丁洪 顧劉兵
[摘 要]列舉策略的表征一般經(jīng)歷兩個階段,即“呈現(xiàn)過程”和“發(fā)現(xiàn)聯(lián)系”。其中,“呈現(xiàn)過程”側(cè)重信息的初步加工,使關(guān)鍵事件“看得見”、過程經(jīng)歷“走得穩(wěn)”和經(jīng)驗(yàn)對接“理得順”,在解決顯性問題中提煉策略;“發(fā)現(xiàn)聯(lián)系”側(cè)重信息的精細(xì)加工,能靈活遷移“用得上”、模型建構(gòu)“想得透”和思想沉淀“帶得走”,在探究隱性規(guī)律中內(nèi)化策略。策略學(xué)習(xí)需要兩個階段互為補(bǔ)充、循環(huán)往復(fù)和辯證統(tǒng)一。
[關(guān)鍵詞]列舉策略;呈現(xiàn)過程;發(fā)現(xiàn)聯(lián)系
[中圖分類號] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068(2022)11-0010-03
“用列舉的策略解決實(shí)際問題”是蘇教版教材五年級上冊編排的“策略學(xué)習(xí)”的專題活動,它是運(yùn)用策略解決實(shí)際問題的種子課。從表征需求看,問題過程復(fù)雜,階段結(jié)果多樣,一一呈現(xiàn)可以消除誤解,策略意識的激發(fā)由內(nèi)而外;從表征要點(diǎn)看,旨在引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷策略的生長過程,感悟“不重復(fù)和不遺漏”的操作關(guān)鍵,策略思考的提煉由粗變精;從表征價值看,可以解決顯性問題,還可以探究隱性規(guī)律,策略認(rèn)知的發(fā)展由近及遠(yuǎn)。問題是,“如何做到呈現(xiàn)過程有條不紊,有針對性地解決問題?”“如何做到發(fā)現(xiàn)規(guī)律絲絲入扣,有系統(tǒng)性地探究聯(lián)系?”“如何處理好呈現(xiàn)和發(fā)現(xiàn)的關(guān)系,使得策略認(rèn)知螺旋上升和有序建構(gòu)?”,弄清楚這些核心問題才有助于有效開展列舉策略的教學(xué)。
一、有序呈現(xiàn)過程,解決顯性問題
策略是指導(dǎo)數(shù)學(xué)活動的計劃、方案和技巧,是對具體數(shù)學(xué)認(rèn)知的調(diào)控、修正和優(yōu)化。對小學(xué)生而言,策略學(xué)習(xí)離不開具體問題情境、過程充分經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)合理對接。
1.關(guān)鍵事件“看得見”
策略學(xué)習(xí)需要情境,在具體情境中,某些環(huán)節(jié)、片段或案例發(fā)揮的價值較大,這樣的對象可稱為策略學(xué)習(xí)的關(guān)鍵事件。
以A教學(xué)為例,它是圍繞南通洲際綠博園設(shè)計情境。首先,用視頻形式帶領(lǐng)學(xué)生欣賞典型景點(diǎn),如“梯田花海”“熱帶名花雨林館”和“木化石風(fēng)情園”等;公布“今日行程”,即“種植基地”“時光隧道”“美食區(qū)”和“娛樂區(qū)”,將學(xué)習(xí)內(nèi)容分別嵌于活動板塊,整體勾勒出關(guān)鍵事件的節(jié)點(diǎn)和流程。B教學(xué)是改造蘇教版教材中的例題,將“怎樣圍面積最大?”的線性思考變成“要圍一個面積為20平方米的長方形花圃,如果22根1米長的木條全部用完,且不能折斷,這個任務(wù)能完成嗎?”的多元思辨,展示過程中緊扣“周長一定時,面積能否符合要求?”和“面積一定時,周長是否滿足需求?”這兩個關(guān)鍵事件,同樣架構(gòu)了整個教學(xué)時空。
顯然,以上兩個教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵事件的角色定位和演繹方式明顯不同:A教學(xué)側(cè)重生活情境的系統(tǒng)性,關(guān)鍵事件先預(yù)設(shè)再展開;B教學(xué)側(cè)重數(shù)學(xué)問題的思辨性,關(guān)鍵事件先生動再深刻,但這兩個教學(xué)的可視化訴求又有一致性。
2.過程經(jīng)歷“走得穩(wěn)”
認(rèn)知是人最基本的心理過程,它特別強(qiáng)調(diào)通過必要的信息加工獲取知識。因此,為了增強(qiáng)心理體驗(yàn)的強(qiáng)度,同時提高信息加工的效度,過程經(jīng)歷需要考量“是否充分、是否完備和是否穩(wěn)妥”,這是策略認(rèn)知發(fā)展的要求。
