俞正強
生活經(jīng)驗,是小學(xué)生在日常生活中獲得的感性認識。
數(shù)學(xué)知識,是人類以數(shù)學(xué)方法對世界加以認識的理性成果。
將“生活經(jīng)驗”改造成“數(shù)學(xué)知識”,數(shù)學(xué)知識對于學(xué)生來說就不是外加的,而是內(nèi)生的,是從生命之樹中長出的一根枝芽,而不是貼在生命之墻上的一塊瓷磚。長出的枝芽,還能繼續(xù)長;貼上的瓷磚,如果得不到養(yǎng)護,就會有脫落的可能。
那么,我們數(shù)學(xué)老師,如何幫助學(xué)生完成“生活經(jīng)驗”的改造呢?本文以“比的認識”為例,討論如何完成經(jīng)驗改造。
一、溯源:比的生活經(jīng)驗來自兩個地方
我們要幫助學(xué)生完成“生活經(jīng)驗”的改造,首先要將相應(yīng)的生活經(jīng)驗找到,讓生活經(jīng)驗成為一個存在、一個思考對象。
對學(xué)生來說,“比”的生活經(jīng)驗,主要存在于體育比賽中,但其實體育比賽的“比”不是我們要認識的對象,是去偽存真的認識過程中的“偽”的部分。
“比”的生活經(jīng)驗的“真”的部分,在學(xué)生的經(jīng)驗中并不十分明顯。課本中選了照片的放大與縮小。其實照片的放大與縮小不是比,是比例。
課本里是以照片的放大與縮小為切入口,然后直接給出一個定義:兩個數(shù)相除又叫作兩個數(shù)的比。
從這個定義看,比是一種運算,是除法的另一種說法。
這個定義妥當與否本文不作討論,因為本文主要是討論生活經(jīng)驗的改造。
個人在教學(xué)實踐中選擇“煮飯”這件事情作為生活經(jīng)驗的切入口。飯是米和水的“比”,因為學(xué)生每天都會吃飯,所以有充分的經(jīng)驗,只是沒有教師引導(dǎo),學(xué)生很少會主動想到煮飯這件事情。
1. 體育賽事中的比
材料:()∶()
序一:這份材料在什么地方看到過?怎么讀?
討論:體育比賽。幾比幾。如足球比賽2∶3。
序二:請同學(xué)們說說足球賽2∶3是什么意思。
討論:一個班踢進2個球,另一個班踢進3個球。
序三:如果場上又踢進一個球,接下來可能會是幾比幾?
討論:2∶4或3∶3。
2. 煮飯中的比
材料:煮飯
序一:同學(xué)們肯定都吃過飯,大家煮過飯嗎?
討論:水加米煮成飯,水和米不能隨便亂放,要有個基本的要求,水太多會稀,米太多會硬……
水和米之間有一個恰恰好的關(guān)系,這個關(guān)系定了就能煮成我們喜歡的飯。
序二:我們家煮飯通常米和水的關(guān)系表示為2∶3,大家能看明白嗎?
討論:2杯米與3杯水。
2斤米與3斤水。
2份米與3份水。
序三:今天我們家來了很多客人,煮飯的時候放了4杯米,大家覺得水應(yīng)放多少?
討論:4杯米就要6杯水,如果米增加了水不增加,飯就變硬了。而且必須變成6杯水,如果不是6杯水,飯的口感就變了。
要使飯的口感不變,則必須變成6杯水。
結(jié)論:口感就是標準的通俗的理解,比,本質(zhì)上是一種關(guān)系的標準。
二、實踐:經(jīng)驗改造的兩個基本要點
在前面的經(jīng)驗整理中,形成如下材料:
接下來便進入關(guān)鍵的改造環(huán)節(jié)。
改造一:概括比較,厘清相同點與不同點
相同點:都是2∶3,前項后項是一樣的。
不同點:(見表1)
【分析】經(jīng)驗的改造,首先是將經(jīng)驗作為思考對象,在成為思考對象之后,組織學(xué)生進行思辨,思辨的方式是比較、抽象與概括。思辨的結(jié)果是混沌的經(jīng)驗被特征化,而且特征是基于比較產(chǎn)生的,特征又是比較指向的。
改造二:去偽存真,形成比的基本概念
對于數(shù)學(xué)而言,我們所關(guān)注的“比”是類似煮飯這樣的“比”,不是體育賽事這樣的“比”。
因此,對小學(xué)數(shù)學(xué)而言,“比”有一對雙胞胎,有點類似真假孫悟空。把這兩個“孫悟空”放在一起,盡管長得一模一樣,都是2∶3,差別卻是巨大的。表1左邊體育賽事之比是偽比,右邊煮飯之比是真比。這個去偽存真的過程,也是這節(jié)課完成經(jīng)驗改造的關(guān)鍵環(huán)節(jié),相當于攝影人說的“定格”,是知識的固化的一個節(jié)點。
材料:表1
序一:同學(xué)們,同一個2∶3,在不同的地方,表示的意義有這么大的差別。如果我們選擇一個作為研究對象時,大家會選擇哪一種?
