黃肖慧
數學是“思維的科學”。從古至今,數學被看作萬物之本。不少學者認為,數學作為一種思維方式,不僅與人類認識世界的活動密切相關,而且對人們的日常生活,乃至理性精神的發(fā)展具有十分重要的影響。作為一門基礎學科,數學的重要性不言而喻。
反觀現(xiàn)行數學教育,卻不難發(fā)現(xiàn)“兩張皮”這樣一種現(xiàn)狀:一是在承擔教學觀摩課的情況下,教師對“情境設置”“學生主動探究”“合作學習”等新的教學方法表現(xiàn)出高度的熱情,存在“為討論而討論”“為合作而合作”“為活動而活動”的形式化傾向。二是在關起門來上課的日子里,課堂上卻是學生每天安靜地聽教師講解數學題,用記憶和模仿的方式學習數學,用教師指定的方法解題,努力記住一大堆零碎的知識,因為終有一天考試可能會用上。以上兩種教學,學生通過數學學習所形成的數學觀念均不能準確地反映數學的面貌,這些錯誤的學習觀念繼續(xù)對新的數學學習產生消極影響,不斷反復,直至學生完全喪失學習的興趣和信心。
作為一名數學教學踐行者,筆者經常反思這樣的問題:我們是按照怎樣的數學觀念從事數學教學的?我們的教學究竟促使學生形成了什么樣的觀念與信念?根植教學研究之土壤,經歷課改浪潮之洗禮,逐步催生了筆者對“求簡,求真,求深”教學風格的思辨與實踐。
一、探源
(一)求簡:簡約教學的回歸
數學本身就是簡約的。曾經的喧囂與繁華落幕,我們呼喚更為樸實的課堂。
1.用簡潔的數學形式表達是科學的需要
布魯納的認知教學理論提出:任何學科的內容都可以用更為經濟、富有活力的簡約方法表達出來,從而使學習者易于掌握。畢達哥拉斯認為,數學的語言本身就是簡潔的,勾股定理就是最好的證明。笛卡爾和布萊尼茨等學者指出:大自然本身蘊含著內在的規(guī)律,這種內在規(guī)律反映到我們的頭腦,就是以簡約數學原理的形式表現(xiàn)出來,人類可以預測大自然,就是因為有了數學原理的分析和大自然的內在規(guī)律。拜讀蘇聯(lián)教學論專家巴班斯基的教學過程最優(yōu)化理論,筆者深深感受到“簡約”作為一項重要原則,在指導教學設計、教學內容的選擇、教學策略、教學評價的實施等方面的重要作用。學生拒絕數學,認為數學是枯燥的、無趣的,那是因為題海戰(zhàn)術蒙蔽了學生的眼簾,使他們難以發(fā)現(xiàn)數學文化之美,過多的、復雜的數學活動讓數學成了“替罪羊”,同時也傷害了我們的學生。
歷史上,戰(zhàn)國晚期的《學記》中提到:“約而達,微而減。”可見,“由繁到簡,由博到約”的教育思想自古就是教育的至理。鄭毓信教授認為,數學的模式外在表現(xiàn)就是簡約形式,同時具有豐富的數學規(guī)律。張維忠教授認為,數學是嚴謹+簡潔的學科,數學的語言是非常簡練的,數學家們可以憑借這種簡練的語言來表達抽象的數學定律和原理,而如果用其他一般語言來表述會顯得累贅,同時又無法傳達出數學的精妙之處。一席話,給了筆者諸多啟示,數學的學習認知活動就是“抓住事物的本質屬性,剔除事物的非本質屬性的過程”;“求簡”課堂,就是復雜的問題簡單化,找到適合學生親近數學、學好數學的教學方式。
2.脫繁入簡是教學研究趨勢
石中英教授的《教育哲學》,道出了人的存在與教育之間的關系:“人的存在是有限的,不僅人的生命是有限的,而且由此導致了人的發(fā)展空間和發(fā)展能力也是有限的……這是任何一個有著反思能力的人所共有的感受。超越這種有限性,從而達到一種無限的境界,是人近乎本能的渴望?!边@不正是當前的教學現(xiàn)狀的癥結所在嗎?當代數學教育中,在有限的學習時間內讓學生獲得盡可能多的發(fā)展,已然成為教師的職業(yè)基本功和終極追求,更有甚者,通過擠壓其他活動時間、延長學習時間來換取學習成績。學生有著太多的“不能承受之重”,從而產生厭學情緒,嚴重影響了教學的有效性;教學過度行為也導致教師身心疲憊,過早地出現(xiàn)職業(yè)倦怠。