以A教學(xué)為例,先在“種植基地”中出示“王大叔用22根1米長的木條圍一個長方形花圃,怎樣圍面積最大?”的問題,驅(qū)動學(xué)生分析已知條件和問題,得到“周長是22米,可以圍成大小不同的長方形”和“圍成的長方形的長和寬都是整米數(shù)”的結(jié)論,這里主要將生活信息加工成數(shù)學(xué)信息。接著,通過問題“你打算怎樣解決上面的問題?”引導(dǎo)學(xué)生提出“用22根小棒擺出不同的長方形,再分別求出它們的面積”和“先求出長方形長與寬的和,再通過列舉求出面積各是多少”的方案,這里主要是將數(shù)學(xué)信息轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)思維。然后,創(chuàng)設(shè)自主探究活動,引導(dǎo)學(xué)生先在活動單上記錄過程,再在小組內(nèi)交流、互動和點(diǎn)評,直至全班展示匯報。由匯報結(jié)果知,從方法層面上看,有畫出過程和計算過程之別;從思維層面上看,有推進(jìn)有序和推進(jìn)雜亂無章之分;從結(jié)果層面上看,有解決問題和阻礙結(jié)論之態(tài)。對于學(xué)生充滿生機(jī)和活力的原創(chuàng)作品,教師應(yīng)當(dāng)盡可能地展示和對比,還要回溯到問題原點(diǎn),考量“長方形面積大小”的決定因素,順勢鎖定長和寬的乘法組合,有機(jī)滲透二維平面觀念,這里主要將數(shù)學(xué)思維加工成數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。最后,鼓勵學(xué)生緊扣問題的本源性結(jié)構(gòu),在表格中快速、有序地列舉所有可能,對應(yīng)計算各自面積后,獲得“長6米、寬5米時,長方形面積最大”的終極結(jié)論,這里主要將數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)加工成數(shù)學(xué)路徑。
以B教學(xué)為例,教師將教材中的例題改編成研學(xué)單,讓學(xué)生課前先嘗試探究問題“王大伯想用22根1米長的木條圍一個面積為20平方米的長方形花圃。如果22根木條要全部用完,而且不能折斷,你覺得他能完成這一任務(wù)嗎?”。這種前測設(shè)計,從學(xué)的角度看,能為學(xué)生的自我挑戰(zhàn)提供平臺,而且時間充裕,學(xué)生可以更好地思考和表征,盡己所能,不留遺憾;從教的角度看,教師可以了解和捕捉學(xué)生的思維過程,感受他們的認(rèn)知傾向、表達(dá)習(xí)慣和思維質(zhì)量,有效彌補(bǔ)了解不全、交流倉促和即時評價有局限的不足,真正做到知己知彼,有的放矢?;氐秸n堂上,教師首先組織學(xué)生在小組內(nèi)交流各自的方法和結(jié)論,并展示典型作品:第一種是“尾巴型”,先設(shè)計長5米、寬4米的長方形,再將剩下的4米長的木條接在圖形尾部;第二種是“靠墻型”,設(shè)計長20米、寬1米的長方形,這個長方形的一條長邊是靠墻的;第三種是“支架型”,先設(shè)計長5米、寬4米的長方形,再將剩下的4根木條分別放在圖形四個角的下方,這樣就將原來設(shè)計的長方形支撐起來了。學(xué)生的評價頭頭是道:有學(xué)生認(rèn)為“尾巴型”沒有考慮“22根木條要全部用完”這個條件,可謂“一針見血”;有學(xué)生認(rèn)為“靠墻型”雖然用完了所有木條,但是否靠墻值得商榷,而且既然可以一面靠墻,那么是否可以兩面、三面靠墻呢?可謂“面面俱到”;有學(xué)生認(rèn)為“支架型”雖然有意思,但是在長方形面積不變的情況下,除了四個角可以放置木條,其他很多地方都可以,結(jié)論不唯一和不明確,可謂“絲絲入扣”。另外,有學(xué)生認(rèn)為不能完成任務(wù):一是通過周長是22米,分別列舉不同長方形的長和寬,計算后得出面積都不等于20平方米;二是通過面積是20平方米,分別列舉不同長方形的長和寬,計算后得出周長都不等于22米。
顯然,通過以上兩個案例可以發(fā)現(xiàn)策略學(xué)習(xí)的共性,那就是策略推進(jìn)過程要想走得穩(wěn),既要有機(jī)結(jié)合問題的精神和實(shí)質(zhì),也要適時凸顯策略的特質(zhì)和魅力,兩者不可偏廢,否則策略學(xué)習(xí)猶如空中樓閣,看似有結(jié)論,實(shí)則無過程。
