陳兵
[摘要] 數(shù)學(xué)符號能將數(shù)學(xué)問題從抽象化演變?yōu)榫唧w化、形象化,從而提升兒童邏輯思維能力。情境,作為適應(yīng)性的存在,通過適應(yīng)兒童所在的境脈,適應(yīng)知識真實的樣態(tài),適應(yīng)兒童數(shù)學(xué)的需求,培育兒童數(shù)學(xué)符號素養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞] 數(shù)學(xué)符號;適應(yīng);情境教育
在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,數(shù)學(xué)符號以其表意貼切、簡潔明了、抽象程度高、概括性強等特質(zhì),便于兒童更好地通曉數(shù)學(xué)知識關(guān)系,有效地掌握數(shù)學(xué)知識體系,架設(shè)數(shù)學(xué)知識與生活實際的橋梁,將數(shù)學(xué)問題從抽象化演變?yōu)榫唧w化、形象化,從而提升邏輯思維能力。情境,作為一種適應(yīng)性的存在,對兒童數(shù)學(xué)符號的培育有著極其重要的作用。
一、適應(yīng)兒童所在的境脈
隨著情境教育向縱深研究與發(fā)展,那種用過去的內(nèi)容、已有的方式等培育兒童可能的現(xiàn)在與不可預(yù)測的未來,顯然有它不周全的一面。兒童需要的學(xué)習(xí),應(yīng)該是適應(yīng)性學(xué)習(xí),情境必然要從適合兒童,走向適應(yīng)兒童,適應(yīng)兒童所在的境脈。
(一)理解數(shù)學(xué)符號分類,促進兒童系統(tǒng)性學(xué)習(xí)
境脈,作為一種自然的境域,在為兒童學(xué)習(xí)、成長等方面提供交互性的同時,也讓兒童從自身認知出發(fā),進行關(guān)聯(lián)的具身學(xué)習(xí),繼而豐富和延展境脈。數(shù)學(xué)符號,除了作為語言、工具、方法外,更是數(shù)學(xué)知識的載體;理解了數(shù)學(xué)符號的分類,才能明晰數(shù)學(xué)符號的內(nèi)涵。關(guān)于數(shù)學(xué)符號,在小學(xué)階段可以分類如下:
表示數(shù)量:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9
表示運算:+、-、×、÷
表示變量:a、b、c
表示結(jié)合:()、[ ]、{ }
表示性質(zhì):%
表示關(guān)系:=、>、<、≈
表示單位:mm、cm、dm、m、km;cm2、dm2、m2;m3、dm3、cm3;L、mL;g、kg
如“找規(guī)律”教學(xué),可以進行如下設(shè)計:選擇班上的部分男生、女生在教室前面排成一列(2名男生、3名女生;2名男生、3名女生……),然后師生共同探究,將這種排列順序記錄下來,即“2323……”“▲▲〇〇〇▲▲〇〇〇……”“aabbbaabbb……”。這樣,既激發(fā)兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,又促進數(shù)學(xué)符號意識的培育。
因此,在課堂教學(xué)過程中,教師只有明晰數(shù)學(xué)符號的特點,明晰數(shù)學(xué)符號間的關(guān)系,才能讓兒童置于自身所在的境脈,在具體的活動情境中理解數(shù)學(xué)符號的意義,展開系統(tǒng)性學(xué)習(xí),建立數(shù)學(xué)符號意識。
(二)理順數(shù)學(xué)符號編排,促進兒童主動性學(xué)習(xí)
在境脈中,兒童會本能地找尋、擇選、建構(gòu)情境,這其實是在自我規(guī)劃、自我調(diào)控,讓學(xué)習(xí)成為自身主體的需要和主動的行為,“教師教”的情境被替換為“學(xué)生學(xué)”的境脈。
小學(xué)階段數(shù)學(xué)符號的編排,在種類和數(shù)量上不是太多,總體的編排原則是適應(yīng)兒童所在的境脈,依據(jù)兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要,基于兒童思維的發(fā)展規(guī)律,通過對數(shù)學(xué)符號的呈現(xiàn)和了解、認知和內(nèi)化,達到運用和拓展。