“求簡”教學,就是對這種教育做“減法”,要留給學生更多可以支配的時間和空間,回歸樸實課堂。選擇簡約科學的教學方式,成為數學教育的核心所在。
(二)求真:讓真實的學習發(fā)生
通過教育教學實踐不難發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)紙筆測試不能完全反映學生真正的數學能力。可貴的數學高分下隱含著照本宣科的學習方法,解決實際問題能力低下、創(chuàng)新意識不足是目前學生的普遍癥狀。只能照本宣科,不懂運用變通;只能紙上談兵,不擅解決實際問題與提出新問題,就是表面達成教學目標的學習,是偽學習。
在明朝思想家王陽明看來,真實的學習是知行合一而非偽學習?!拔从兄恍姓?,知而不行,只是未知。”知行本身是一體的,知是行的主意,行是知的功夫;知是行之始,行是知之成。與思哲相遇,讓筆者頓悟:“求真”課堂,貴在知行合一。讓真實的學習發(fā)生,就是“返人性自然的璞,歸學習本原的真”。
1.把學生看成真實完整的人
杜威在《學校與社會》中指出,兒童有四大本能:制作本能、交際本能、藝術本能、探索本能。教育,意即兒童本能的生長。真實的學習,就是對人眭的順應、保護和激發(fā)。子思《中庸》:“天命之謂性,率性之謂道,修道之謂教?!苯逃褪亲鹬貎和鳛橥暾说奶匦缘母脑臁U?000多年前柏拉圖對教育的注解:“教育分成三個層次,第一個是激發(fā),第二個是啟蒙,最終為覺悟?!薄敖獭笔菫榱烁玫胤沼凇皩W”,而不是教師表演,學生配合。陶行知進一步指出:“教”的法子要根據“學”的法子。
“求真”課堂,需要教師尊重學生的成長,適當“讓學”,給學生學習空間。佐藤學說,學生在思考、討論問題時,教師不要輕易打斷……有了充裕的學習空間,小組合作學習的聯(lián)系才能變得更緊密,學習能力才能得以真正提高。佐藤學更指出了真實學習的重要性:“隨著人工智能時代的到來,如果不能培養(yǎng)學生探究、協(xié)作學習的能力,學生很難在未來社會的競爭中找到立足之地?!毖凶x《靜悄悄的革命》之間,筆者打開了思考的大門,讓“教”于“學”,實現(xiàn)“學會”向“會學”的轉變,學習才會真實發(fā)生。
2.在問題情境中借助問題解決的實踐促進學習的發(fā)生
心理學家皮亞杰認為,學習者必須積極從事真正的學習,學習變得真實,學生才能夠將新知識與之前的理解聯(lián)系起來。什么是真正的學習?建構主義認為,把現(xiàn)實世界帶入課堂學習環(huán)境是促進學習的關鍵??梢姡瑢W習就是通過真實情況下的問題解決,使得學生形成人際關系能力,形成批判性思維,形成提出新問題的技能。真實的問題情境讓學生全身心投入,“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”,“心”在課堂,學習才會真實發(fā)生。
(三)求深:追求數學學科的本質價值
2016年,由谷歌旗下公司團隊開發(fā)的阿爾法狗圍棋大勝圍棋職業(yè)九段選手,其主要工作原理是“深度學習”。深度學習的概念,源于三十多年來計算機科學和人工智能的研究。