3.經(jīng)驗(yàn)對接“理得順”
經(jīng)驗(yàn)可以分為兩個層面。一是感性層面的即時經(jīng)驗(yàn),它可以是本節(jié)課內(nèi)的,也可以是本單元內(nèi)的,經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生的時間比較近,經(jīng)驗(yàn)載體相對集中;二是潛意識層面的過往經(jīng)驗(yàn),它可能是跨學(xué)期的,或者是跨學(xué)段的,經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生的時間比較長,經(jīng)驗(yàn)載體相對分散。
在A教學(xué)中,首先讓學(xué)生通過思考“回顧解決問題的過程,你有什么體會?”,梳理出“有些實(shí)際問題可以通過列舉來解決”“按一定的順序列舉,做到不重復(fù)、不遺漏”和“要對列舉出的結(jié)果進(jìn)行比較,做出選擇”的即時經(jīng)驗(yàn),助推經(jīng)驗(yàn)的沉淀。接著,在“時光隧道”環(huán)節(jié),通過 “在以前的學(xué)習(xí)中,我們曾經(jīng)運(yùn)用列舉的策略解決過哪些問題?”驅(qū)動學(xué)生自主回憶和小組內(nèi)碰撞,梳理出“一組一組地寫出10可以分成幾和幾”“用12個邊長為1厘米的正方形拼成不同的長方形”和“有序地寫出3張數(shù)字卡片能組成的所有三位數(shù)”等策略,雖然整數(shù)的分成、圖形的拼成和多位數(shù)的組成等只是過往經(jīng)驗(yàn)的冰山一角,但是它們的存在足以說明列舉策略的客觀性、適用性和價值性。與此對應(yīng),在B教學(xué)中,問題情境和問題內(nèi)容雖然不盡相同,但是經(jīng)驗(yàn)對接這件事一直在發(fā)生和發(fā)展。有趣的是,它們其實(shí)都在努力做到即時經(jīng)驗(yàn)與過往經(jīng)驗(yàn)的碰撞、對接和交融,使得策略經(jīng)驗(yàn)從簡單固化走向了路徑塑化(如圖1)。
顯然,A教學(xué)提供的顯性問題相對封閉,B教學(xué)創(chuàng)造的顯性問題相對開放,但是它們都需要通過各自顯性問題的順利解決,借助關(guān)鍵事件的聚焦、過程經(jīng)歷的體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)的無縫對接,使得豐盈的體驗(yàn)?zāi)苤Σ呗缘母兄透形颉?/p>
二、有序發(fā)現(xiàn)聯(lián)系,探究隱性規(guī)律
以上學(xué)習(xí)只是對特定信息進(jìn)行了必要的對比、抽象和提煉,學(xué)生的策略認(rèn)知處于低水平運(yùn)行狀態(tài)。其實(shí),可以適度遷移運(yùn)用和適時深度加工,以挖掘信息之間的聯(lián)系,探明隱藏于現(xiàn)象背后的數(shù)學(xué)規(guī)律,這樣的策略體驗(yàn)才完整、系統(tǒng)和有價值。
1.靈活遷移“用得上”
首先,出示“哪個時點(diǎn)會響鈴?”的問題,引導(dǎo)學(xué)生分析已有鬧鈴信息,歸納出“每間隔40分鐘響一次鈴”的規(guī)律,然后進(jìn)行列舉和判斷。這里的具體情境雖然有變,但是列舉需求仍然不變。接著,出示“一共有多少種不同的搭配?”的問題,引導(dǎo)學(xué)生先從一種葷菜開始列舉,得到葷素4種不同搭配,然后以此類推,得到“3個4種,一共就是12種”的結(jié)論;還可以從一種素菜開始列舉,得到素葷3種不同搭配,然后以此類推,得到“4個3種,一共就是12種”的結(jié)論。這里的思維起點(diǎn)雖然不同,但是列舉策略異曲同工。最后,出示“可能得到多少環(huán)?”的問題,引導(dǎo)學(xué)生剖析“投中兩次”的內(nèi)涵,即“環(huán)數(shù)相同”和“環(huán)數(shù)不同”兩類,據(jù)此分別進(jìn)行列舉。需要注意的是,“8+8=16”和“10+6=16”的投中過程不同,但從問題“多少環(huán)”這個角度考量,它們又歸屬于同一種環(huán)數(shù),這里的列舉意圖雖然明顯,但是列舉結(jié)果仍需整合。顯然,單線型列舉是組合型列舉和分類型列舉的基礎(chǔ),了解它們之間的有機(jī)聯(lián)系,可以更好地解構(gòu)復(fù)雜問題和把握策略方向。
2.模型建構(gòu)“想得透”
