唐元峰
[摘 要] 能力培養(yǎng)是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的優(yōu)秀傳統(tǒng),在核心素養(yǎng)培育的背景下,能力培養(yǎng)仍然有其生命力,且可視為核心素養(yǎng)培育的重要途徑. 理清高中數(shù)學(xué)的能力培養(yǎng)架構(gòu),以及能力培養(yǎng)與核心素養(yǎng)培育的關(guān)系,可以尋找到從能力培養(yǎng)到核心素養(yǎng)培育的有效途徑. 當(dāng)然,這個“到”的過程,必須是對能力培養(yǎng)的操作體系的繼承與發(fā)展的過程.
[關(guān)鍵詞] 高中數(shù)學(xué);能力培養(yǎng);核心素養(yǎng)培育
能力培養(yǎng)一直是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的一條主線. 高中數(shù)學(xué)教學(xué)視野下的能力,往往是指數(shù)學(xué)知識的運用能力以及數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,前者以考試的形式來評價,而后者則反映在學(xué)生的具體學(xué)習(xí)過程當(dāng)中. 當(dāng)前,核心素養(yǎng)已經(jīng)成為引領(lǐng)課程改革、教學(xué)改革的新的力量,培養(yǎng)具有適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展的必備品格與關(guān)鍵能力的學(xué)生,已經(jīng)成為新的教育要求. 在這樣的背景下,高中數(shù)學(xué)所堅持的能力培養(yǎng)傳統(tǒng),與核心素養(yǎng)培育之間如何協(xié)調(diào),如何過渡呢?對這個問題,筆者進(jìn)行了探究.
高中數(shù)學(xué)的能力培養(yǎng)架構(gòu)
真正的數(shù)學(xué)能力形成,不是在題海中重復(fù)訓(xùn)練得到的,而是在一定的理論體系架構(gòu)之下,通過相應(yīng)的學(xué)習(xí)實踐過程獲得的. 有研究者從“整體數(shù)學(xué)”的角度提出了高中數(shù)學(xué)的能力模型,該模型由基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗等“四基”,加數(shù)學(xué)運用、數(shù)學(xué)交流以及探索與獲取等三個方面組成. “四基”是數(shù)學(xué)課程改革提出的重要概念,對高中數(shù)學(xué)教學(xué)有著重要的啟發(fā)與影響,而在“四基”基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的運用、交流、探索與獲取,實際上是從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程與結(jié)果的角度,構(gòu)建出了高中數(shù)學(xué)的能力架構(gòu):
基礎(chǔ)知識追求網(wǎng)絡(luò)化,這樣數(shù)學(xué)概念與規(guī)律可以形成一個知識體系,更重要的是,這個知識體系具有認(rèn)知的特征,每一個數(shù)學(xué)概念都對應(yīng)著一個具體的學(xué)習(xí)過程,而概念之間的聯(lián)系則使得具有聯(lián)系的數(shù)學(xué)概念形成一個知識組塊,因而客觀上擴(kuò)大了學(xué)生的記憶容量,從而為能力培養(yǎng)奠定堅實的基礎(chǔ).基本技能追求應(yīng)用性. 技能是技術(shù)與能力,對于高中數(shù)學(xué)而言,技術(shù)就是作為解題工具的數(shù)學(xué)知識,能力代表著學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決問題的水平. 從當(dāng)前高中教學(xué)實際來看,讓學(xué)生在陌生情境中有效地運用數(shù)學(xué)知識,是基本技能的重要體現(xiàn),而這一能力的培養(yǎng),被證明為有效的方式就是“變式”教學(xué). 基本活動經(jīng)驗實際上是學(xué)習(xí)結(jié)果的一種表述,經(jīng)驗不指向數(shù)學(xué)知識本身,而是指向?qū)W生的認(rèn)知發(fā)展. 活動經(jīng)驗強(qiáng)調(diào)的是通過數(shù)學(xué)活動(如數(shù)學(xué)實驗、數(shù)學(xué)問題解決等)生成經(jīng)驗,這種經(jīng)驗可以是操作性經(jīng)驗,也可以是經(jīng)由反思后形成的反思性經(jīng)驗. 基本思想是當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點與熱點,見之于高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究報刊上的關(guān)于數(shù)學(xué)思想的研究可謂是汗牛充棟,在一線教師感覺到亂花迷人眼的時候,著名數(shù)學(xué)教育家史寧中教授提出的以數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理與數(shù)學(xué)模型三種基本思想作為其他思想的基礎(chǔ)與源頭,筆者以為這種具有高度概括性的表述,可以在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中起到以簡馭繁的作用.
