【摘要】學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、推理、模型等核心素養(yǎng)的發(fā)展,需要重視其學(xué)習(xí)過(guò)程的展開(kāi)。倡導(dǎo)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí),改造教與學(xué)的方式,就是要沿著學(xué)科知識(shí)發(fā)生發(fā)展的過(guò)程來(lái)轉(zhuǎn)變教與學(xué)的方法觀,按照學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的規(guī)律來(lái)形成新的學(xué)習(xí)觀,根據(jù)知識(shí)鑲嵌在情景中的觀點(diǎn)來(lái)重塑知識(shí)觀。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí);教與學(xué)的方式;展開(kāi)過(guò)程
【中圖分類號(hào)】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009(2017)65-0015-03
【作者簡(jiǎn)介】陸志洪,江蘇省無(wú)錫師范學(xué)校附屬小學(xué)(江蘇無(wú)錫,214001)教師,高級(jí)教師,無(wú)錫市數(shù)學(xué)學(xué)科帶頭人。
培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),需要讓學(xué)生帶著豐富的情感和鮮活的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)入數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí),在強(qiáng)烈的好奇心和求知欲的驅(qū)使下,發(fā)現(xiàn)并獲得經(jīng)驗(yàn)和方法,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維方式,發(fā)展抽象、推理能力和模型思想。怎樣實(shí)踐這樣的數(shù)學(xué)教學(xué)呢?我們認(rèn)為,讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)中展開(kāi)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之旅,就是要在數(shù)學(xué)課堂上引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的過(guò)程,包括發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)之美、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的意義、發(fā)現(xiàn)自我的成長(zhǎng)等。發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的教與學(xué),不僅使我們對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)中的方法觀、學(xué)習(xí)觀、知識(shí)觀有了新的認(rèn)識(shí),更對(duì)學(xué)生將來(lái)從事科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)意發(fā)明具有現(xiàn)實(shí)意義。
一、沿著學(xué)科知識(shí)發(fā)生發(fā)展的歷程,展開(kāi)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程
古今中外數(shù)學(xué)知識(shí)、教學(xué)思想的漫長(zhǎng)演變過(guò)程就是數(shù)學(xué)家們不停尋找的過(guò)程,也就是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。受認(rèn)知能力及思維水平的限制,對(duì)小學(xué)生來(lái)說(shuō),按數(shù)學(xué)思想方法體系來(lái)實(shí)施學(xué)科知識(shí)體系的教與學(xué)有一定的困難,但小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的每一章節(jié),都體現(xiàn)著知識(shí)和思想的有機(jī)結(jié)合。如果學(xué)生追尋大師們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的足跡,沿著數(shù)學(xué)概念、定理中所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想的發(fā)生、發(fā)展、形成的進(jìn)程來(lái)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),不僅可以開(kāi)啟思路、提高學(xué)習(xí)效率,還可以使教學(xué)、研究、發(fā)現(xiàn)同步。
1.數(shù)學(xué)史引領(lǐng):找尋古今數(shù)學(xué)思想的發(fā)展脈絡(luò)。
