【名師檔案】
莊惠芬,常州市武進(jìn)區(qū)星河小學(xué)校長,常州市名師工作室優(yōu)秀領(lǐng)銜人,特級教師,江蘇人民教育家培養(yǎng)對象,江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”培養(yǎng)對象。出版專著《魅力數(shù)學(xué)課堂》《基于建模思想的小學(xué)數(shù)學(xué)教材解讀》等。中央電視臺、《小學(xué)教學(xué)》《江蘇教育研究》《江蘇教育報》等媒體對她的事跡進(jìn)行了專題報道。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》將實驗稿中的核心概念之一“符號感”調(diào)整為“符號意識”。二者之間有著怎樣的聯(lián)系和區(qū)別?為什么要做這樣的調(diào)整?小學(xué)階段需要培養(yǎng)兒童的符號意識嗎?怎樣來培養(yǎng)兒童的符號意識呢?
問題1:小學(xué)階段需要培養(yǎng)兒童的符號意識嗎?
數(shù)學(xué)的基本語言是文字語言、符號語言和圖像語言,其中最具數(shù)學(xué)學(xué)科特點的是符號語言,是人們進(jìn)行計算、推理和解決問題的一種工具。數(shù)學(xué)符號簡潔、抽象、準(zhǔn)確、清晰,具有簡約思維、提高效率、便于交流的功能。
課標(biāo)修訂小組核心成員黃翔教授認(rèn)為,符號感主要是潛意識、直覺,符號感最重要的內(nèi)涵是運(yùn)用符號進(jìn)行數(shù)學(xué)思考和表達(dá),進(jìn)行數(shù)學(xué)活動;而符號意識有兩個意思:第一,用符號可以進(jìn)行運(yùn)算,可以進(jìn)行推理;第二,用符號進(jìn)行的運(yùn)算和推理得到的結(jié)果具有一般性。數(shù)學(xué)的本質(zhì)是概念和符號,并通過概念和符號進(jìn)行運(yùn)算和推理,用“意識”比用“感”更為準(zhǔn)確??梢?,發(fā)展兒童的符號意識是在培養(yǎng)和發(fā)展更高層次、更高水準(zhǔn)的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
符號意識的形成過程就是讓兒童經(jīng)歷“畫數(shù)學(xué)”到“數(shù)學(xué)化”的過程,是一個微型科研的過程,這樣的過程對兒童而言是必要的、有價值的,是指引他們走向數(shù)學(xué)美妙花園的重要通道之一。
發(fā)展兒童的符號意識離不開讓他們經(jīng)歷符號產(chǎn)生、運(yùn)用、推廣、建模的過程。每一個數(shù)學(xué)符號的誕生,背后都凝聚著數(shù)學(xué)工作者艱辛的努力,凝聚著人類的智慧。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師一方面要引導(dǎo)兒童對每一個符號的出現(xiàn)產(chǎn)生好奇心,感受它的不同內(nèi)涵;另一方面也要讓兒童對數(shù)學(xué)符號的抽象性、簡潔性、模型性有所領(lǐng)悟,感受數(shù)學(xué)符號系統(tǒng)的統(tǒng)攝性和優(yōu)越性。如“搭配中的學(xué)問”就是從具體實際問題的搭配→數(shù)學(xué)化變成數(shù)學(xué)問題→符號化建立搭配的模型→解決生活中的組合問題進(jìn)行檢驗→抽象形成數(shù)學(xué)模型一步步不斷深入的過程。
兒童一般不能輕而易舉地將身邊的數(shù)學(xué)上升到“符號”的意義。教師應(yīng)該在適當(dāng)?shù)臅r候讓他們感悟符號的價值,比如數(shù)字、圖形、線段、字母等。在不斷的喚醒中,增強(qiáng)兒童的符號意識和直觀自覺,這是兒童建立符號意識的基礎(chǔ)。建立符號意識,有助于兒童理解符號的意義并進(jìn)行數(shù)學(xué)思考。教師應(yīng)為兒童創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,喚醒其生活經(jīng)驗,使他們在相互交流的過程中,逐漸理解符號的意義,培養(yǎng)起符號意識。
問題2:怎樣培養(yǎng)兒童的符號意識?
