陳紅娟
數(shù)學(xué)地思考是數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)特征。主要體現(xiàn)在數(shù)學(xué)的思維方式,涉及抽象思維、形象思維、統(tǒng)計觀念、合情推理與演繹推理能力等諸多方面。這些數(shù)學(xué)思維方式幫助人們面臨各種問題情境(包括非數(shù)學(xué)問題)時,能夠從數(shù)學(xué)的角度去思考問題,能夠發(fā)現(xiàn)其中所存在的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,并運用數(shù)學(xué)的知識與方法去解決問題。張奠宙先生曾說:數(shù)學(xué)是“思考、思考、再思考”的學(xué)科。圍繞數(shù)學(xué)思考展開的數(shù)學(xué)教學(xué),可以稱為“數(shù)學(xué)思考”教學(xué)。
朱樂平老師執(zhí)教的“用字母表示數(shù)”一課,為我們在如何體現(xiàn)“數(shù)學(xué)思考”方面做了很好的詮釋。“用字母表示數(shù)”是由具體的、確定的數(shù)過渡到用字母表示抽象的、可變的數(shù),是學(xué)生從算術(shù)走向代數(shù)認(rèn)識上的一個飛躍。如何在學(xué)生的頭腦中實現(xiàn)由“具體的數(shù)”向“抽象的字母”跨越呢?這也是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中大家感興趣的課題,其內(nèi)容主要包括用字母表示數(shù)、用字母表示運算定律和計算公式、用字母表示數(shù)量關(guān)系三部分內(nèi)容。本文擬結(jié)合朱老師執(zhí)教的這一課例,就如何進(jìn)行“數(shù)學(xué)思考”的教學(xué)提出看法。
一、課例剖析
【片段描述1】用字母表示具體數(shù)——撲克牌中的字母
課件逐個出示撲克牌A、2、3……10,學(xué)生一起依次往下說;接著著重引出J、Q、K,代替11、12、13;然后老師挑出兩張(出示:7和K),這兩張哪一張大,為什么?(等待20秒左右,學(xué)生逐漸活躍起來發(fā)表不同意見)
【分析】
撲克牌中的字母和數(shù)列中的字母本身僅代表某一個特定的數(shù)。此時,字母和數(shù)之間存在的一一對應(yīng)關(guān)系,在兒童的數(shù)學(xué)理解中,撲克牌中的字母可以“代替”某一個數(shù),顯然,“代替”不等于“表示”。片段一中“老師挑出兩張(出示:7和K),這兩張哪一張大,為什么?” 朱老師這樣的啟發(fā)式提問,引導(dǎo)學(xué)生參與有條理地思考并表達(dá)自己的思考過程。當(dāng)然我們應(yīng)注意逐步發(fā)展學(xué)生有條理的思考和表達(dá)能力,可以讓學(xué)生經(jīng)歷佐證、對具體情況進(jìn)行解釋、運用自己的語言說明理由、嚴(yán)格證明等階段。
【片段描述2】用字母表示計算公式——儲蓄罐中的字母表示式子
出示一個儲蓄罐,在發(fā)現(xiàn)罐子里面硬幣的個數(shù)可以用C表示后,接連出示4個問題:1.又放進(jìn)了3個硬幣是多少?C+3;2.拿出2個硬幣是多少?C-2;3.每個罐里都有C個硬幣,那么3個儲蓄罐里有幾個硬幣?C×3;4.一個儲蓄罐的錢平均分給5個人,每個人得多少?C÷5。
【分析】
我們知道,要理解字母可以表示“未知數(shù)”本身并不難,但要真正理解“含有字母的式子”可以表示一種運算,又可以表示運算結(jié)果,對學(xué)生而言有相當(dāng)?shù)碾y度。在學(xué)生形成的經(jīng)驗中,一切含有運算符號的式子,都只能表示一種運算?!癈+3”既可以表示將C和3合并到一起的運算或過程,同時它也是一個獨立的對象(概念的兩重性,“過程—對象”),通俗地說,“C+3”也是一個結(jié)果。
該片段朱老師運用學(xué)生熟悉儲蓄罐的學(xué)情,通過大量的學(xué)生猜測、解釋、歸納,得出“都是有可能的,這樣有很多種可能的”用字母C表示。在這樣的基礎(chǔ)上,朱老師以“我再放進(jìn)去三個一元硬幣,那么它現(xiàn)在里面有多少錢了呢”為題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行富有針對性的思考。其目的不言而喻,希望學(xué)生能夠?qū)ζ渥鳛榻Y(jié)果的“C+3”有一個初步的把握。
