摘 要:小學(xué)階段是數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的啟蒙階段。在這一階段有效地開(kāi)展數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),有利于學(xué)生建構(gòu)良好的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu),獲得“有靈魂”的知識(shí),有利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深層次理解,有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。教學(xué)時(shí)教師不可人為拔高教學(xué)要求,而要遵循循序漸進(jìn)、具體分析以及感悟的原則。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想方法;數(shù)學(xué)思想方法教學(xué);基本原則
自《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》提出數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)要求以來(lái),小學(xué)階段數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)受到越來(lái)越多的關(guān)注。所謂數(shù)學(xué)思想,是指人們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)和方法的本質(zhì)認(rèn)識(shí)。所謂數(shù)學(xué)方法,是指人們?cè)诮鉀Q數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中所采用的方式、途徑和手段。數(shù)學(xué)思想具有概括性和普遍性,它是數(shù)學(xué)方法的靈魂,它指導(dǎo)著方法的運(yùn)用。數(shù)學(xué)方法指向?qū)嵺`,具有操作性和具體性,它是數(shù)學(xué)思想的表現(xiàn)形式和得以實(shí)現(xiàn)的手段。前者給出解決問(wèn)題的方向,后者給出解決問(wèn)題的策略。為適應(yīng)小學(xué)階段的教學(xué),通常把數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法看作一個(gè)整體,即數(shù)學(xué)思想方法。
一、小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的意義
生活中,有思想的人,總是倍受尊敬;有思想的話(huà)語(yǔ),總是被人津津樂(lè)道,而有思想的知識(shí),會(huì)讓人終身受益。數(shù)學(xué)學(xué)科,恰恰是一門(mén)“有思想”的學(xué)科。中科院院士、中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)袁亞湘先生說(shuō):“最最美好的是數(shù)學(xué)的思想,它美得要命。”數(shù)學(xué)家張景中先生說(shuō):“小學(xué)生學(xué)的數(shù)學(xué)很初等,很簡(jiǎn)單,但里面卻蘊(yùn)含了一些深刻的數(shù)學(xué)思想。”小學(xué)數(shù)學(xué)雖然淺顯,但它與“最最美好的數(shù)學(xué)思想”有著與生俱來(lái)的聯(lián)系。在小學(xué)階段恰當(dāng)有效地開(kāi)展數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),有利于學(xué)生建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深層次理解,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。
1.有利于學(xué)生建構(gòu)良好的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)——獲得“有靈魂”的知識(shí)
人民教育出版社李海東老師認(rèn)為:“數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)知識(shí)體系的三個(gè)層次,它們相互聯(lián)系、協(xié)同發(fā)展。數(shù)學(xué)知識(shí)是數(shù)學(xué)思想方法解決問(wèn)題所依附的材料;數(shù)學(xué)方法是解決問(wèn)題的途徑、手段,是數(shù)學(xué)思想發(fā)展的前提;數(shù)學(xué)思想是一類(lèi)數(shù)學(xué)方法本質(zhì)特征的反映,是數(shù)學(xué)方法的靈魂?!笨梢?jiàn),在一個(gè)良好的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)里,數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想三者是缺一不可的。
