摘要:數(shù)學(xué)教學(xué)是追求學(xué)生思維發(fā)展的育人活動,“情境—問題—思維”是實(shí)現(xiàn)其育人目的的重要路徑.通過創(chuàng)設(shè)積極的問題情境,讓學(xué)生在情境思考中生成數(shù)學(xué)問題,在核心問題的引領(lǐng)下開展問題鏈變式探索,在問題解決中發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),由數(shù)學(xué)思維的發(fā)展實(shí)現(xiàn)一般性思維策略提升,以實(shí)現(xiàn)理性的思維自覺.
關(guān)鍵詞:情境問題;問題變式;問題鏈教學(xué);理性思維
數(shù)學(xué)是思維的科學(xué),數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是指向思維發(fā)展的個(gè)體主動建構(gòu)過程.《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出:“數(shù)學(xué)為人們提供了一種理解與解釋現(xiàn)實(shí)世界的思考方式.通過數(shù)學(xué)的思維,可以揭示客觀事物的本質(zhì)屬性,建立數(shù)學(xué)對象之間、數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)世界之間的邏輯聯(lián)系;能夠根據(jù)已知事實(shí)或原理,合乎邏輯地推出結(jié)論,構(gòu)建數(shù)學(xué)的邏輯體系;形成重論據(jù)、有條理、合乎邏輯的思維品質(zhì),培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與理性精神.”[1]基于相關(guān)思考,筆者從2015年開始,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,初步形成了指向理性思維發(fā)展的“情境—問題—思維”教學(xué)育人模式.
1“情境—問題—思維”模式解讀
“情境—問題—思維”模式是以情境問題為前提,問題解決為載體,思維發(fā)展為目的,指向?qū)W生理性精神覺醒的育人追求.在“情境—問題—思維”三部曲中(如圖1),問題與情境相伴而生,情境問題引領(lǐng)探究全過程,以境促問、由思趨理,在問題解決中實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)思維的發(fā)展,追求一般性思維策略和思維品質(zhì)的養(yǎng)成,以實(shí)現(xiàn)理性思維的覺醒與提升.
1.1指向數(shù)學(xué)問題生成的情境思考
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》多次提到“情境”或“問題情境”,并指出教學(xué)中要強(qiáng)化情境設(shè)計(jì)與問題提出.那么,何為情境?問題與情境是何關(guān)系?情境設(shè)計(jì)的目的是什么?這是我們需要思考的基本問題.
一般認(rèn)為,情境是指個(gè)體在進(jìn)行某種行動時(shí)所處的社會環(huán)境,是人們社會性行為產(chǎn)生的具體條件.其指向情形、場合、境地,由情而境,由境生情,情境交融,側(cè)重于表現(xiàn)為一種氛圍和心境.問題情境通??煞譃閮深惱斫庖暯牵旱谝活愂菃栴}指向視角,關(guān)注由情境所引發(fā)的一系列問題;第二類是情境指向視角,關(guān)注由情境所引發(fā)的心理困境和形成的探究氛圍.筆者認(rèn)為問題情境是指與教學(xué)目標(biāo)、數(shù)學(xué)知識體系以及學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和心理特征相匹配的信息環(huán)境,這種環(huán)境能夠激發(fā)認(rèn)知上的矛盾,生成核心問題,并形成鼓勵(lì)學(xué)生主動探索和思考的學(xué)習(xí)氛圍.它是指個(gè)體面臨的數(shù)學(xué)問題和它所具有的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)所構(gòu)成的系統(tǒng),具有目標(biāo)明確性、內(nèi)容真實(shí)性、經(jīng)驗(yàn)相關(guān)性、思維復(fù)雜性、答案開放性和信息互動性的特征.在一般文獻(xiàn)中,情境即問題情境,情境與問題存在著本質(zhì)的聯(lián)系,是指向內(nèi)部關(guān)聯(lián)的本體與生成.[2]
情境設(shè)計(jì)的目的在于形成探究氛圍、激發(fā)問題意識、生成數(shù)學(xué)問題.數(shù)學(xué)問題生成與否是衡量情境創(chuàng)設(shè)有效性的重要標(biāo)準(zhǔn),情境為問題而設(shè)計(jì),問題伴情境而產(chǎn)生.教學(xué)中有目的地引入現(xiàn)實(shí)生活與個(gè)體經(jīng)驗(yàn)相融合的教學(xué)情境,在真實(shí)情境的思考中引起學(xué)生積極的態(tài)度體驗(yàn),形成探究氛圍,在認(rèn)知沖突中生成數(shù)學(xué)問題,引領(lǐng)深度探究,促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展.情境教學(xué)的本質(zhì)指向?qū)W生情感體驗(yàn)的激發(fā)、批判思維的參與、問題意識的養(yǎng)成,實(shí)現(xiàn)用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界的抽象思維發(fā)展.