討論:選擇生活中的類似煮飯的比,因為這個比是有規(guī)律的,有規(guī)律的是可以研究的。
序二:現(xiàn)在我們擦去體育賽事中的比的認識,留下煮飯中的比的認識。請同學(xué)們說說,比是什么?
討論:比是兩個量之間的一種固定的關(guān)系,一個量的變化一定帶來另一個量的相應(yīng)的變化,這種固定關(guān)系是一種標準。
序三:在學(xué)生的討論中,將表1改造成表2。
【分析】這些認識便是比的概念的內(nèi)涵,內(nèi)涵確定,比的認識便基本完成。去偽存真的過程是一個思辨的過程,這個過程也是達成理解的過程,去偽存真的結(jié)果就是對數(shù)學(xué)知識的定格、固化,即什么是比的明確。
三、應(yīng)用:速度是路程與時間的比
當那些模糊的零碎的經(jīng)驗通過思辨、去偽存真后成為數(shù)學(xué)知識時,讓這個知識發(fā)生作用是十分重要的。學(xué)生會在知識發(fā)生作用的過程中加深對知識的理解。作用的發(fā)生主要有兩種路徑:一種路徑是用改造而成的數(shù)學(xué)知識解決相應(yīng)的問題;另一種路徑是用改造而成的數(shù)學(xué)知識解釋已有的知識。
在學(xué)生的原有知識中,速度是單位時間里完成的路程,速度是運算的結(jié)果。在學(xué)習(xí)比的認識之后,速度是路程與時間的比,速度是作為一種關(guān)系而存在的。這個對速度的新的解釋的過程,就是比作為改造而成的數(shù)學(xué)知識的運用過程。這一過程如何完成呢?
序一:請觀察時間與路程兩個量之間的關(guān)系。
討論:1.時間的變化一定帶來路程的變化。
2.時間與路程不論怎么變,始終是120與 ?的關(guān)系,這個關(guān)系就是固定的。
3.只要車在跑,時間與路程就不可能為0。
結(jié)論:路程與時間的關(guān)系符合比的內(nèi)涵,因此,速度其實是路程與時間的比。
序二:我們發(fā)現(xiàn)速度其實就是路程與時間的比。同學(xué)們能都舉一反三,誰又是誰和誰的比呢?
結(jié)論:單價是總價與數(shù)量的比。
序三:請大家觀察以下材料,有什么發(fā)現(xiàn)與大家分享?
材料:路程÷時間=速度 ?速度是路程與時間的比
總價÷數(shù)量=單價 ?單價是總價與數(shù)量的比
總量÷時間=效率 ?效率是總量與時間的比
討論:比總是與兩個相除的量連接在一起。我們在舉一反三時的竅門就是與除法運算相連。
【分析】在這個數(shù)學(xué)知識的運用過程中,學(xué)生們體會到比與除法運算的密切聯(lián)系。書本之中的關(guān)于兩個數(shù)相除又叫兩個數(shù)的比,在這里得到了落實,而這個落實是在知識的運用中完成的。至此,比是什么,學(xué)生們應(yīng)該有個完整的認識了。
四、經(jīng)驗改造學(xué)習(xí)中的三個問題
做好經(jīng)驗改造,關(guān)鍵在兩點:
第一,經(jīng)驗的喚醒與整理,使經(jīng)驗成為一個改造的“對象”。
第二,改造過程中的概括與去偽存真,形成一個“數(shù)學(xué)知識”。
要做好這兩點,則必須做到以下三個要點。
要點之一:找準經(jīng)驗喚醒的切入口
在比的認識過程中,體育賽事這個切入口是十分普遍的,足球、籃球等什么比賽都無關(guān)緊要,而煮飯這個經(jīng)驗的切入口的選擇十分重要。
為什么選擇煮飯?
