張秀花
【摘要】數學是思維的體操,“為發展思維而教”是數學課堂教學的必然要求,教師要以生為本,根據學生的思維發展規律、認知基礎來展開課堂教學,讓學生充分經歷觀察、猜想、操作、實驗、推理、交流、應用的活動過程,把培養學生的思維能力貫穿在每一個教學環節中。從“激活,讓思維啟航放飛”入手,精心“設計鏈接,給思維搭建階梯”,讓學生“聚焦問題,把思維引入知識核心”,在真實的數學活動中,引導學生思維的主動參與,有效發展學生的數學思維能力。
【關鍵詞】課堂教學;數學思維;核心素養
數學是思維的體操,對數學老師而言,“為發展思維而教”是數學課堂教學的必然要求(鄭毓信)。宮振勝教授在題為《談核心素養最應該聚焦的是思維素養》一文中明確提出“談核心素養最應該聚焦的是思維素養”。當下的數學課堂,需要更加關注數學核心素養,而落實數學核心素養的一個核心是數學思維,我們要把培養學生的思維能力貫穿在數學課堂的每一個環節中,以學生為本,依據學生的認知基礎、思維規律、學習心理設計并展開教學,引發學生火熱的思考,積極引領學生進行高質優效的數學思維,在數學課堂真正踐行“為思維素養而教”!
維果茨基的最近發展理論告訴我們,學生總是帶著一定的數學知識經驗與生活經驗走進課堂的。課堂教學中,教師要重視以學生的認知發展水平和已有的經驗為基礎,把握好學生的認知起點,尋找合適的起點讓學生真正展開數學學習,喚起探索知識的欲求,讓學生的思維起航放飛。
如一位老師執教《用數對確定位置》,課始,播放江蘇衛視《最強大腦》的片頭) 創設“最強大腦”的視頻情境……
師:請你說說武亦姝在圖中的位置?
預設三個同學不同的說法,請同學到前面邊數邊說是怎么數。
師:同學們,同一個位置為什么說法卻不一樣呢?
生:觀察的角度不同。
師:是的,怎樣才能統一、正確地確定武亦姝的位置呢?今天這節課我們就一起來研究《確定位置》。
師:習慣上把豎排的稱為列,橫排的稱為行。認識“確定第幾列要從左往右數,確定第幾行要從前往后數”的規定。
學生試著用第幾列第幾行來描述武亦姝的位置。抽象成圓圈圖,讓學生找武亦姝的位置。試著再練習幾個圓點的位置描述。
老師適時引導學生回顧學習過程,讓學生感受到“標準統一”了,交流起來就準確了。接著讓學生試著創造數對,并用數對表示點的位置。如以“第4列第3行”為例,該怎樣簡寫呢?學生試著創造一些簡潔的寫法。比較幾種不同寫法之間的相同部分。認識到兩個數的重要性,以及兩個數之間怎樣區分。
老師講解數對的寫法以及讀法,學生試著用數對表示其他兩個位置,再讓學生根據數對找點的位置:“給你數對,你能找出它所表示的圓點的位置嗎?”學生自己在作業紙上完成。比較(4,1)和(1,4)的異同,認識位置和數對是一一對應的。
上述教學過程中,這位老師引導學生不經意間沉浸在“最強大腦”的頭腦風暴中,使學生初步認識確定位置的重要性。學生在具體情境中認識列、行的含義,知道確定第幾列、第幾行的規定,初步理解數對的含義,會用數對表示具體情境中物體的位置。學生經歷由具體的座位圖抽象成用列、行表示的平面圖的過程,提高了抽象思維能力。
古人云:“不聞不若聞之,聞之不若見之,見之不若知之,知之不若行之;學至于行之而止矣。”《課程標準(2011年版)》也明確提出:學生學習應當是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程。學生應當有足夠的時間和空間經歷觀察、實驗、猜測、計算、推理、驗證等活動過程。因此,在教學中,教師應該努力為學生搭建探究、發現的學習平臺,讓學生有充分的時間進行操作實踐,在數學知識的抽象性與學生思維的形象性之間做個鏈接,引導學生在直觀的實踐活動中自主探索、思考、感悟,積累豐富的數學活動經驗,從而使學生經歷和體驗知識創生與發展的過程。
如一位老師執教《解決問題的策略——轉化》,新課伊始,教者呈現了一個直觀性和操作性極強的素材圖“哪個圖形的面積大?”