美國(guó)數(shù)學(xué)史家莫里斯·克萊因指出:“歷史順序是教學(xué)的指南?!背珜?dǎo)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué),就是要從數(shù)學(xué)發(fā)展史角度去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)、設(shè)計(jì)教學(xué),了解數(shù)學(xué)思想方法的演變,如數(shù)的產(chǎn)生發(fā)展歷史、計(jì)量單位的產(chǎn)生發(fā)展歷史等,又如數(shù)學(xué)發(fā)展史上的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。以關(guān)鍵性問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)歷史中的數(shù)學(xué)知識(shí)、思想方法是怎么來(lái)的,經(jīng)歷了哪幾個(gè)發(fā)展階段,其中遇到哪些困難,人們是通過(guò)什么方法解決的,從而更好地理解數(shù)學(xué)的本質(zhì)和數(shù)學(xué)思維的特點(diǎn)。如在教學(xué)蘇教版三下《認(rèn)識(shí)面積》時(shí),教師可以通過(guò)以下步驟進(jìn)行教學(xué):(1)在不能直接比較的情況下,如何比較面積的大???引出面積單位的必要性。(2)如何使測(cè)量出來(lái)的面積具有可比性?引出統(tǒng)一面積單位的必要性。(3)如何將面積單位標(biāo)準(zhǔn)化?提示數(shù)學(xué)有時(shí)要通過(guò)協(xié)商作出規(guī)定。(4)如何建立“1平方厘米”的表象?用身邊的實(shí)物或身體的一部分表示。(5)如何應(yīng)用新的面積單位進(jìn)行測(cè)量?引出常用的面積單位認(rèn)識(shí)。以上步驟,遵循了人們認(rèn)識(shí)面積單位的發(fā)現(xiàn)歷程,提供了學(xué)習(xí)其他計(jì)量單位的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和研究方法,展現(xiàn)了數(shù)學(xué)的魅力。
2.數(shù)學(xué)思想方法感悟:獲得概念認(rèn)知、問(wèn)題解決的一般途徑。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的發(fā)生應(yīng)有個(gè)先決條件,就是學(xué)生需先掌握原理,教學(xué)時(shí)要充分展現(xiàn)知識(shí)的形成、發(fā)展過(guò)程。數(shù)學(xué)思想方法作為數(shù)學(xué)學(xué)科的“一般原理”,可以引領(lǐng)學(xué)生去更清晰地學(xué)習(xí),這對(duì)他們形成數(shù)學(xué)思維、掌握數(shù)學(xué)方法的作用是不可低估的。如面積、體積公式的推導(dǎo),用轉(zhuǎn)化思想、等積類比思想及猜測(cè)驗(yàn)證方法引導(dǎo)學(xué)習(xí)過(guò)程,就可以靈活發(fā)現(xiàn)公式的推導(dǎo)線索,使新知順利地納入學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去。又如在問(wèn)題解決的學(xué)習(xí)中,把從條件想起、從問(wèn)題想起、列舉、畫(huà)圖、假設(shè)、轉(zhuǎn)化、嘗試驗(yàn)證、從問(wèn)題的簡(jiǎn)單情形想起等解題策略作為教與學(xué)的重要內(nèi)容,它們?cè)诮忸}上所起的引領(lǐng)作用,是那種“一題一解式”的方法不能替代的。
二、按照兒童建構(gòu)知識(shí)的規(guī)律,展開(kāi)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程
數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)是一個(gè)建構(gòu)過(guò)程,建構(gòu)不僅是個(gè)人的,也是社會(huì)的,要注重“學(xué)習(xí)共同體”的形成以及對(duì)課堂社會(huì)環(huán)境和情境的營(yíng)造。順應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革的趨勢(shì),應(yīng)當(dāng)從研究教師的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容切換到研究學(xué)生的學(xué)習(xí)方式上來(lái),用數(shù)學(xué)思想方法來(lái)轉(zhuǎn)換教與學(xué)方法,把研究學(xué)生學(xué)習(xí)的方法作為學(xué)與教的方法,推進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革,從而達(dá)成數(shù)學(xué)課堂教學(xué)轉(zhuǎn)型。
1.做一個(gè)研究者:研究學(xué)生的認(rèn)知建構(gòu)方式。
要把“學(xué)生是如何學(xué)數(shù)學(xué)的”這個(gè)問(wèn)題弄清楚,要研究學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知。應(yīng)研究學(xué)生適應(yīng)認(rèn)知困境的方法:分析認(rèn)知困難產(chǎn)生的原因,理解所產(chǎn)生的影響;嘗試獲得對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的控制感;通過(guò)自我提升評(píng)價(jià)來(lái)恢復(fù)自信。應(yīng)研究學(xué)生以已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的主動(dòng)建構(gòu)過(guò)程。同時(shí),創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境(如場(chǎng)所環(huán)境、人文環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知也很重要。