生活中關(guān)于這種配比的具體經(jīng)驗,學(xué)生是十分缺乏的,有人說配果汁,有人說洗衣服,有人說做面包,雖然這種事情很多,具體按照規(guī)范去干的卻很少。很少干的活,經(jīng)驗便不具有普適性,討論便無法開展。
煮飯這件事,雖然學(xué)生很少有直接的煮飯經(jīng)驗,但每位學(xué)生都有豐富的吃飯的經(jīng)驗。他們知道太黏的飯或太干的飯的原因是水多或水少,他們知道吃飯的人多自然米要多,米多了自然要水多。而且現(xiàn)在的學(xué)生都能明白什么是“口感”。媽媽燒的菜、外婆煮的飯為什么好吃?只是那個口感。學(xué)生們對口感完全能理解。
而自己習(xí)慣的那個口感,就是自己對飯的標準的設(shè)置,這種標準其實就是米與水的固定關(guān)系。
因為有這些基礎(chǔ),所以在經(jīng)驗的喚醒以及喚醒過程中有利于概括比較的,莫過于煮飯這件事了。
要點之二:在經(jīng)驗喚醒與思辨中舍得花時間
教師們對課堂效率念念不忘,似乎作業(yè)做得多了,就是效率高。因此,“比的認識”通常會是以下教學(xué)流程:
1.課堂談話:照片放大不變形
2.定義學(xué)習(xí):兩個數(shù)相除又叫兩個數(shù)的比。因為除數(shù)不能為0,所以比的后項不能為0
3.練習(xí):將除法運算改寫成比,求比值
4.練習(xí):相同量的比擴展到不同量的比
5.小結(jié)
這個流程,比的認識來自除法運算,比只是除法的另一種表示。所有除法的規(guī)則同樣是比的規(guī)則:除數(shù)不能為0,所以比的后項不能為0;因為有商不變的性質(zhì),所以有比的基本性質(zhì)。
學(xué)習(xí)十分簡單,作業(yè)會做得比較多,效率會高。
但是,這樣的學(xué)習(xí)是脫離學(xué)生們的生活的。在學(xué)生們的生活中,明明看見比的前后項都可以是0的。膽大的學(xué)生問老師一下,老師會回答:那個比不是我們這個比。膽小的學(xué)生則會把疑惑放在心里,覺得數(shù)學(xué)是一只古怪的怪獸。
迎著學(xué)生們生活中最熟悉的“比”的經(jīng)驗上去,就會費時間,一點一點厘清楚,需要占用時間。學(xué)生的思考也要有時間,時間的占用會減少學(xué)生做作業(yè)的時間。
但是,這段時間是不會白花的。這段時間花了,學(xué)生會少做一些作業(yè),但是,得到的回報是學(xué)生會喜歡上數(shù)學(xué),喜歡上思考,喜歡上觀察這個世界,繼而喜歡去干一些事情。
要點之三:改造中形成的觀點要多包容
在“比的認識”的改造中,有一個討論是這樣的:
師:在比中可以出現(xiàn)0嗎?
生1:比的后項不能為0,因為除數(shù)不能為0。
生2:比的前后項均不能為0,因為如果出現(xiàn)0,飯就不是飯了。
請老師們思考,這兩個學(xué)生的回答,您喜歡哪個學(xué)生的回答。
生1的回答,估計來自他的課外學(xué)習(xí),他是用知識在回答我們的問題,就其性質(zhì)而言,是知識的提取。生2的回答,則應(yīng)該來自他對生活經(jīng)驗的思考,他用常識回答問題,就其性質(zhì)而言,是知識的創(chuàng)造。
但是,生2的回答與書本上的知識是有沖突的,書本上認為:
比的前項可以為0,比的后項不能為0。
而這位同學(xué)以他的思考告訴我們:
比的前項與后項,都不能為0。
理由很簡單:米∶水=2∶3,若米為0,則飯不是飯,是水;若水為0,則同樣飯不是飯,是米。
那么,他的思考結(jié)論與書本的知識不相符,怎么辦?
這就需要有包容之心。因為在經(jīng)驗的改造中,思考環(huán)境是開放的,既然是開放的,則完全有可能獲得一些意外的成果。
而這些意外的成果與計劃的成果一起,便組成了學(xué)習(xí)的深度水平。
經(jīng)驗的改造,其實只是把知識學(xué)習(xí)深入學(xué)生們的生活中,這應(yīng)該就是我們平常所說的深度學(xué)習(xí)了。
(作者系浙江省金華師范學(xué)校附屬小學(xué)校長)
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