學生先進行觀察思考,再通過教師提供的學具圖操作實踐,通過平移和旋轉把這兩個圖形轉化為一個長方形。“一千個讀者就有一千個哈姆雷特”,基于這樣典型而具有直觀性的圖形,在操作實踐的過程中,學生迸發了不同的靈感,產生了不同的轉化方法。
學生對圖一有如下方法:
生1:把上面的半圓剪切向下平移8格填補到下面空白的半圓處,就拼成了一個長方形。
生2:把下面的圖形剪切向上平移8格填補到上面的空白處,就拼成了一個長方形。
生3:也可以從中間剪切向下平移6格,也拼成了一個長方形。
學生對圖二有如下方法:
生1:把下面2個半圓分別圍繞一點向上旋轉180度,拼成一個長方形。
生2:把上面突出的部分平均分別圍繞一點向下旋轉180度,也拼成一個長方形。
生3:把圖形下面突出的半圓向里折,再把圖形從中間橫著對折,也拼成了一個長方形,再用拼出的長方形面積乘2,就得出原來圖形的面積。
在這里,教者通過讓學生操作實踐,把課堂還給學生,把思維和創造還給學生。一石激起千層浪,當第一個學生尋找到轉化的方法時,喚醒了學生群體原有認知中的“轉化”體驗,個個躍躍欲試,紛紛投入到探究中。因此,真實的動手操作,能指向思維的核心區間,著眼于思路的打開、思維的碰撞,能在數學知識的抽象性和學生思維的形象性之間架起一座橋梁。學生在真實的操作活動中展開火熱的思考,給學生的思維搭建了階梯,有效發展了學生的數學思維能力。
認知塊、問題串、思維場,以問題為中心引領教學,以思維為核心促進發展,關注核心知識,發展思維能力。為此,數學教學應該緊扣本質挖掘題材,精心組織有價值的教學活動。引導學生綜合運用已學到的知識進行分析和思考,有效地解決生活中的實際問題,既能鞏固所學知識,又能培養學生靈活運用知識解決問題的能力,使他們的認識更加清晰、思維更加深入,同時也使師生間的活動向更高的水平推進。
如一位老師執教“多邊形的內角和”時,在課尾,提出一些有意義且富有挑戰性的問題,讓學有余力的學生放飛思維,向思維的更深處漫溯。
師:通過剛才的探索,我們知道了多邊形的內角和算法。多邊形在生活中有著廣泛的運用,掌握了多邊形的特點,可以解決生活中的一些實際問題。欣賞一下,這些多邊形的磚鋪在地面、貼在墻上,感覺如何?
生:這些磚鋪起來,很好看,很美觀。
師:這些瓷磚、地磚是特殊的多邊形,一般是正三角形、正方形、長方形、正六邊形的規則圖形。一塊挨著一塊地鋪,沒有空隙,這叫密鋪。但是,正五邊形的磚卻不常見,你知道為什么嗎?(圖1)
生:用正五邊形的磚來鋪,還缺少一小塊,不能密鋪。
師:想一想,沒有鋪滿的這兒,這個夾角是多少度?能用剛才得到的規律來解決嗎?(沒有學生舉手)
看來這個問題有點難度,那么就請小組同學一起思考、討論。(圖2)(學生分組討論)
師:討論有結果了嗎?現在誰來把想法說給大家聽聽?(指名匯報交流)
生1:從圖中間來看,這個要求的角和另外3個角形成一個周角,因為這3個角分別是3個五邊形的其中一個角,所以先算出五邊形各角的度數。五邊形的內角和是180°×(5-2)=540°,它每個角度數就是540°÷5=108°,這個夾角是360°-108°×3=36°。(圖3)
師:思路非常清晰。還有其他想法嗎?
生2:空白的地方可以看成是一個等腰三角形,只要算出底角度數,就能算出頂角度數。
師:很不錯的補缺法!請你繼續說下去。
生2:五邊形的一個角和這個等腰三角形的底角合起來是平角,先算出五邊形一個內角的度數180°×(5-2)=540°,540°÷5=108,再算一個底角度數180°-108°=72°,然后算頂角的度數180°-72°×2=36°。(圖4)
師:同學們真聰明。能綜合運用學到的知識,靈活而深入地思考,解決了實際問題。用正五邊形和等腰三角形,依次重復混合起來鋪,也會形成漂亮的圖案,只是施工過程較為復雜,可能會費時費料。(圖5)
師:關于多邊形的知識,你還想了解什么呢?
……
上述案例中,教者注意問題聚焦,把學生思維引入核心知識,課尾設計很有層次、有梯度,能引發了學生的深度思考、多角度思考。學生對平面圖形的知識進行靈活運用的過程中,思維不斷接受新的挑戰,訓練數學思維的靈活性和深刻性,有效提升了學生的思維品質。
總之,數學育人的核心是發展學生的理性思維,基于核心素養的數學課堂教學,需要緊緊抓住“為發展思維而教”這個核心,“基于兒童,研究兒童,發展兒童”;深入研究學生的思維特點和認知規律,緊貼著學生的思維現實展開教學活動。恩格斯說:“思維是地球上最美麗的花朵。”讓思維之花在數學課堂綻放異彩!