對(duì)于忽略思想方法的數(shù)學(xué)教學(xué),中科院院士、復(fù)旦大學(xué)教授李大潛先生一針見(jiàn)血地指出:“如果將數(shù)學(xué)教學(xué)僅僅看成是知識(shí)的傳授(特別是那種照本宣科式的傳授),那么即使包羅了再多的定理和公式,可能仍免不了淪為一堆僵死的教條,難以發(fā)揮作用?!笨梢?jiàn),在良好的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)里,數(shù)學(xué)思想方法不但不可或缺,它還起著統(tǒng)領(lǐng)的作用,缺少數(shù)學(xué)思想方法的數(shù)學(xué)知識(shí)體系將是一堆“沒(méi)有靈魂”的死知識(shí)。對(duì)于其中數(shù)學(xué)思想教學(xué)的重要性,李大潛院士更是將之提高到開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)課程的意義的高度,他認(rèn)為:“如果就事論事,僅僅將數(shù)學(xué)作為知識(shí)來(lái)學(xué)習(xí),而忽略了數(shù)學(xué)思想對(duì)學(xué)生的熏陶以及學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的提高,就失去了數(shù)學(xué)課程最本質(zhì)的特點(diǎn)和要求,失去了開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)課程的意義?!睆倪@個(gè)角度看,幫助學(xué)生建構(gòu)包括數(shù)學(xué)思想方法在內(nèi)的良好的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu),是數(shù)學(xué)教學(xué)的應(yīng)然追求。
2.有利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深層次理解——知其然,亦知其所以然
小學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,大致可以分為兩個(gè)層次:一是知其然,即知道概念、公式、結(jié)論或規(guī)律等是什么;二是知其所以然,即還知道概念、公式、結(jié)論或規(guī)律等生成的過(guò)程、產(chǎn)生的原因,并能對(duì)結(jié)論或規(guī)律等做出適當(dāng)?shù)慕忉尅o@然,后者在理解程度和層次上更進(jìn)一步、更加深入。
以蘇教版數(shù)學(xué)教材六年級(jí)上冊(cè)“分?jǐn)?shù)四則混合運(yùn)算”單元安排的一個(gè)“動(dòng)手做”的活動(dòng)為例(如圖1)。該活動(dòng)名為動(dòng)手做,實(shí)為感知、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
學(xué)生按要求通過(guò)兩個(gè)階段的畫(huà)一畫(huà)、算一算、比一比的活動(dòng)后,發(fā)現(xiàn):動(dòng)手畫(huà)出的幾個(gè)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬分別增加[12],新長(zhǎng)方形的面積都是原來(lái)長(zhǎng)方形面積的[94]。由此,學(xué)生進(jìn)一步猜想:如果把任意長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬分別增加[12],那么新長(zhǎng)方形的面積都是原來(lái)長(zhǎng)方形面積的[94]。但是,由不完全歸納法推導(dǎo)出來(lái)的結(jié)論具有偶然性,可能是正確的,也可能是錯(cuò)誤的。上述猜想到底是否正確?為什么會(huì)是這樣?顯然,不能再依靠舉例來(lái)證明,僅通過(guò)舉例也無(wú)法給出令人信服的解釋。此時(shí),可以通過(guò)運(yùn)算推理的方法來(lái)證明猜想的正確性,從而使學(xué)生獲得對(duì)這一結(jié)論的深刻理解。
分別用a、b表示原來(lái)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬。
a×(1+[12])×[b×(1+[12])]÷(a×b)
=a×b×(1+[12])×(1+[12])÷(a×b)
=(1+[12])×(1+[12])
=[94]。
在這則案例中,運(yùn)算推理的方法不僅證明了“新長(zhǎng)方形的面積都是原來(lái)長(zhǎng)方形面積的[94]”這一猜想的正確性,而且能夠說(shuō)明原來(lái)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬的實(shí)際數(shù)據(jù)并不影響結(jié)論的成立,從而使學(xué)生的思維擺脫了特定圖形的限制,進(jìn)入了更抽象更自由的層面,讓學(xué)生獲得了更深刻的理解。對(duì)結(jié)論不但知其然,而且知其所以然。此外,在本案例中,運(yùn)算推理的方法還適用于將“[12]”改成其他分?jǐn)?shù),或者將“增加”改為“減少”。
3.有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力——從“得魚(yú)”走向“會(huì)漁”
“授人以魚(yú),不如授人以漁?!痹趯?shí)際運(yùn)用中,數(shù)學(xué)思想方法與數(shù)學(xué)知識(shí)的關(guān)系,類(lèi)似于“漁”與“魚(yú)”的關(guān)系。事實(shí)證明,對(duì)數(shù)學(xué)思想方法體會(huì)越充分,領(lǐng)會(huì)越深刻,學(xué)生思維的敏捷性、靈活性、創(chuàng)造性、批判性更強(qiáng),具體表現(xiàn)為:他們能更快地抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì),更容易找到解決問(wèn)題的突破口;他們善于靈活變換思路,能從不同角度、方向、方面運(yùn)用多種方法解決問(wèn)題;他們善于在新舊知識(shí)或問(wèn)題之間建立聯(lián)系,善于運(yùn)用猜想與驗(yàn)證的方法求證,善于把分析與綜合、特殊與一般、具體與抽象結(jié)合起來(lái)思考、解決問(wèn)題;他們善于自我監(jiān)控,及時(shí)調(diào)整、修改思路,不容易鉆“牛角尖”。簡(jiǎn)而言之,獨(dú)立解決問(wèn)題的能力更強(qiáng)。因此,重視數(shù)學(xué)思想方法的滲透、體會(huì)與感悟,是數(shù)學(xué)教學(xué)從“授魚(yú)”向“授漁”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵,也是促進(jìn)學(xué)生解決問(wèn)題的能力從“得魚(yú)”向“會(huì)漁”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。