數(shù)學(xué)運用簡單點說就是運用數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)運用與能力培養(yǎng)的關(guān)系在于,前者可以很好地讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的學(xué)科價值,從而在運用中產(chǎn)生一種成就感,可以讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)動力,這種動力是簡單的說教所無法比擬的. 數(shù)學(xué)交流是指向?qū)W生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)品質(zhì)的,學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中,能否有效地利用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行交流,體現(xiàn)著學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)素養(yǎng). 數(shù)學(xué)交流的過程中,學(xué)生要經(jīng)歷信息的輸入與加工,以及信息的加工與輸出的過程,尤其是信息的輸出,往往可以讓學(xué)生默會的知識顯性化、清晰化,對于學(xué)生的能力形成來說,極為有益. 探索與獲取主要是面向?qū)嶋H數(shù)學(xué)問題而言的,學(xué)生在真實的情境中需要通過數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理等建構(gòu)一個數(shù)學(xué)模型,這其中存在著去除非數(shù)學(xué)因素、保留有效數(shù)學(xué)因素的過程,學(xué)生既需要調(diào)用數(shù)學(xué)信息,也需要情感態(tài)度的參與,而這正是核心素養(yǎng)所強(qiáng)調(diào)的關(guān)鍵能力與必備品格.
能力培養(yǎng)與核心素養(yǎng)培育
高中數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)的架構(gòu)一旦清晰了,那尋找能力培養(yǎng)與核心素養(yǎng)培育的關(guān)系這一問題就好解決了.
筆者以為,能力培養(yǎng)是核心素養(yǎng)培育的基礎(chǔ). 核心素養(yǎng)中有“關(guān)鍵能力”的指稱,但其又不局限于能力,同時也指向品格. 因此,能力培養(yǎng)是核心素養(yǎng)培育的基礎(chǔ),而核心素養(yǎng)培育則高于能力培養(yǎng). 其次,能力培養(yǎng)是核心素養(yǎng)培育的途徑. 當(dāng)前,關(guān)于核心素養(yǎng)培育途徑的研究不少,其中比較熱門的有“深度學(xué)習(xí)”等,所謂深度學(xué)習(xí),就是指向能力形成的教學(xué),能力是深度學(xué)習(xí)中最為強(qiáng)調(diào)的因素. 再次,核心素養(yǎng)的培育要靠能力的培養(yǎng)來彰顯,顯然,核心素養(yǎng)培育視角下的能力應(yīng)當(dāng)有新的內(nèi)涵,影響學(xué)生能力形成與發(fā)揮的外圍因素,也應(yīng)當(dāng)成為能力概念的外延. 于是,核心素養(yǎng)與能力之間就存在著很大的重疊部分,這個重疊部分也是從能力培養(yǎng)走向核心素養(yǎng)培育的重要陣地.
舉一個簡單的例子,在圓錐曲線的“拋物線”這一內(nèi)容的教學(xué)中,為了讓學(xué)生形成對拋物線的準(zhǔn)確認(rèn)識,通常需要從標(biāo)準(zhǔn)方程、圖形、焦點坐標(biāo)、準(zhǔn)線方程、開口方向等方面來讓學(xué)生構(gòu)建拋物線的整體認(rèn)知. 這里就涉及教學(xué)方式的選擇問題,如果選擇讓學(xué)生自主建構(gòu),可能所花的時間需要多一些,但學(xué)生在此過程中如果經(jīng)歷了自主尋找描述拋物線性質(zhì)的要素,那學(xué)生就需要借鑒此前橢圓、雙曲線的學(xué)習(xí),自己將標(biāo)準(zhǔn)方程、圖形、焦點坐標(biāo)、準(zhǔn)線方程、開口方向等羅列出來,羅列的過程中難免有所遺漏,因此數(shù)學(xué)交流活動也就發(fā)生了,由于數(shù)學(xué)交流的語言多是數(shù)學(xué)語言(也有部分學(xué)生處于生活語言向數(shù)學(xué)語言過渡的階段),因此,學(xué)生此時必然會經(jīng)歷一個豐富的心理加工的過程. 比如拋物線的四個標(biāo)準(zhǔn)方程y2=2px,y2=-2px,x2=2py,x2=-2py出現(xiàn)時,就有學(xué)生在數(shù)學(xué)交流過程中猜想各自對應(yīng)的圖形,尤其是有學(xué)生下意識地根據(jù)函數(shù)的奇偶性、對稱性,在未經(jīng)描點的情形下準(zhǔn)確地猜想出函數(shù)的圖形(由教師來評價)時,他們那種成功的喜悅是溢于言表的.