當(dāng)面臨實際問題時,學(xué)生通過實驗、歸納、類比、概括等發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含的一般性規(guī)律,并運用自己的語言描述,最終運用數(shù)、圖形、符號等概括地將這個規(guī)律表示出來,這是一個運用數(shù)學(xué)的思維方式進(jìn)行思考的過程。這一過程超越了具體問題的情境,深刻地揭示了存在于一類問題中的共性和普遍性,把學(xué)生的認(rèn)識和思考提高到一個更高的水平。
需要特別指出的是,學(xué)生在表示具體情境蘊(yùn)含的一般規(guī)律時,常常會有自己特有的表示,而數(shù)學(xué)自身則提供公認(rèn)的常規(guī)的數(shù)學(xué)表示,如何讓兩者之間建立自然的對接是我們需要思考的。朱老師給了我們一個很好的范例,他讓學(xué)生自己提出一些例子,并引導(dǎo)學(xué)生去解釋,在積累一些經(jīng)驗后,自然地引入到數(shù)學(xué)表示上。
【片段描述3】用字母表示數(shù)量關(guān)系——年齡情境中的字母表示數(shù)量關(guān)系
教師提一個簡單情境“小紅的爸爸比小紅大30歲”,而后將這一情境細(xì)分出4個小問題:1.引出小紅年齡是a,爸爸年齡就是a+30;2. a是什么意思?a與4有什么不同?提問后,讓學(xué)生靜靜思考,接著花5分鐘時間讓學(xué)生說說對這句話的理解;3.4+30與a+30有什么不同;4.比較a與a+30,誰大,大多少?誰小,小多少?
【分析】
含有字母的式子不僅可以表示運算和結(jié)果,還可以表示具體的數(shù)量和數(shù)量間的關(guān)系。該片段朱老師深入淺出的教學(xué),讓學(xué)生親身體驗了將實際問題抽象成數(shù)學(xué)模型的過程。
一開始朱老師與學(xué)生一起思考,引導(dǎo)學(xué)生試著用含有字母的式子去概括其中不變的函數(shù)關(guān)系。接著借用問題“a=1,什么意思?這時候的a+30呢?”啟發(fā)學(xué)生思考,這個思考過程也是思維過程,是借助歸納推理來“探究成因”的過程。同時,在這些探索與思考過程中,學(xué)生積累了活動經(jīng)驗。
在此基礎(chǔ)上,朱老師提出:“想一想:4與a有什么不同?”這一提問把學(xué)生推向深深的思辨之中,而這種思辨背后所潛藏著“字母可以表示變化的數(shù)”的一種把握——“a是一個未知數(shù),而4是一個已知數(shù)。也可以說,a是一個變量,4是一個定量?!蔽覀兿嘈胚@樣的把握是完美的,更希望這樣完美的表述能深深種在學(xué)生學(xué)習(xí)的心田中。朱老師作了一次追問:“什么叫作一個已知,一個是未知,也可以說一個是變化的變量,一個是確定的定量?沒有聽懂的同學(xué)當(dāng)然要認(rèn)真聽,聽懂的要想好,如果你來說,你說哪幾句話?”在學(xué)生思辨、表達(dá)、內(nèi)化過程中,朱老師又通過舉例子的方式讓學(xué)生對字母可以表示變化的數(shù)獲得了更深的體驗。緊接著,朱老師提問:“4+30與a+30有什么不同?”三次提問,一次追問,每一次都指向了“具體數(shù)”與“字母表示的數(shù)”的關(guān)系,這種關(guān)系恰恰是字母和含有字母的式子所能夠表示的豐富內(nèi)涵。endprint
同時,我們應(yīng)該看到朱老師引導(dǎo)學(xué)生思考的一些做法:1.與學(xué)生一起思考;2.培養(yǎng)學(xué)生的歸納推理能力;3.幫助學(xué)生積累活動經(jīng)驗。
二、反思
(一)轉(zhuǎn)變重結(jié)果輕過程的教學(xué)觀念
數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)重視過程教學(xué),不能僅停留在表面形式上。數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該不只是教知識、教技巧,還要教數(shù)學(xué)思考、教思想,把數(shù)學(xué)的學(xué)術(shù)形態(tài)轉(zhuǎn)換為教育形態(tài),努力去體現(xiàn)數(shù)學(xué)的價值,培養(yǎng)能力,培育意識、觀念,形成良好的品質(zhì)。重視過程教學(xué),就是要重視學(xué)生思維的真實過程,重視解決問題時的思考過程,就是要在教學(xué)中堅持?jǐn)?shù)學(xué)思考的培養(yǎng)離不開學(xué)生親身經(jīng)歷的原則,盡可能地創(chuàng)設(shè)合理的、有價值的問題情境。
(二)學(xué)會獨立思考,積淀活動經(jīng)驗
