劉麗娜
藏在簡單錯誤中的“高級思維”
劉麗娜
做錯題是學生在數學學習中普遍存在的現象,其價值值得教師關注和思考。教師可通過關注簡單思維的“角落”,走到一般思維的“背面”,發現常態思維的“變式”,巧妙利用數學學習中的簡單錯誤培養學生的“高級思維”。
簡單錯誤;“高級思維”;關注角落;走到背面;發現變式
黑格爾說:“錯誤本身是達到真理的一個必然的環節。”數學學習也是如此。看似簡單的一個個錯誤,若能穿珠成串,讓每一個錯誤都閃耀它的光芒,折射它的價值,那么錯誤將不再是糟粕,而是能讓學生開出高級思維花朵的沃土。
即使再優秀的數學家也會犯錯,錯誤并不可怕,只要能定點錯誤方位,深入分析,實現有效的自我反省,在被忽視的角落里挖掘亮點,就能使數學思維得到完善性的提升。
建構主義學習觀強調給學習者整體性的任務,將學習者帶入一個較為完整的問題情境之中,使他們搭建自己的思維體系,在學習過程中掌握相關的方法和知識。例如蘇教版四下的一道習題:一本故事書共340頁,丁丁看了4天后,剩下的比已經看的少100頁,丁丁平均每天看多少頁?

學生解題的本意不錯,有理有據,步步為營,卻不知誤把100頁當作剩下的頁碼,從而一步步出錯,徒勞無功。若能將此類問題,在搭框、造架、填充后注入“數形結合”的思想——借助線段圖,那本題的難點“求出已看的頁數”也就能成功突破了。
學習并非個體獲得越來越多的外部信息,而是學到越來越多有關認識事物的結構,不斷搭建新的認知圖式。解題時學生已有初步的建構視角,教師只需在此基礎上引入圖形解題法,學生的思維便能得到進一步延展。
感性思維往往先入為主,有時能觸發意想不到的靈感,美妙無窮。數學思維需要感性的猜想,同時,也與左腦的分析、邏輯、判斷思維以及順序的、線性的加工、處理信息的方式密不可分。例如蘇教版四下的一道習題:
下面哪個算式與99×a+99結果相等?
A.99×(a+1)
B.99×a+1
C.a×(99+1)
有字母a又有特殊數99,學生往往會憑主觀意愿讓99+1湊成整百,認為這樣就可以進行簡便計算了,但對于這道題,這些學生的感性思維并不正確,此題必須按照“乘法分配律”來進行化簡,不可感情用事。
思考若能分層,以線性模式割裂,一段一段地加以比對,也許有助于減少這種感性錯誤,促進理性的因子自然融入,相得益彰。

普遍性思維固然容易理解,但獨特性思維更能煥發光彩。我們欣賞常態性解題的縝密清晰,更期待個性化解題的多元奇特。例如蘇教版六上的一道習題:
一般學生都會先求剩下的分率,再求總個數,最后求已經生產的個數。思路清楚明了,易于解答。但筆者的學生小準有不同的見解:先求剩下的份數,再求已經生產的是剩下的幾分之幾,最后求已經生產的個數。
獨特的轉角,確實有別樣的風景:讓學生再來仔細看看解題步驟,小準同學恍然大悟,原來第二步應求每一份是多少個玩具。這樣的一次錯誤經歷,讓學生明白了獨特轉角固然好,要成就別樣精彩還需嚴密細致的思路。
學生的數學思維總是帶有一些慣性與傾向性,喜順不喜逆,樂簡畏懼繁,觀靜不思動,這樣的導向性習慣,會讓他們的思維深受桎梏,抑制其創新性思維的培養。思維的發展不僅是讓原有的一般思維發揮所長,更是讓獨特與創新性思維得到開拓與生長。
數學是蘊含著辯證性質的,在數學的多種對立環節中總存在著對立統一的關系,順逆思維便是如此。如何在順向思維、逆向思維中尋找最佳的相遇點?可行的思路是分析條件整合以后與結論的差異有多少,設法逐步消除這些差異。例如蘇教版四下的一道習題:
師傅和徒弟加工同一種機器零件,8小時內,師傅加工了15盒,徒弟加工了9盒。徒弟共比師傅少加工48個。師傅和徒弟各加工多少個零件?
讓學生分別說說數量關系式,就會發現學生的思維漏洞百出。教師可以引導學生思考:既可以從條件出發,又可以從問題反思。順推:可求出徒弟比師傅少加工幾盒、每盒多少個以及每小時少加工多少個;逆求:需知道師傅、徒弟各加工幾盒以及每盒多少個。在順逆推理中,便能知道這道題的關鍵點是“每盒多少個”。在有意義的求解過程中,必然會選擇有用的條件而擯棄無用的條件(8小時內)。一般思維的唯一方向性得到巨大挑戰,單向的思維習慣顯然對解題無益,而雙向的思維習慣可以更準、更佳、更快地打通思路。
簡單與繁復也是相對而言的,以簡馭繁變換映射的思維方向顯示了一種精確等價的便捷途徑,但有些情形只能由簡化繁,情況不同思路也就不同。例如蘇教版五下的習題:
1.以簡馭繁——分數的大小比較常用的方法就是通分,但有時并不需要通分。比如比大小,只需比較誰更接近1。再比如比大小,只需和比較。
2.由簡化繁——用分數表示圖中的涂色部分,很多學生的答案是究其原因,原來是學生將涂色正方形假想性旋轉,以為正方形的面積是9格,如果能光憑旋轉就將此題解決,那真是異常簡潔。但旋轉帶來的是近似正確的錯誤,真正要解決本題,還需進行剪切拼裝,將圖中紅綠、黃藍三角形部分分別拼接,才能得到涂色的總格數是10格。
看似繁復,但必須繁復。繁簡之間的不斷變換,都應隨機應變,不必過分追究繁簡的形式,更應注重是否抓住了數學本質與相關聯系,從而讓思維的轉換更具現實意義。