1.2基于核心問題引領(lǐng)的變式探索
核心問題是指基于數(shù)學(xué)內(nèi)部體系關(guān)聯(lián),對整節(jié)課或教學(xué)單元起著指引性作用的本原性問題.它指向問題的數(shù)學(xué)本質(zhì)、整合課程的重點(diǎn)和關(guān)鍵要素,并據(jù)此形成整節(jié)課(單元)的教學(xué)探索活動,具有生成性、統(tǒng)領(lǐng)性和建構(gòu)性的特點(diǎn).通過情境思考中由認(rèn)知沖突生成的系列問題,在教師的引領(lǐng)下,結(jié)合積極的思辨活動,實(shí)現(xiàn)指向數(shù)學(xué)本質(zhì)的核心問題生成與聚焦,以統(tǒng)領(lǐng)后續(xù)的系列變式探索與思考.
變式教學(xué)是通過改變事物非本質(zhì)特征以凸顯事物本質(zhì)特征、旨在激發(fā)學(xué)生主動探究的教學(xué)形式.通過基于核心問題的系列變式探索,使學(xué)生在動態(tài)的問題解決中積累問題解決經(jīng)驗(yàn),從變化中探尋不變的數(shù)學(xué)本質(zhì),在不變的本質(zhì)思考中體會變化之法.變式的核心在于探索問題所具有的特定程式和形式,在于由未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題、復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題的過程中,理解問題解決的轉(zhuǎn)化與化歸之道,明晰變式問題解決的基本套路,實(shí)現(xiàn)策略性知識的掌握和元認(rèn)知能力的培養(yǎng),進(jìn)而在變式問題解決中發(fā)展思維.
1.3聚焦理性思維發(fā)展的情境學(xué)習(xí)
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出:“數(shù)學(xué)在形成人的理性思維、科學(xué)精神和促進(jìn)個(gè)人智力發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用.”[3]那么,何為理性思維?它與數(shù)學(xué)思維有怎樣的聯(lián)系?如何發(fā)展學(xué)生的理性思維?
一般認(rèn)為,理性思維是與感性的活動相對的,是指判斷、推理等認(rèn)識活動;是通過辯證思維將各種抽象規(guī)定綜合起來把握事物整體的思維過程和結(jié)果.從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中思維發(fā)展的角度出發(fā),筆者認(rèn)為理性思維是在問題情境探索中,學(xué)生在思考問題過程中體現(xiàn)出的一種自覺理性的思維活動.其表現(xiàn)為能主動地進(jìn)行觀察比較、分析綜合、抽象概括、類比遷移、逆向思考、反思質(zhì)疑、辯證批判等,是一種根據(jù)質(zhì)疑問難的批判性思維和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度而形成的講道理、有條理、求自覺的思維品質(zhì).這是基于數(shù)學(xué)思維而指向一般性思維發(fā)展的尚真追求和理性自覺.[4]
基于“情境—問題—思維”的數(shù)學(xué)探索活動是培養(yǎng)學(xué)生理性思維的重要途徑,在積極的情境思考中生成核心問題,在問題變式的問題鏈探索中實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)思維的發(fā)展,在知識和方法的遷移運(yùn)用中實(shí)現(xiàn)策略性知識的掌握,在反思和思辨中發(fā)展元認(rèn)知能力,使得學(xué)生逐步學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界,用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界,用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界.[5]通過數(shù)學(xué)學(xué)會思維的過程,逐步實(shí)現(xiàn)由具體的數(shù)學(xué)方法和策略的理解過渡到一般性思維策略和思維品質(zhì)的提升[6],以形成科學(xué)的態(tài)度和理性精神,從而實(shí)現(xiàn)理性思維的發(fā)展.
2“情境—問題—思維”路徑分析
“情境—問題—思維”教學(xué)三部曲遵循“情境思考、問題探索、思維發(fā)展”的實(shí)踐路徑,融情于境,由思及理,理性養(yǎng)成,情境育人,指向理性思維的自覺發(fā)展(如圖2).
2.1情境設(shè)計(jì)的基本原則
在探究氛圍的營造和數(shù)學(xué)問題的生成中,情境的設(shè)計(jì)要遵循以下基本原則.[7]
2.1.1基于學(xué)習(xí)最近發(fā)展區(qū)的原則
情境的設(shè)計(jì)與選擇要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)最近發(fā)展區(qū).教師要準(zhǔn)確把握相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)知識體系、教材內(nèi)容架構(gòu)、學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)心理,明確學(xué)習(xí)最近發(fā)展區(qū),定位教學(xué)最佳區(qū),在此基礎(chǔ)上提供恰當(dāng)?shù)男畔⒉牧?,讓學(xué)生在對信息的解讀與思考中進(jìn)行探究.
2.1.2指向認(rèn)知沖突問題生成的原則
情境的設(shè)計(jì)與選擇要基于學(xué)生問題意識的培養(yǎng).通過呈現(xiàn)中等難度的情境信息材料,使學(xué)生無法運(yùn)用頭腦中的已有知識和方法順利解讀,從而形成認(rèn)知沖突,產(chǎn)生系列問題.教師要及時(shí)引領(lǐng),使學(xué)生在生成的諸多問題中抽象、聚焦到指向數(shù)學(xué)本質(zhì)的核心問題.