比如,在前期課題研究中,在教學(xué)完蘇教版數(shù)學(xué)教材五年級(jí)下冊(cè)“圓”單元后,我們?cè)谡n題實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班中開(kāi)展了對(duì)比測(cè)驗(yàn),其中設(shè)計(jì)了這樣一道動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)題(如圖2):“在一個(gè)底面是長(zhǎng)方形的紙盒中,有一個(gè)直徑5厘米的塑料圓片在盒底任意滑動(dòng),塑料圓片不可能滑到部分的面積是多少平方厘米?”顯然,相對(duì)于日常的靜態(tài)圖形題來(lái)說(shuō),這道題具有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性,十分考驗(yàn)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。
測(cè)驗(yàn)結(jié)果顯示:課題實(shí)驗(yàn)班中約75%的學(xué)生通過(guò)想象或借助實(shí)物模擬的方式能洞察問(wèn)題的實(shí)質(zhì),并成功將原題轉(zhuǎn)化成求一個(gè)正方形的四個(gè)角落的問(wèn)題(如圖3)。而對(duì)照班中只有20%多一點(diǎn)的學(xué)生能夠化動(dòng)為靜找到解決問(wèn)題的突破口。由此可見(jiàn),重視數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),有助于發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地解決問(wèn)題的能力。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的基本原則
曹培英老師認(rèn)為:“數(shù)學(xué)基本思想承載了獨(dú)特的、鮮明的學(xué)科育人價(jià)值,可教、可學(xué),是名副其實(shí)的學(xué)科核心素養(yǎng)。”在前期課題研究中,我們對(duì)此深有體會(huì)。在小學(xué)階段,數(shù)學(xué)思想方法不是“只可滲透不可感悟”“只可意會(huì)不可言傳”的神秘東西。相反,它是可教、可學(xué)的,關(guān)鍵是找到體會(huì)它、感悟它的切實(shí)可行的方法,而難點(diǎn)在于把握好教學(xué)的度,做到不人為拔高教學(xué)要求,具體來(lái)說(shuō),要遵循以下三個(gè)基本原則。
1.準(zhǔn)確把握學(xué)段要求,循序漸進(jìn)的原則
小學(xué)階段數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)要求,由易到難、從低到高大致可以分為三個(gè)層次(如圖4):滲透、體會(huì)與感悟。具體執(zhí)行哪一級(jí)教學(xué)要求,要依據(jù)學(xué)生的年齡、可接受程度,以及數(shù)學(xué)思想方法本身的特點(diǎn)等做出科學(xué)的判斷。
小學(xué)階段學(xué)生年齡小,但是年齡跨度大,不同年級(jí)之間,學(xué)生的認(rèn)知水平差異很大。一年級(jí)學(xué)生與三年級(jí)學(xué)生,三年級(jí)學(xué)生與六年級(jí)學(xué)生,他們之間在感知、感悟的能力上相差懸殊。因此,必須準(zhǔn)確把握數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的學(xué)段要求??偟膩?lái)說(shuō),1~3年級(jí)以滲透為主,4~6年級(jí)可適當(dāng)加以體會(huì)和感悟。特別是在小學(xué)低年級(jí),切不可隨意拔高教學(xué)要求,超越學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平。事實(shí)上,無(wú)論是哪種數(shù)學(xué)思想方法的體會(huì)與感悟都必須以掌握一定的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能為前提。也正因?yàn)槿绱耍读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》是從第二學(xué)段起,才開(kāi)始提出“體會(huì)”和“感悟”的要求。
當(dāng)然,學(xué)段要求也不是一成不變的。特別是對(duì)于一些常見(jiàn)的容易理解或易于感受的數(shù)學(xué)思想方法,可以從三年級(jí)起視學(xué)生的可接受程度逐步加以提高。但這個(gè)過(guò)程一定是循序漸進(jìn)的,而不能是冒進(jìn)的。
2.對(duì)象有別,具體思想具體分析的原則
所謂對(duì)象有別,是指具體到某冊(cè)教材某個(gè)單元的某個(gè)數(shù)學(xué)思想方法到底是采用“滲透”的方式,還是提出“體會(huì)”和“感悟”的要求,除了要考慮學(xué)生年齡和學(xué)段要求外,還必須考慮數(shù)學(xué)思想方法本身的特點(diǎn)。