動和靜是事物狀態的兩個側面,在數學教學中,動和靜在同一個參照體系中既是相對的,又是可以相互轉化的。例如蘇教版四下的一道習題:
小紅有65張郵票,小華有55張郵票。小紅給小華( )張郵票后,兩人的張數就一樣多了。

顯然小華與小紅相同部分的55張是局部固定的,而相差的10張就是該思考的部分。10張如何處理?化靜為動,全給還是給一半?讓畫面動起來,在腦子里模擬兩種場景,結論也就顯而易見了。固定靜態部分,活躍動態部分,腦海中豐富的畫面感給解題帶來了有效的支撐,提升了學生的解題能力,促進了其思維的質性飛躍。
語言在數學學習中扮演著重要的角色,學生正是借助鑲嵌在數學中的語言游戲而獲得數學知識,并且在師生對話、生生對話、自我對話中獲取、修正、反省、重建數學語言體系。
文本對話,即將即時性的講話予以保留,使得數學內容以一種獨白的形式展現出來。沒有無緣無故的錯,學生的錯都是事出有因,錯誤的原因靜靜躺在筆尖,待有心人發現。例如蘇教版四下的一道習題:
繞地球一周航海旅行,如果每天航行450千米,大約需要89天才能完成。繞地球一周大約要航行多少千米?
學生的解答:450×7=3150(千米)。何解?一場文字的溝通給了我們答案。學生看見“一周”便認為是一星期7天,7天和每天450千米,不是配套嗎?而不知此“一周”與“一周”雖是同字,但絕非同義,查閱字典的功效在此處發揮得淋漓盡致。引導學生查字典發現:周:(1)圈子:地球繞太陽一~是一年。(2)星期:上~,下~。
回過頭來,讓學生自己與習題和錯誤對話,學生便能正確理解題意。題意的分析與解讀,更能使學生的數學思維加深印記。
心理活動是思維的產物,而口頭對話則是思維的外顯。口頭對話是心理語言的一種輸出,帶有相互交流、糾正、深省的性質。例如蘇教版四下的一道習題:
一列火車從甲地開往乙地,每小時行65千米,行了4小時后超過中點120千米,甲、乙兩地相距多少千米?
這題的出錯率非常高,出錯癥結大多沒有注意關鍵詞“中點”。在講評題目時,教師請學生自己來解釋“中點”“終點”的意思,學生舉例“期中考試就是學期到一半時進行的考試”“期終考試是學期結束時的考試”。教師可以在學生充分理解了同音兩詞的意思后,進行對比題訓練,變換關鍵條件,再讓學生進行交流對話。
變換條件:A.行了4小時后超過中點120千米。B.行了4小時后超過終點120千米。
大多學生都有囫圇吞棗審題習慣,不會運用科學的帶有理解性的讀題方式解決問題。再次討論后,學生的一些方法讓人眼前一亮。圈畫法:關鍵詞句圈劃;去雜法:多余條件劃去;簡圖法:抽象條件畫圖;重讀法:難懂條件讀兩遍。
對話的生成,激活彼此的思維,將狹窄的就題論題思路變為寬闊的舉一反三,給學生留下了深刻的記憶。可見,巧妙利用學生的錯題也可激起千層浪,浪花朵朵綻開在學生常態思維的海面上,推陳出新,獨特奇異。
錯誤就像水源,源源不斷,清冽甘甜。教師應善用教學智慧,引導學生析錯改錯,逐步培養學生獨特創新的批判性思維。于錯誤中滄海拾貝,品思維內光彩異常,甚是美好。筆者愿踐行于教育前行之路上,涉足于心智蛻變之旅程,一路賞花觀景,怡然自得……
[1]謝明初.數學教育中的建構主義[M].上海:華東師范大學出版社,2007.
[2]任樟輝.數學思維理論[M].南寧:廣西教育出版社,2003.
[3]鄭毓信.數學教育哲學的理論與實踐[M].南寧:廣西教育出版社,2008.
G623.5
A
1005-6009(2017)81-0029-03
劉麗娜,江蘇省常熟市實驗小學(江蘇常熟,215500)教師,一級教師。
注:本文獲2016年江蘇省“教海探航”征文競賽一等獎,有刪改。