2.1.3關(guān)注數(shù)學(xué)思維主動發(fā)展的原則
情境的設(shè)計(jì)與選擇要有利于學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展.教師應(yīng)注重選擇具有“數(shù)學(xué)味”的信息材料,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)化加工,使其利于學(xué)生在情境思考中生成數(shù)學(xué)問題,在問題思考中直抵?jǐn)?shù)學(xué)本質(zhì),在問題解決中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想方法,發(fā)展數(shù)學(xué)思維.
2.1.4真、趣、美、簡相統(tǒng)一的原則
情境設(shè)計(jì)和呈現(xiàn)要體現(xiàn)真、趣、美、簡相統(tǒng)一的原則.教師可以從社會生活、科學(xué)現(xiàn)象和學(xué)生已有的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)入手創(chuàng)設(shè)情境,以體現(xiàn)其真實(shí)性、生活性和科學(xué)性.情境設(shè)計(jì)要體現(xiàn)呈現(xiàn)形式的變化之趣、內(nèi)涵方法之趣,以創(chuàng)生學(xué)習(xí)興趣和探究氛圍;情境設(shè)計(jì)要利于在思考中體會數(shù)學(xué)本質(zhì)之美、思想方法之美、人文意境之美,讓學(xué)生在探究中感受美的存在;情境設(shè)計(jì)要注重對情境信息進(jìn)行數(shù)學(xué)化加工,去繁至樸,簡約而不簡單,以利于學(xué)生在情境思考中直抵問題的數(shù)學(xué)本質(zhì).
2.2問題鏈教學(xué)的基本類型
基于情境認(rèn)知沖突生成的數(shù)學(xué)核心問題,以相應(yīng)的數(shù)學(xué)思維為指導(dǎo),形成系列的問題鏈,有層次地開展問題變式教學(xué),以促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展.[8]
2.2.1基于一般化思維的問題歸納鏈
基于數(shù)學(xué)一般化思維的問題歸納鏈遵循從特殊到一般的思維路徑,通過系列的特殊問題,抽取問題的共同屬性,歸納其蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)規(guī)律,從而理解問題的數(shù)學(xué)本質(zhì),在利用特例尋求一般的探究中,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維能力培養(yǎng).
2.2.2基于特殊化思維的問題演繹鏈
基于數(shù)學(xué)特殊化思維的問題演繹鏈遵循從一般到特殊的思維路徑,在一般性問題的思考中借助條件強(qiáng)化,聚焦特殊化問題,在統(tǒng)一與奇異中體會特殊與一般的聯(lián)系,感受邏輯思維的嚴(yán)謹(jǐn)和辯證的統(tǒng)一.
2.2.3基于類比思維的問題類比鏈
基于數(shù)學(xué)類比思維的問題類比鏈遵循從此類到彼類的思維路徑,在遇到新問題時(shí),借鑒解決類似問題的方法和視角,提出解決新問題的思路、策略和方法,從而發(fā)現(xiàn)新的數(shù)學(xué)結(jié)論,在思路遷移中培養(yǎng)學(xué)生預(yù)測、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的能力.
2.2.4基于逆向思維的問題逆向鏈
基于數(shù)學(xué)逆向思維的問題逆向鏈注重打破思維的固有模式,通過改變思考的角度,由果索因,反其道而思之,從問題的多個(gè)不同方面提出新的問題,引導(dǎo)深度思維探究,從而在問題思考中發(fā)展學(xué)生的求異思維和發(fā)散思維.
當(dāng)然,在教學(xué)實(shí)踐中,往往是多種問題鏈融合運(yùn)用,在不同維度的思考中實(shí)現(xiàn)問題解決和思維發(fā)展的目的.
2.3理性思維發(fā)展的基本路徑
在情境問題探索中,從情境思考到數(shù)學(xué)問題的生成,從問題鏈變式探索到數(shù)學(xué)思維的發(fā)展,從具體思維方法和策略的理解到一般性思維策略和思維品質(zhì)的抽象提升,在建構(gòu)與反思中實(shí)現(xiàn)理性思維的發(fā)展,進(jìn)而達(dá)到情境育人目的.
指向理性思維發(fā)展的數(shù)學(xué)情境教學(xué)以“情境思考”“問題解決”“思維發(fā)展”“理性養(yǎng)成”為著力點(diǎn),在情境學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,注重對思維發(fā)展的理解與審視.基于問題生成實(shí)現(xiàn)思維定向,基于主動建構(gòu)實(shí)現(xiàn)思維內(nèi)化,基于展示運(yùn)用實(shí)現(xiàn)思維外顯,在數(shù)學(xué)思維過程中,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升,在靜思、辯思與反思中培養(yǎng)積極的思維自覺,達(dá)成“通過數(shù)學(xué)學(xué)會思維”的目的.
參考文獻(xiàn)
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