模型建構(gòu)是用聯(lián)系的視角對數(shù)學(xué)信息進(jìn)行再加工,這個過程數(shù)學(xué)味濃郁,“一案一得”是常用的方法和路徑。比如,在“誰的面積最大?”的問題中,引導(dǎo)學(xué)生“從左往右”觀察長和寬的單獨(dú)變化,“從上往下”觀察長和寬的組合變化,歸納出“周長一定時,長和寬越接近,面積就越大”的規(guī)律;在“哪個時點(diǎn)會響鈴?”的問題中,引導(dǎo)學(xué)生“從前往后”觀察響鈴的時點(diǎn),發(fā)現(xiàn)“相差以兩小時為一個周期”的周期規(guī)律;在“一共有多少種不同的搭配?”的問題中,引導(dǎo)學(xué)生按照“先后順序”觀察搭配對象的數(shù)量,發(fā)現(xiàn)“3個4種”和“4個3種”的內(nèi)在聯(lián)系,歸納出“搭配數(shù)量×搭配數(shù)量=搭配結(jié)果”的乘法規(guī)律;在“可能得到多少環(huán)?”的問題中,引導(dǎo)學(xué)生從“先分再合”的角度觀察列舉過程,發(fā)現(xiàn)看似復(fù)雜的問題其實(shí)可以合理分解,感悟分類討論解決問題的疊加規(guī)律。顯然,模型建構(gòu)難度不一,不能要求學(xué)生一下子就領(lǐng)悟,尤其對解決相似的問題有困難時,仍然可以回到問題起點(diǎn),一一列舉解決問題后再次建模。
3.思想沉淀“帶得走”
數(shù)學(xué)思想是系統(tǒng)化、理論化、理性化了的數(shù)學(xué)知識,是對數(shù)學(xué)科學(xué)研究的本質(zhì)及規(guī)律的深刻認(rèn)識。這樣看來,數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“根”和“魂”,是學(xué)生能從數(shù)學(xué)學(xué)科中帶得走的寶貴財富,策略學(xué)習(xí)同樣需要數(shù)學(xué)思想適時介入、適度發(fā)展和適切點(diǎn)化。比如,在“誰的面積最大?”的問題中,要使長方形面積的大小可視化,就可以滲透“數(shù)形結(jié)合”的基本思想。這樣除了有數(shù)據(jù)支撐的理性推理,還有感性體驗(yàn)的直觀把握,使得策略學(xué)習(xí)入眼入心、印象深刻;在“一共有多少種不同的搭配?”的問題中,為了使搭配過程和結(jié)果得以簡潔化,可以滲透“整體思考”的基本思想,無論列舉起點(diǎn)怎么變化,只要搭配的數(shù)量不變,它們的搭配結(jié)果就對應(yīng)不變,策略學(xué)習(xí)從有限列舉走向了無限思考;在“可能得到多少環(huán)?”的問題中,為了使復(fù)雜問題的內(nèi)涵表征序列化,可以滲透“分類討論”的基本思想,這樣既有分門別類的單點(diǎn)突破,又有井然有序的多點(diǎn)整合,策略學(xué)習(xí)從有序解構(gòu)走向了合理重構(gòu),等等。顯然,有了數(shù)學(xué)思想的充分浸潤,策略學(xué)習(xí)的過程將更有生命力,策略內(nèi)化為數(shù)學(xué)素養(yǎng)也就更加自然、順暢和高效。
綜上所述,“呈現(xiàn)過程”是列舉策略學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)工作和必由路徑,主要通過不同過程的展示、評價和概括,逐步抽象共性的認(rèn)知,感知策略存在的環(huán)境、把脈策略運(yùn)行的要點(diǎn)和辨析策略表征的對象;“發(fā)現(xiàn)聯(lián)系”是列舉策略學(xué)習(xí)的有序延伸和必要拓展,主要通過不同情境的策略遷移、不同模型的順利建構(gòu)和不同思想的有序滲透,助力學(xué)生認(rèn)知水平的逐步提升。需要說明的是,兩者雖然可以和諧共生、循環(huán)往復(fù),但是切莫急功近利、本末倒置。
[本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)課題《基于問題鏈驅(qū)動的小學(xué)生數(shù)學(xué)化學(xué)習(xí)的研究》(課題批準(zhǔn)文號:C-b/2020/02/26)和江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第十三期重點(diǎn)課題《深度學(xué)習(xí)下小學(xué)數(shù)學(xué)游戲的開發(fā)與應(yīng)用研究》(課題批準(zhǔn)文號:2019JK13-ZB48)的階段性成果。]
(責(zé)編 金 鈴)