計算機、人工智能是怎樣模擬人腦的深層結構和抽象認知開展深度學習的?人對知識的學習過程究竟是怎樣的一個腦活動過程?面對人工智能的挑戰(zhàn),我們該賦予未來的數學課堂什么樣的價值?這些問題,引起了筆者濃厚的興趣。文獻資料顯示,布盧姆早在1956年就提出“學習有深淺層次之分”,將教學目標分為了解、理解、應用、分析、綜合、評價六個由淺入深的層次。學習者的認知水平停留在知道或領會的層次則為淺層學習,涉及的是簡單提取、機械記憶符號表征或淺層了解邏輯背景等低階思維活動,而認知水平較高的深層理解、應用、分析、綜合和評價則涉及的是理性思辨、創(chuàng)造性思維、問題解決等相對復雜的高階思維活動,屬于深層學習。1976年,美國學者馬頓和薩爾約明確提出了表層學習和深層學習的概念。
筆者認為,“求深”課堂,是對數學知識觀和學習觀的重建。與人工智能的“深度學習”不同,教育學領域的“深度學習”概念,應是指向“知識”和“學習”兩個核心,是關于知識學習的目標和過程的問題;并體現(xiàn)了“教”與“學”相輔相成、相融一體的特性。學生不是像機器一樣孤獨地學習知識,而是在教師的引導下,進行循序漸進的互動學習和深層學習,追求思維方式改變、學習方式改變、價值觀念改變,形成數學核心素養(yǎng)。
深度教學是當前數學教學改革的焦點,但中小學課堂缺乏深度教學卻是不爭的事實。探究以下三個問題,或許能幫助我們明晰“求深”課堂的內涵:
1.“求深”課堂教什么
首先,“求深”課堂基于知識結構化。布魯納認為:“學習的實質就是理解學科的基本結構?!苯Y構化知識,突破以掌握簡單的知識和技能作為教學“效益”的局限,使基本概念、基本定理、基本法則等形成結構體系。有助于數學知識的理解和儲存,有助于記憶的長久保持,有助于學生對知識的靈活提取應用,做到觸類旁通、舉一反三。
其次,“求深”課堂指向數學學科文化,包括數學的思想、方法、數學語言、思維方式、數學家的足跡、數學審美、數學產生發(fā)展的歷史、數學的廣泛應用、數學的理性精神和人文情懷等。
2.“求深”課堂怎么教
“求深”課堂創(chuàng)設合作探究活動的真實情境,以問題為導向,以滲透數學思想方法為目的,進行整體教學設計,引導學生的反思活動的教學;以學生為中心,經歷“思維碰撞的過程”“暴露思維的過程”“建構模型的過程”,促進學生行為參與、認知參與、情感參與,全身心參與學習。
3.“求深”課堂如何評價學習的深度
優(yōu)化紙筆測試,增加數學思考、數學方法策略、學習情感價值觀三個維度的測評。設計表現(xiàn)性評價任務,通過讀數學、做數學、講數學,評價學生對問題的理解水平,思維策略,態(tài)度、信心等。不僅評價學生“知道什么”,更要評價學生“能做什么”“做到什么程度”,構成“教一學一評”一體化的有機系統(tǒng)。
二、解構
“求簡,求真,求深”課堂該有什么樣態(tài)?通過這樣的課堂,培養(yǎng)怎么樣的學生?研究路上,筆者始終這樣拷問自己。綜合對“求簡,求真,求深”課堂的思辨,筆者以為它應該具有以下特征:
(一)基于問題學習的課堂
古希臘教育家蘇格拉底認為,知識是一種“發(fā)現(xiàn)”,強調通過對學生的引出、誘發(fā),讓其自行發(fā)現(xiàn)知識并加予掌握,特別重視的是學生對問題的思考過程。
“求簡,求真,求深”課堂,基于問題學習,學生處于學習的中心,自己發(fā)現(xiàn)疑難、提出問題、合作探討,這一過程正好是學習者概括、歸納、應用知識的過程。
1.設計核心問題引導學生參與學習活動的進程
美國數學家哈爾斯說過:問題是數學的心臟。問題的寬度和深度決定了學生參與學習的寬度和深度,進而決定了數學學習目標的達成情況。我們關注核心問題、問題串的設計,將教學內容進行問題化設計,以問題為載體對教學過程進行板塊處理,實現(xiàn)知識結構化;由淺入深,層層推進,使學習過程沿“問題一結論一問題”這樣的程序循環(huán)往復、螺旋上升地進行著。
2.讓提出問題成為有效數學思維活動的橋梁