從共性的角度看,小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)思想方法具有以下特點(diǎn):在呈現(xiàn)形式上,具有隱蔽性;在教材分布上,具有無(wú)序性。這些特點(diǎn)決定了數(shù)學(xué)思想方法的獲得,不可能像普通的數(shù)學(xué)知識(shí)那樣,能有序地以單元的形式整體地被感知、系統(tǒng)地被傳授,它難以通過(guò)一次或幾次教學(xué)就被深刻領(lǐng)會(huì),達(dá)到被運(yùn)用自如的程度,一般要在多次滲透的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)反復(fù)地體會(huì)和感悟才能真正獲得。
此外,不同數(shù)學(xué)思想方法還有一些特點(diǎn)。比如,體會(huì)和感悟的難易程度不一,出現(xiàn)的頻次各不相同,出現(xiàn)和再次出現(xiàn)的時(shí)間毫無(wú)規(guī)律可言,等等。這就要求在教學(xué)具體的某個(gè)數(shù)學(xué)思想方法時(shí),教師必須充分考慮該數(shù)學(xué)思想方法體會(huì)和感悟的難易程度、出現(xiàn)的背景、頻次以及間隔的時(shí)間,做到“對(duì)象有別,要求有別”。一般說(shuō)來(lái),初次接觸的,以滲透、感知為主;經(jīng)常接觸的,可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行體會(huì)和感悟;易于理解、感受的,以學(xué)生自主體會(huì)為主;體會(huì)難度較大的,以教師點(diǎn)撥介紹為主。
3.重體驗(yàn)、重反復(fù)、重對(duì)比的感悟原則
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識(shí)體系中具有能動(dòng)性的知識(shí),它能給出解決問(wèn)題的方向和策略。然而,要想獲得“活的”數(shù)學(xué)思想方法,感悟是正確的途徑。所謂感悟,必須有“感”有“悟”,先“感”后“悟”。“感”是感知,是經(jīng)歷,是體驗(yàn),它是“悟”的前提和基礎(chǔ);“悟”是品味,是反思,是領(lǐng)悟,是對(duì)“感”的總結(jié)、提煉與升華?!拔颉睆摹案小敝衼?lái),“感”有多充分、多曲折,“悟”就有多豐富、多深刻。
其中,“經(jīng)歷過(guò)程,加強(qiáng)體驗(yàn)”是獲得數(shù)學(xué)思想方法的基本路徑。數(shù)學(xué)思想方法蘊(yùn)含在數(shù)學(xué)知識(shí)形成、發(fā)展和應(yīng)用的過(guò)程中,它無(wú)法脫離知識(shí)教學(xué)而獨(dú)立存在。對(duì)它的感悟必須讓學(xué)生充分參與到數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中去,在多層次的學(xué)習(xí)活動(dòng)中生成點(diǎn)滴感受,積累經(jīng)驗(yàn)體會(huì),從而對(duì)某個(gè)數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)識(shí)逐漸從模糊走向清晰,從膚淺走向深刻?!霸佻F(xiàn)情境,反復(fù)體會(huì)”是獲得數(shù)學(xué)思想方法的必要過(guò)程。數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)不可能一蹴而就,它是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,必須先有“量”的積累,然后才會(huì)有“質(zhì)”的領(lǐng)會(huì)。學(xué)生必須經(jīng)歷一定次數(shù)的情境再現(xiàn),在反復(fù)體會(huì)中才可以使淺顯的體驗(yàn)深刻化,使點(diǎn)滴的感受系統(tǒng)化。
總而言之,小學(xué)階段是數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的啟蒙階段。在這一階段,重視數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)對(duì)于發(fā)揮數(shù)學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值,促進(jìn)學(xué)生形成數(shù)學(xué)的思維方法,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)具有重要的作用。
(作者單位:江蘇省丹陽(yáng)市華南實(shí)驗(yàn)學(xué)校)
參考文獻(xiàn)
[1]李海東.重視數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育,2011(1-2):11-13.
[2]李大潛.數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)教養(yǎng)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2008(10):4-8.
[3]曹培英.從學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)科育人價(jià)值看數(shù)學(xué)基本思想[J].課程·教材·教法,2015(9):40-43.
[4]徐友新.恰當(dāng)有效地開(kāi)展數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)[J].河北教育(教學(xué)版),2011(6):26-27.
[5]徐友新.引領(lǐng)學(xué)生感悟數(shù)學(xué)思想方法[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育(下半月),2018(6):6-9.