2.做一個(gè)傾聽(tīng)者:在學(xué)生對(duì)話中生成新的觀念。
有真正的數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的課堂,應(yīng)是所有學(xué)生輕松自如地參與、自由地交流思考,教師傾聽(tīng)他們自己的做法、想法。正如美國(guó)學(xué)者埃莉諾·達(dá)克沃斯在《精彩觀念的誕生》一書(shū)中指出的,要依據(jù)數(shù)學(xué)本身的發(fā)現(xiàn)過(guò)程來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,要充分給學(xué)生提供機(jī)會(huì),讓他們主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、建構(gòu)自己的知識(shí),引導(dǎo)兒童精彩觀念的誕生。好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),教師應(yīng)認(rèn)真做一個(gè)傾聽(tīng)者,通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境讓每一個(gè)人發(fā)現(xiàn)自己的問(wèn)題,在持續(xù)的討論中遵循并發(fā)展自己的觀念,讓每個(gè)學(xué)生都有“精彩觀念誕生”的機(jī)會(huì)。
3.做一個(gè)反思者:引導(dǎo)學(xué)生在反思中再發(fā)現(xiàn)。
反思,是發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一道美麗的風(fēng)景。學(xué)生在傾聽(tīng)、對(duì)話中反思,一邊聽(tīng)講一邊思考,可以使他們的認(rèn)知走向全面和深入;對(duì)知識(shí)形成過(guò)程反思,可以加深他們對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的理解,使他們更好地發(fā)現(xiàn)知識(shí)間的聯(lián)系,體驗(yàn)數(shù)學(xué)的本質(zhì);在解題后進(jìn)行反思,可以使學(xué)生更新思考角度,發(fā)現(xiàn)新的解題路徑,優(yōu)化解題方法,加深對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的感悟;對(duì)一天的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)行反思,可以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)情感,培養(yǎng)其對(duì)習(xí)慣轉(zhuǎn)變、目標(biāo)達(dá)成的監(jiān)控。endprint
三、根據(jù)知識(shí)鑲嵌在情景中的特點(diǎn),展開(kāi)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程
數(shù)學(xué)盡管抽象,但抽象的數(shù)學(xué)必有其現(xiàn)實(shí)世界的源頭。教學(xué)時(shí),還原數(shù)學(xué)這一現(xiàn)實(shí)背景的“來(lái)龍去脈”,和學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活相連,無(wú)疑是對(duì)數(shù)學(xué)本身的一種尊重,也是數(shù)學(xué)知識(shí)得以完整理解和發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。學(xué)生的一切間接經(jīng)驗(yàn)均基于生活中的直接經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生的生活背景越接近,學(xué)生自覺(jué)接納的程度就越高。學(xué)生要進(jìn)行發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),荷蘭數(shù)學(xué)家弗賴登塔爾為我們提供了思路,即數(shù)學(xué)應(yīng)當(dāng)從學(xué)生熟悉的現(xiàn)實(shí)生活開(kāi)始和結(jié)束。
1.源于生活:從現(xiàn)實(shí)生活中攫取學(xué)習(xí)素材。