1.第一學(xué)段:呈現(xiàn)和了解
這一學(xué)段,主要有數(shù)量、運算、單位等方面的符號,從最基礎(chǔ)的數(shù)數(shù)入手,從最簡單的加減開始,適時呈現(xiàn)數(shù)學(xué)符號,引導(dǎo)兒童在一步步運用數(shù)學(xué)符號之中,加深對數(shù)學(xué)符號的了解。此時,兒童正確了解數(shù)學(xué)符號,初步滲透符號意識,同時領(lǐng)悟數(shù)學(xué)符號所體現(xiàn)的價值。
如“數(shù)的認識”教學(xué),兒童對讀數(shù)已不困難。要淡化認數(shù)教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生寫好數(shù),關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)的意義。教師應(yīng)選擇具體情境和各種學(xué)具,幫助學(xué)生加深對數(shù)的意義的理解。以數(shù)字6為例,6表示6個,即數(shù)字與物體的一一對應(yīng);6個就是6個,即數(shù)字與物體的形狀、顏色、大小無關(guān);6既可以表示6個,也可以表示第6個,即數(shù)字不僅表示數(shù)量的多少,還可以表示數(shù)的順序。
2.第二學(xué)段:認知和內(nèi)化
這一學(xué)段,主要有關(guān)系、單位、結(jié)合等方面的符號,在新的數(shù)學(xué)符號出現(xiàn)的同時,更多的是要對第一學(xué)段的數(shù)學(xué)符號進行實質(zhì)性的數(shù)學(xué)運用。此學(xué)段,數(shù)學(xué)符號已經(jīng)成為兒童在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中應(yīng)當(dāng)認識、掌握的最重要的數(shù)學(xué)語言。
如“正方形面積”教學(xué),它是在長方形面積教學(xué)完成后進行的。正方形是特殊的長方形,有了長方形面積的基礎(chǔ),學(xué)生對于正方形面積能很快得出方法,即正方形面積=邊長×邊長,寫成字母公式S=a×a=a2。這個時候,教師緊扣a×a這一新的形式,追問a×a表示什么?(如果a代表邊長,a×a就表示正方形面積;如果a代表數(shù)字,就表示兩個a相乘)然后再進一步追問a+a表示什么?(表示兩個a相加)如此設(shè)計,既讓學(xué)生厘清數(shù)量的關(guān)系,又運用了符號。
3.第三學(xué)段:運用和拓展
從長度單位到面積單位,再到體積單位;運算中的數(shù)量從小到大,從易到難,從簡到繁;運算定律從數(shù)量之間的關(guān)系升華為用字母來表示。諸如此類,既是對數(shù)學(xué)符號本身的直接運用,又是兒童數(shù)學(xué)思維的真正需要,更是數(shù)學(xué)符號拓展的需要。
在理順了數(shù)學(xué)符號的編排后,教師更應(yīng)該從適應(yīng)兒童所在的境脈出發(fā),啟發(fā)兒童用自身特有的方式體會具體情境中的數(shù)量關(guān)系和變化,這也是發(fā)展學(xué)生符號感的決定性因素。
二、適應(yīng)知識真實的樣態(tài)
數(shù)學(xué)課堂教學(xué)要著力創(chuàng)設(shè)有趣、尚美、益智的情境,本質(zhì)上就是通過還原產(chǎn)生知識的那個情境,去適應(yīng)知識真實的樣態(tài)。如“長方形與正方形面積”教學(xué),遵循了兒童從具象到抽象的學(xué)習(xí)過程,教材做了如下編排:面積的含義(分別了解1 cm2、1 dm2、1 m2有多大,并結(jié)合實際生活范例具體感知)→算出長方形或正方形面積(用數(shù)方格的方法,讓學(xué)生借助具體的圖形,直觀地數(shù)出長方形或正方形面積的大?。l(fā)現(xiàn)長方形或正方形面積公式(數(shù)方格的過程中,得出長方形長和寬,讓學(xué)生得出以數(shù)字為主的面積公式,得出文字面積公式)→歸納出符號面積公式S=ab或S=a2(正方形是特殊的長方形)。
