)說:“學生在學校所學的數(shù)學知識,在進入社會后一兩年就被遺忘,……而唯有數(shù)學思想方法卻深深地銘刻在學生心中。”
基于數(shù)學的“高觀點”,在小學數(shù)學教學中,教師要深入發(fā)掘數(shù)學知識背后蘊含著的數(shù)學思想方法,并將相應(yīng)的、相關(guān)的數(shù)學思想方法顯露、敞亮出來,讓學生觸摸、觸碰到數(shù)學知識中的相關(guān)思想方法。教學中,教師不能采用“說教”“灌輸”“鏈接”的方式,而應(yīng)當采用“滲透”“融入”的方式,將數(shù)學思想方法植入學生的心里。比如教學“平行四邊形的面積”這一部分內(nèi)容時,教師可以先讓學生猜想:平行四邊形的面積與什么因素有關(guān)?平行四邊形的面積可以怎樣計算?你準備怎樣驗證?通過這樣的問題,催生學生的猜想,讓學生積極主動地嘗試驗證。比如,有的學生認為,平行四邊形的面積與底、斜邊的長度有關(guān),因為平行四邊形可以推拉成長方形,在推拉的過程中,平行四邊形的底、斜邊相當于長方形的長、寬;有的學生認為,平行四邊形的面積與底、高的長度有關(guān),因為平行四邊形可以剪拼成長方形,在剪拼的過程中,平行四邊形的底、高分別相當于長方形的長、寬,這兩種思考里滲透了“轉(zhuǎn)化”的思想。有的學生認為,不能用平行四邊形推拉成長方形的方法來推導平行四邊形的面積,因為在推拉的過程中平行四邊形的面積發(fā)生了變化,這里就滲透著“等積變形”的思想。在教師引導學生應(yīng)用平行四邊形的面積公式的過程中,引導學生觀察轉(zhuǎn)化前后的平行四邊形、長方形之間的對應(yīng)邊的關(guān)系,這里就滲透、融入了“推理思想”;在引導學生自主建構(gòu)平行四邊形的面積計算公式并用字母概括表達的時候,這里就蘊藏了“數(shù)學建?!彼枷?;在引導學生計算平行四邊形的面積時,要讓學生關(guān)注用底乘哪一條高,從而滲透、融入“數(shù)學對應(yīng)”思想。豐富的思想、方法,絕不是學生數(shù)學學習的“副產(chǎn)品”,而是學生數(shù)學學習的主旨、目的。
數(shù)學思想方法是數(shù)學的隱性知識,對學生的數(shù)學學習具有較強的影響。數(shù)學思想方法是數(shù)學的靈魂,是數(shù)學知識的精華。有深度的數(shù)學學習必定是融入、滲透數(shù)學思想方法的學習,融入、滲透數(shù)學思想方法能給學生的心靈以激蕩、震蕩,能讓數(shù)學知識的學習更有深度、高度。
四、生命性潤澤,對學生數(shù)學學習“蓄力”
學生的數(shù)學學習必須具有生命的活力。在小學數(shù)學教學中,教師不僅要引導學生感悟、體悟數(shù)學思想方法,更要讓學生受到數(shù)學文化的啟蒙、熏染,受到數(shù)學生命的潤澤。只有將數(shù)學文化、數(shù)學精神等融入學生的生命之中,才能對學生的數(shù)學學習有效“蓄力”,讓學生真正從被動的學習轉(zhuǎn)向主動的學習、從膚淺的學習轉(zhuǎn)向深刻的學習、從分割的學習轉(zhuǎn)向整體性的學習。教師不僅要注重啟迪學生思維,還要注重培育學生的數(shù)學精神、數(shù)學人格,把學生培養(yǎng)成一個具有數(shù)學品性、品位的人。
從根本上說,學生的數(shù)學學習只有根植于數(shù)學文化、數(shù)學精神的土壤中,才能獲得一種持久的生命力。比如教學“成反比例的量”這一部分內(nèi)容時,很多教師僅僅引導學生從數(shù)量關(guān)系出發(fā),概括、提煉“反比例的關(guān)系式”,而忽視了反比例的圖像。筆者在教學中,立足于數(shù)學思想、文化的視角,給學生提供了平面直角坐標系,引導學生采用“描點”“連線”等方式,繪制反比例圖像。有了“反比例圖像”,引導學生對反比例圖像進行數(shù)學化的解讀,能讓學生深刻認識到:橫軸上的數(shù)越來越大、縱軸上的數(shù)越來越??;橫軸上的數(shù)越來越小、縱軸上的數(shù)越來越大,而橫軸和縱軸上相對應(yīng)的兩個數(shù)的乘積始終不變(在觀察反比例圖像上的數(shù)對時,滲透數(shù)學的奇異之美);引導學生通過觀察、比較發(fā)現(xiàn),橫軸上的數(shù)向無限遠延伸,縱軸上的數(shù)越來越接近橫軸但卻始終不和橫軸相交,縱軸上的數(shù)越來越接近0,但始終不等于0,由此滲透、融入數(shù)學的對應(yīng)之美、極限之美。在小學數(shù)學教學中,教師要給學生的數(shù)學文化精神的啟迪,引導學生從多個維度來感悟、分享數(shù)學的文化與精神。
數(shù)學的文化、精神是數(shù)學的內(nèi)在性的生命。教師必須具有一種大視野,引導學生開展整體性、感悟性的數(shù)學學習?!昂诵母拍睢薄吧衔恢R”“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”“思想方法”等都是數(shù)學的“高觀點”。教師在小學數(shù)學教學中要“高點定位”,只有這樣才能讓學生的數(shù)學學習“高位走強”,才能讓學生的數(shù)學學習煥發(fā)生命的活力。