好的生活素材是實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的必要基石。數(shù)學(xué)的教與學(xué)應(yīng)當(dāng)從學(xué)生的生活及其感興趣的事物出發(fā),通過(guò)營(yíng)造熟悉的情境、寬松的平臺(tái),使他們體會(huì)到數(shù)學(xué)就在身邊。同時(shí),要努力挖掘、利用好學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和資源,為他們創(chuàng)造一個(gè)發(fā)現(xiàn)、探索的思維空間,使他們徜徉在從生活開(kāi)始的數(shù)學(xué)化過(guò)程中,發(fā)展抽象、建模等能力。當(dāng)前數(shù)學(xué)教材的素材本身與學(xué)生的生活是密切聯(lián)系的,教師一方面要利用好原有素材,另一方面要善于開(kāi)發(fā)貼近學(xué)生現(xiàn)實(shí)的、有發(fā)現(xiàn)意義的素材,注意抓住學(xué)生心理,既要易于理解,又要具有一定的啟發(fā)性。生活實(shí)踐是學(xué)生獲取數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)的載體,數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生展開(kāi)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。
2.高于生活:引領(lǐng)學(xué)生走數(shù)學(xué)化過(guò)程。
生活素材要進(jìn)行必要的“數(shù)學(xué)化”才能實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。如教學(xué)蘇教版三上《認(rèn)識(shí)幾分之一》時(shí),教師設(shè)計(jì)了以下環(huán)節(jié):(1)故事引入。在古代,人們是通過(guò)摘樹(shù)上的野果、外出打獵等方式來(lái)獲取食物的。這次他們的成果是4條魚(yú)、2只兔子和1頭鹿。他們應(yīng)該怎樣分享呢?現(xiàn)在平均分的結(jié)果不滿“1”了怎么辦?諸如這一類的問(wèn)題,在現(xiàn)代生活中我們也會(huì)遇到。(2)初步感知“二分之一”。把一個(gè)蛋糕平均分成2份,其中的1份怎樣表示?(3)深入理解“二分之一”。剛才我們研究了一個(gè)蛋糕的,你能不能用紙片(正方形、等腰三角形、圓、等腰梯形等形狀的紙片)來(lái)做一個(gè)呢?你能不能找到1米的呢?(4)認(rèn)識(shí)“幾分之一”。在分?jǐn)?shù)王國(guó)里,除了這樣的分?jǐn)?shù)外,還有其他成員。下面的畫(huà)面(法國(guó)國(guó)旗、五角星)讓你聯(lián)想到幾分之一?如果把一個(gè)圖形、一個(gè)物體平均分成7份,每份就是它的幾分之一?為什么?平均分成10份呢?以上的設(shè)計(jì),教師從學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活出發(fā),不斷讓知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)問(wèn)題發(fā)生認(rèn)知沖突,一步步使學(xué)生建立起對(duì)分?jǐn)?shù)概念的初步認(rèn)識(shí),即把一個(gè)物體、一個(gè)圖形、一個(gè)計(jì)量單位平均分成若干份,其中的一份就是它的幾分之一。
3.用于生活:把數(shù)學(xué)知識(shí)回到生活中深化。
在引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷了數(shù)學(xué)化的過(guò)程后,還需要有一個(gè)運(yùn)用、體會(huì)、解釋、升華的過(guò)程,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的思想去觀察、解決新的數(shù)學(xué)問(wèn)題,去觀察、發(fā)現(xiàn)、解讀生活現(xiàn)象,從而使學(xué)生的思維在現(xiàn)實(shí)世界與符號(hào)世界間形成一個(gè)從具體到抽象再到具體的閉合回路。如在學(xué)習(xí)蘇教版一下《認(rèn)識(shí)人民幣》后,可以設(shè)計(jì)去超市購(gòu)物的“小體驗(yàn)”,引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)超市、走進(jìn)生活,學(xué)習(xí)運(yùn)用有關(guān)人民幣的知識(shí),進(jìn)行一次購(gòu)物付款體驗(yàn)活動(dòng);學(xué)習(xí)蘇教版二下《認(rèn)識(shí)毫米》后,可以設(shè)計(jì)種蒜頭的“小課題”,通過(guò)種蒜頭這個(gè)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察蒜葉生長(zhǎng)過(guò)程中的長(zhǎng)度變化,體驗(yàn)以毫米為單位的物體的實(shí)際長(zhǎng)度,豐富他們對(duì)“毫米”的具體認(rèn)識(shí);結(jié)合自己的學(xué)習(xí)感受寫(xiě)“小論文”;結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)行“小比賽”。形式多樣的數(shù)學(xué)活動(dòng),點(diǎn)燃了學(xué)生心靈深處作為一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、成功者的激情,激發(fā)起學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光去看待生活中的問(wèn)題,促使學(xué)生在鮮活生動(dòng)的生活課程中經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的過(guò)程,解釋數(shù)學(xué)現(xiàn)象,豐富數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)旅程,收獲數(shù)學(xué)的理性之美與感性之美。endprint