又如,在教完“長方形與正方形面積”后,有這樣一道判斷題:邊長4分米的正方形周長和面積相等。這道題的難度其實不是很大,然而在練習(xí)或測試中,正確率都不理想。究其原因,周長和面積的數(shù)量都是16,干擾了學(xué)生的判斷。我們可以單純從概念來引導(dǎo)兒童,周長和面積屬于不同的兩個概念,沒有任何聯(lián)系;周長是一周的長度,面積是物體的大小。周長用長度單位表示,面積用面積單位表示,因此邊長4厘米的正方形周長和面積沒有可比性,只是數(shù)量上都是16,帶上單位,不可能相等。
將單位參與過程性計算,適應(yīng)知識真實的樣態(tài),既內(nèi)化了兒童的數(shù)學(xué)符號意識,又發(fā)展了兒童的邏輯思維,同時還鞏固了數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用。
三、適應(yīng)兒童數(shù)學(xué)的需求
(一)感知生活的現(xiàn)實起點
我們的世界就是一個符號的世界。兒童認識了符號以后,更多的是要了解符號的優(yōu)勢,掌握符號的使用。生活,作為數(shù)學(xué)的重要源泉,在豐富多彩的數(shù)學(xué)生活中,符號總是如影相隨,目之所及,數(shù)學(xué)符號比比皆是,如電話號碼、車牌號、QQ號、抖音號等等??菰?、單一、乏味的符號,只有真正融合到生活情境,才會被賦予豐富的內(nèi)涵,才活力四射,靈性十足。兒童主動自覺地運用這些數(shù)學(xué)符號,才能產(chǎn)生符號感,符號素養(yǎng)也在直觀感覺和數(shù)學(xué)應(yīng)用中逐漸養(yǎng)成。
數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師在拉近了數(shù)學(xué)符號與兒童生活的距離的同時,還要充分挖掘兒童潛藏的符號意識,創(chuàng)設(shè)機會,讓兒童經(jīng)歷如下的數(shù)學(xué)符號建模過程:具體事物的表示→個性符號的表示→數(shù)學(xué)符號的表示→具體應(yīng)用的表示。
(二)感受生活的數(shù)學(xué)美點
講到學(xué)科之美,我們很多時候都只想到語文、英語、音樂、美術(shù)等學(xué)科,而往往想不到數(shù)學(xué)之美。殊不知,數(shù)學(xué)符號能夠使紛繁復(fù)雜的數(shù)學(xué)世界直觀明了。
1.簡一美。在數(shù)學(xué)美的特質(zhì)中,首先就是簡一性,而數(shù)學(xué)簡一性最直觀的表現(xiàn)就是數(shù)學(xué)符號。數(shù)學(xué)公式體現(xiàn)了符號的簡一美,比如長方體的表面積:已知長方體的長、寬、高,長方體表面積=長×寬×2+寬×高×
2+長×高×2,或者長方體表面積=(長×寬+寬×高+長×高)×2。如果用a、b、c分別表示長、寬、高,則S=(ab+bc+ac)×2,也可以寫成S=2ab+2bc+2ac。有了這個數(shù)學(xué)符號公式,在解題時就可以直接套用,簡潔明了,計算方便。又如,關(guān)于圓周率π,它是一個常量符號,無論是什么樣的圓,π作為一個不變的量都等于圓的周長與直徑的比值(圓的面積與半徑平方的比值)。
2.統(tǒng)一美。比如數(shù)軸作為特定的幾何圖形,本質(zhì)上也是一種數(shù)學(xué)符號。數(shù)軸三要素:原點、正方向、單位長度,在數(shù)軸上,0對應(yīng)原點,正數(shù)在正方向上,均大于0,負數(shù)在反方向上,均小于0。兒童在認識了數(shù)軸后,就可以將正數(shù)、零、負數(shù)區(qū)別開來,得到了數(shù)行統(tǒng)一,感知出數(shù)學(xué)符號的統(tǒng)一美。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)符號應(yīng)用廣泛,實用性強。教師應(yīng)該通過多種方法,創(chuàng)設(shè)各種方式,引導(dǎo)兒童感知數(shù)學(xué)符號內(nèi)涵,體驗數(shù)學(xué)符號美妙,挖掘數(shù)學(xué)符號價值,促成符號意識培育,從而達到數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升。
[本文系南通市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度專項課題“基于情境教育的小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育的實踐研究”(項目編號:QJ2020003)階段性研究成果]