在這個過程中,學(xué)生的能力得到了培養(yǎng),因為無論是基礎(chǔ)知識(拋物線的性質(zhì))的構(gòu)建,還是基本技能(利用拋物線的性質(zhì)判斷相關(guān)問題)的形成,還是在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中運用到的數(shù)學(xué)交流能力,以及拋物線性質(zhì)被成功構(gòu)建之后進(jìn)行的數(shù)學(xué)運用,都證實了能力在此過程中必然會逐步形成. 而從核心素養(yǎng)的角度來看,這些能力正是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)所必需的“關(guān)鍵能力”,學(xué)生經(jīng)由數(shù)學(xué)抽象(與信息的輸入加工有關(guān)),運用邏輯推理,最終形成數(shù)學(xué)模型(與信息的加工輸出有關(guān)),就是能力的體現(xiàn),更是核心素養(yǎng)的體現(xiàn).
因此,核心素養(yǎng)背景下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要途徑,就是以能力培養(yǎng)為基,以核心素養(yǎng)培育為本.
能力培養(yǎng)是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的優(yōu)秀傳統(tǒng),在傳統(tǒng)的能力培養(yǎng)過程中,已經(jīng)涉及哪些核心素養(yǎng)的要素,還有哪些方面考慮不夠或施力不均,則是從能力培養(yǎng)走向核心素養(yǎng)培育的關(guān)鍵. 從筆者的實踐來看,要想由“能力培養(yǎng)”真正走“到”核心素養(yǎng)培育,關(guān)鍵有二:一是關(guān)注學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)力. 核心素養(yǎng)的目標(biāo)達(dá)成與否,很大程度上與學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)力有關(guān),學(xué)生加工輸入信息的水平,信息輸出的水平,是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)力的體現(xiàn). 可以肯定地講,只要學(xué)生有強(qiáng)烈的數(shù)學(xué)意識、良好的數(shù)學(xué)直覺,就一定會表現(xiàn)出較好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)力. 從這個角度講,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)之關(guān)鍵,在于教師觀察并把握學(xué)生的數(shù)學(xué)意識與直覺;二是關(guān)注數(shù)學(xué)發(fā)展的方向. 數(shù)學(xué)對于學(xué)生的作用在于培養(yǎng)學(xué)生化繁為簡的意識與嚴(yán)密的邏輯思維能力,當(dāng)下數(shù)學(xué)發(fā)展的方向,不只是數(shù)學(xué)學(xué)科本身的趨勢,也代表著經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展的趨勢,從這個角度講,關(guān)注數(shù)學(xué)的發(fā)展方向,就是關(guān)注核心素養(yǎng)的時代性.高中數(shù)學(xué)教師,應(yīng)當(dāng)有這樣的眼光與情懷.
核心素養(yǎng)培養(yǎng)的操作體系
眾所周知的是,核心素養(yǎng)更注重的是教育的結(jié)果,是對“培養(yǎng)什么樣的人”的時代回答;而對于核心素養(yǎng)培育的過程,則更多的處于摸索當(dāng)中. 而在筆者看來,繼承能力培養(yǎng)中的一些傳統(tǒng)并加以發(fā)展,是可以為核心素養(yǎng)的培育尋找到一條有效的途徑的.
研究表明,高中數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)的操作體系可以由課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的自主、合作、探究等教學(xué)方式來形成,具體地說,就是在某個數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的過程中,讓學(xué)生在明確了教學(xué)任務(wù)的前提下先自主學(xué)習(xí),從而完成數(shù)學(xué)新舊知識的相互作用;此過程中必然會有訛錯,有疏漏,而這些問題又可以在合作學(xué)習(xí)當(dāng)中完成——只有有效的數(shù)學(xué)交流,才會有真正的合作學(xué)習(xí);探究是學(xué)生面臨問題時的自然反應(yīng),只要教師遵循數(shù)學(xué)探究的步驟,讓學(xué)生完成問題的發(fā)現(xiàn)、分析、解決過程,那數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模等思想方法必能得到充分的運用,于是學(xué)生的數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)也就實現(xiàn)了.
從核心素養(yǎng)培育的角度審視這一過程,一點都不需要擔(dān)心核心素養(yǎng)得不到培育,因為這個過程當(dāng)中已經(jīng)蘊含了科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活和實踐創(chuàng)新等核心素養(yǎng)要素. 故此操作體系在核心素養(yǎng)培育的背景下,依然可以運用,當(dāng)然也需要結(jié)合實際情況加以發(fā)展.