“帶著問題學習”是提高學習效率、增強學習效果的重要前提。我們關注真實情境創(chuàng)設,喚起學生原有認知結構中的知識和生活體驗,促使學習活動從解決教師提出的數學問題向著學生發(fā)現(xiàn)和提出問題、解決問題過渡,使學習活動始終保持著反思、質疑、創(chuàng)造的活力。問題提出給予學生一種繪制自己的學習路徑的感覺,引導著學生的思維走向深化,使學生獲得更多的學習樂趣與動力。
3.給學生進行必要的問題提出的策略訓練
借助支架式理論,我們?yōu)閷W生提出問題搭建平臺,還要幫助學生成為更好的問題提出者,為學生提供經歷探究、猜想的機會,真正參與學習的機會。
實踐發(fā)現(xiàn),給學生進行必要的問題提出的策略訓練,能讓學生像“數學家”那樣思考數學概念本質,進而建構數學概念。我們采用給定數學情境、給定數學問題結構、給定數學算式三種策略,進行問題提出的專項訓練,圍繞“是什么”“怎么樣”“為什么”等知識本質,在解決問題的前期、中期、后期穿插進行。全面培育問題意識和問題勇氣,使教學活動真正有利于提高學生分析問題、解決問題的能力。
(二)基于合作交流的課堂
鐘啟泉教授曾說:“課堂不是墓地,不是教師面對一片寂靜無聲的墓碑做禱告的世界;課堂也不是懂的人向不懂的人告知現(xiàn)成的‘知識’的世界,而是相互傾聽、共同求索未知問題的探究世界?!?/p>
傳統(tǒng)的數學課堂,教師“講完”即“教完”,“講得好”即“學得好”。盡管有學生交流,有小組合作,但這些合作與交流被“牽制”在教師的意志之下,學生僅僅是行為參與了學習,認知和情感參與度低下,真正的學習并沒有發(fā)生?!扒蠛啠笳?,求深”課堂,必然要跳出這個誤區(qū),使學生真正動起來。
1.以退為進——教師適時地“退”下來
想讓學生動起來,教師就要適時地“裝傻”,把課堂的舞臺讓給學生,以教師的“退”促學生的“進”,正所謂讓“教”于“學”,這是體現(xiàn)教師教育教學水平之所在。
合作學習之前,筆者會來到學生面前,欲擒故縱、誘敵深入;合作之時,筆者會站在學生的背后,大隱于市,靜觀其變;合作之后,筆者將與學生并肩,推波助瀾、撥云見日。在課堂隨機生成和教學進程整體推進的過程中,充分發(fā)揮教師最大的價值——導向,保護,激勵。
2.“聽、思、說”一體化——啟動學生的“真互動”
筆者以為,在互動交流過程中,傾聽、思考、表達是密不可分的一體化進程。相比“學了多少”,“懂得怎么學”更重要,學生形成善于聽、敏于思、巧于說的常有狀態(tài),才能“真互動”“真參與”,撬開深度學習的大門。
傾聽是智慧的源泉,是思考與表達的基礎工程。我們注重培養(yǎng)“善于聽”的能力,使學生能收集與理清別人發(fā)言的數學觀點,了解別人的思維過程,并跟自己的想法對比,實現(xiàn)從“聽眾”向“參與者”的轉變。
思考是數學最本質的特點,是連接傾聽與表達的內部橋梁。我們注重培養(yǎng)“敏于思”的習慣,使學生勤于思考,思而有理,思而有法,學會數學地思維。學生在傾聽、接納的基礎上學會質疑,產生有價值的新問題,促使思考從“獨立、封閉”向“關聯(lián)、拓展”轉變。
數學需要思維的表達,表達是傾聽與思考的深度催化劑。表達難,用數學的形式表達更難。我們注重培養(yǎng)“巧于說”的能力,使學生學會有理有據地表達。用簡潔的數學語言表達,不僅能清晰陳述觀點,且跳出“自言自語”的交流誤區(qū),著眼關注如何把自己的思考傳遞給別人,促使交流的延續(xù)和深度的保證。
探尋“求簡,求真,求深”數學課堂,是彰顯數學知識本質和重建教學關系的需要,更是新一輪課程改革對培育學生數學核心素養(yǎng)的必然要求。我思故我在,我行故我思。秉承思辨與實踐融合,堅持追求教育價值的最大化,自是“吹盡黃沙始到金”。