讓兒童親近符號,接受、理解符號,感悟符號表達(dá)的優(yōu)勢與作用。兒童在生活中接觸了很多用符號來表示事物的情境,使他們積累了很多潛藏的符號意識,這是培養(yǎng)他們的符號意識的重要基礎(chǔ)。兒童對抽象的數(shù)量關(guān)系的理解存在著一定的困難。如果適時地讓兒童自己在紙上涂一涂、畫一畫,可以幫助他們分析、理解抽象的數(shù)量關(guān)系。數(shù)學(xué)符號的學(xué)習(xí)過程應(yīng)遵循從感性→理性→運(yùn)用的辯證發(fā)展過程。
挖掘兒童已有經(jīng)驗中潛在的符號意識,促進(jìn)其數(shù)學(xué)思考。要解決數(shù)學(xué)符號的抽象性和兒童思維的形象性之間的矛盾,就要為兒童多創(chuàng)設(shè)一些應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的情境,幫助他們體驗數(shù)學(xué)符號的價值。
優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),靈活運(yùn)用符號,強(qiáng)化兒童的符號意識。通過形成知識模塊,可以幫助兒童概括、整理所學(xué)的知識;揭示知識間的內(nèi)在聯(lián)系,使之系統(tǒng)化。這種清晰穩(wěn)固的認(rèn)知結(jié)構(gòu),離開數(shù)學(xué)符號系統(tǒng)是難以想象的。
重視思想,提煉方法,促進(jìn)模型建構(gòu)。所謂建模,就是用數(shù)學(xué)符號語言或圖像語言刻畫某種實際問題的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。常見的形式有公式、關(guān)系式、統(tǒng)計圖表、線段圖、示意圖等。數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建是離不開數(shù)學(xué)符號的。隨著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深入,對兒童的符號意識的要求也越來越高。在教學(xué)中,我們要幫助兒童理解符號的意義,逐步引導(dǎo)兒童經(jīng)歷從具體情境→抽象的符號表示→深化應(yīng)用這一逐步形式化、符號化的過程,促進(jìn)其符號意識的形成。
“畫數(shù)學(xué)”與“數(shù)學(xué)化”是相輔相成的,兒童從“畫數(shù)學(xué)”開始不斷積累升華,過渡到“數(shù)學(xué)化”。從“畫數(shù)學(xué)”到“數(shù)學(xué)化”,目的是更好地讓兒童形成符號意識,促進(jìn)其數(shù)學(xué)思考,使他們學(xué)會數(shù)學(xué)建模,完善知識結(jié)構(gòu),在具象→表象→抽象的過程中創(chuàng)造世界。
(作者單位:江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)星河小學(xué))
閱讀延伸
符號語言是在文字語言的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,它把文字語言的主要內(nèi)容以直觀、形象的方式簡練地表示出來,以方便人們進(jìn)行表達(dá)、交流、思考以及解決問題。數(shù)學(xué)符號能夠精確地表達(dá)某種概念、方法、數(shù)量關(guān)系和邏輯關(guān)系,從而為數(shù)學(xué)交流和進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)提供了方便。
此次課標(biāo)的修訂,專設(shè)了10個核心概念,“符號意識”是其中之一。將“符號感”更名為“符號意識”,更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動理解和運(yùn)用符號的心理傾向;“符號意識主要是指能夠理解并且運(yùn)用符號表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律?!边@強(qiáng)調(diào)了符號表示的作用;“知道使用符號可以進(jìn)行運(yùn)算和推理,得到的結(jié)論具有一般性?!边@一條強(qiáng)調(diào)了符號的一般性特征。因為用數(shù)進(jìn)行的所有運(yùn)算都是個案,而數(shù)學(xué)要研究一般問題,一般問題需要通過符號來表示。因此,一方面,符號可以像數(shù)一樣進(jìn)行運(yùn)算和推理;另一方面,通過符號運(yùn)算和推理得到的結(jié)論具有一般性。
教師要注意把握兒童的符號意識培育過程中的每一步。鼓勵學(xué)生用獨特的方式表示具體情境中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律是關(guān)鍵的起步。引進(jìn)字母來表示數(shù)是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)符號、學(xué)會用符號表示數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律的重要一步。理解符號并會把實際問題中的數(shù)量關(guān)系用符號表示出來是成功的一步。
為了更系統(tǒng)地把握數(shù)學(xué)符號意識及其培養(yǎng)策略,可以品讀下列資料:
1.《數(shù)學(xué)符號史》(張紅、徐品芳著,科學(xué)出版社)
2.《數(shù)學(xué)符號理解手冊》([日]黑木哲德著,趙雪梅譯,學(xué)林出版社)
3.《小學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)策略與案例》第二章“用數(shù)學(xué)的視角去認(rèn)識世界——數(shù)學(xué)意識的發(fā)展”(朱德江著,北京師范大學(xué)出版集團(tuán))
4.《成為高度自覺的教育者——寫給后課標(biāo)時代的數(shù)學(xué)教師》(許衛(wèi)兵著,江蘇教育出版社)
5.《數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)心理學(xué)》(第2版)第十章第二節(jié)“符號意識及其培養(yǎng)”(孔凡哲、曾崢編著,北京大學(xué)出版社)
6.《試論符號意義獲得能力及其培養(yǎng)——以數(shù)學(xué)教學(xué)為例》(王成營、陳佑清,《全球教育展望》,2012年第7期)
7.《發(fā)展學(xué)生符號意識探微》(許光新,《教學(xué)月刊》小學(xué)版(數(shù)學(xué)),2013年第5期)