我們希望學(xué)生在積極的思維參與中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的本質(zhì)和核心,這種思維積極參與的數(shù)學(xué)活動有利于達(dá)到對數(shù)學(xué)知識的深刻理解和融會貫通。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中善于問為什么、善于尋根究底、善于浮想聯(lián)翩和聯(lián)系推廣,是思維真正參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動的重要方面。引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行有效的獨立思考需要解決兩個問題:“你是怎樣想的?”“你是怎么想到的?”獨立思考是學(xué)生在學(xué)習(xí)情境中借助于數(shù)學(xué)語言在頭腦中默默地進(jìn)行的,是數(shù)學(xué)語言的“內(nèi)在表達(dá)”。它常常表現(xiàn)出簡化的、壓縮的、跳躍的,從而思考的過程和結(jié)果都具有模糊性。
1.重點解決“你是怎樣想的”。數(shù)學(xué)交流中,我們應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生充分交流“你是怎樣想的”,同時要引導(dǎo)學(xué)生交流“還有沒有其他的想法”“他的想法和你的有什么不一樣”,給學(xué)生充分展示自己的思考過程,并從他人的思考過程中探索新的思考方法,從而慢慢習(xí)慣于“學(xué)會思考”。
2.關(guān)鍵解決“你是怎么想到的”。在數(shù)學(xué)交流過程中(包括爭辯別人的反駁觀點),學(xué)生可以更好地理解和使用數(shù)學(xué)語言和符號,可以組織和強(qiáng)化自己的思考,可以理清獨立思考的過程,鞏固獨立思考的結(jié)果,同時通過思考他人的想法和策略來豐富和擴(kuò)展自己的知識和思維。
因此,我們應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)交流的環(huán)境,讓學(xué)生將自己的思考過程、思考結(jié)果用數(shù)學(xué)語言通過口頭或書面表達(dá)出來,處于混沌姿態(tài)的數(shù)學(xué)思考就能逐漸明晰起來,從而促進(jìn)學(xué)生獨立思考能力的提高。當(dāng)然,獨立思考能力發(fā)展是逐漸深化的過程。從“會獨立思考問題”到“能進(jìn)行有條理的思考,能比較清楚地表達(dá)自己思考過程與結(jié)果”,再到“能獨立思考,體會數(shù)學(xué)的基本思想和思維方式”。
(三)學(xué)會數(shù)學(xué)地思考,體驗數(shù)學(xué)化過程
當(dāng)面臨實際問題時,學(xué)生通過實驗、歸納、類比、概括等發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含的一般性規(guī)律,并運用自己的語言描述,最終運用數(shù)、圖形、符號等概括地將這個規(guī)律表示出來,這是一個運用數(shù)學(xué)的思維方式進(jìn)行思考的過程。這一過程超越了具體問題的情境,深刻地揭示了存在于一類問題中的共性和普遍性,把學(xué)生的認(rèn)識和思考提高到一個更高的水平。三個片段都實現(xiàn)了數(shù)學(xué)地思考過程。我們時常發(fā)現(xiàn)學(xué)生在表示具體情境蘊(yùn)含的一般規(guī)律時,常常有自己特有的表示方式。這種帶有個人色彩的表示,盡管缺少常規(guī)表示的精確性和普遍性,但這些表示對學(xué)生個人是有意義的,并且對促進(jìn)學(xué)生的理解起著重要作用,有助于問題的解決。這些個人特有的表示方式,提供了一個能使學(xué)生對其他表示(包括常規(guī)的數(shù)學(xué)表示)的本質(zhì)和作用進(jìn)行認(rèn)識的經(jīng)驗基礎(chǔ)。而數(shù)學(xué)自身則提供公認(rèn)的常規(guī)的數(shù)學(xué)表示,如何實現(xiàn)從個人特有的自我表示到數(shù)學(xué)表示的飛躍?朱老師的教學(xué)給我們提供了一個范例。如“想一想:4與a有什么不同”,朱老師在提出問題后,讓學(xué)生自己來表達(dá),在學(xué)生的不斷表達(dá)與修正(在沒有教師的肯定下,學(xué)生表達(dá)會開放一些,回答會越來越趨向數(shù)學(xué)表示)后,接著追問,“什么叫作一個已知,一個是未知,也可以說一個是變化的變量,一個是確定的定量?”使學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)表示方法的特點,由此實現(xiàn)從自己的表示向數(shù)學(xué)表示的飛躍。
(浙江省溫州市少年藝術(shù)學(xué)校 325000)endprint