孫惠惠
建構主義認為,學習過程中,教師要積極了解學生真實的思考情況,注意學生的學習過程,并將這一實際情況作為教學的實際出發(fā)點,為學生學習活動提供一個良好的環(huán)境。建構的過程不是一蹴而就的,在整個過程中,需要組織活動對學習對象進行充分了解;需要運用確切的詞匯表達對數(shù)學知識結構的相異看法;需要異中求同與同中求異,通過辨析、溝通、建立聯(lián)系,凸顯本質,摒棄非本質,形成總體看法,進行思考活動。
學生的學習遵循兩條基本原則:一是知識的發(fā)展序列,二是學生的學習特點。教師基于這兩條原則,善用表征策略,了解學生在學習過程中的真實想法,從中發(fā)現(xiàn)學習推進的介入點,實施針對性的引導和幫助,是實現(xiàn)深度建構的關鍵。
1.有序表征知識結構,循序抽象巧建構。
兒童的表征能力依賴于學習數(shù)學過程中的經(jīng)驗積累,表征既是數(shù)學的一部分,又是理解數(shù)學的手段。在教學設計中,遵循知識本體的結構,呈現(xiàn)知識在不同學習階段的表征,能幫助學生借助直觀形象素材,形成有序聯(lián)結的知識體系。
教學中,教師分別引導學生在實物、圖形、符號的情境下體驗2倍的形成過程(見圖1),要求觀察圖形表征,并用語言表征的形式予以表達。同時,教師積極引導學生對不同的表征進行比較,“這些圖中的形狀、個數(shù)都不一樣,但為什么我們說第二行的個數(shù)都是第一行的2倍呢?”引導學生發(fā)現(xiàn),不管第一行擺幾個,只要把它看成一份,第二行擺這樣的兩份,第二行的數(shù)量就是第一行的2倍。

圖1 “2倍”知識形成序列圖
在這一過程中,圖形表征為學生的表達提供了直觀模型;符號表征避免了冗長繁瑣的敘述,同時又彌補和超越了圖形語言的局限性,使思維得以準確清晰地進行;文字表征有利于對數(shù)學對象的意義與內涵進行概括和提煉,使學生能夠在運用確切的詞匯表達對數(shù)學知識結構看法的過程中,實現(xiàn)對知識的有效建構。
2.分層表征思維水平,因生制宜巧建構。
在班級授課制的環(huán)境下,班級中的學生有不同的學習水平,合理運用表征能清晰呈現(xiàn)學生的思維水平差異,有助于教師更好地引導學生學習,讓每一位學生在原有學習起點上獲得發(fā)展。
某位教師在執(zhí)教《除數(shù)是整數(shù)的小數(shù)除法》一課中出示了這樣一道題:“為了參加達標運動會,王鵬同學給自己制定了一個鍛煉的計劃:“我計劃4周跑步22.4千米,平均每周應跑多少千米?”學生列出算式后教師繼續(xù)追問“22.4÷4大約等于多少呢?你覺得可以怎么算?把你想到的方法寫在這張紙上?!睂W生獨立思考后呈現(xiàn)幾種典型的思維過程(見圖 2)。

圖2 22.4÷4學生解答過程圖例
學生在呈現(xiàn)并交流了計算22.4÷4的多種表征后,在此基礎上,教師進一步引導學生對這幾種表征進行比較,尋找它們之間的聯(lián)系。學生不難發(fā)現(xiàn)方法之間是有聯(lián)系的,比較生1和生2的方法后發(fā)現(xiàn),都是把小數(shù)轉化成整數(shù)除法來計算的,計算的時候可以先擴大10倍也可以先擴大1000倍,只要計算后能縮小相應的倍數(shù)都能有效解決問題;比較生3和生4的方法后發(fā)現(xiàn),用豎式計算小數(shù)除法的算理就是分步求商再求和的過程,都是先算20÷4,再算 2.4÷4,最后合起來。比較生4和生5的方法后發(fā)現(xiàn),爭議聚焦在22.4-20的余數(shù)在豎式中應該記為24還是2.4,在學生的原生態(tài)表征中明確地揭示了這個知識的學習難點,通過討論“這里的24表示什么”學生理解到這個小數(shù)點不管點還是不點,2還是在(個位),4還是在(十分位),它們的數(shù)位沒有變,這里的24還是表示24個十分之一,所以這里的小數(shù)點通常省略不寫,也就是說這兩種想法其實是一樣的。
通過暴露學生不同層次的相異構想,并將這些不同水平層次的思維作為資源提供給學生交流與溝通,不僅使學生對22.4除以4的算理理解更加透徹,而且更重要的是培養(yǎng)了學生用聯(lián)系的觀點看待問題,發(fā)展學生的思維能力,實現(xiàn)了深度建構。
對比作為一種數(shù)學教學策略,能有效溝通知識的聯(lián)系,挖掘知識的內涵,辨析方法的優(yōu)劣,實現(xiàn)數(shù)學的效用,從而提升教學實效。
1.精細對比相鄰結構,逐層歸納巧建構。
三角形的面積計算公式有多種推導方法,學生常用的方法有拼組法和割補法。雖然推導的方式途徑眾多(見圖3),但涉及銳角、鈍角、直角,每類角又有不同的割補和拼組方法,在歸納中往往容易顧此失彼,不能直擊問題本質,這個問題該如何解決呢?一位教師在教學中采用了問題梳理的方式,通過兩個問題的連續(xù)追問,幫助學生逐層分類比較,深刻直擊問題本源。

圖3 三角形面積公式推導示意圖
第一個問題是觀察銳角三角形的三種推導方法,分析為什么都要除以2?學生經(jīng)過逐類觀察發(fā)現(xiàn),方法一:除以2是指面積擴大兩倍后再縮小兩倍;方法二:除以2是指割補后,高是原來的一半;方法三:除以2是指割補后底是原來的一半?;貧w具體情境進行解讀分析,有助于讓學生清晰地感知到,雖然都是除以2,但操作過程和方法是不同的,更好地進行歸納提煉。
第二個問題是為什么三角形種類不同,卻都可以用“底×高÷2”的方法來進行計算?學生通過討論后發(fā)現(xiàn),不管是什么類型的三角形,如果用方法一,除以2都是指等底等高的平行四邊形面積的一半;如果用方法二,除以2都是指高的一半;如果用方法三,除以2都是指底的一半。
知識的形成過程中會產(chǎn)生本質特征和非本質特征,本質特征有時內隱,非本質特征通常外顯,學生認識能力不同,其在觀察中的表征能力也不同。教學中,通過對這些相鄰結構的對比分析,有助于學生更好地把握知識的本質特征,豐富問題解決的視角、優(yōu)化問題解決的方法。
2.多元對比相異構想,分類梳理巧建構。
學生的每一個想法,都是一份不可多得的教學資源。一年級問題解決中有這樣一道題:“從左邊數(shù)起,小軍排第三個;從右邊數(shù)起,小強排第六個,這排隊伍一共有多少人?”學生交流后呈現(xiàn)以下三種情況。

排隊問題學生算式解法匯總表
三種方法都解決了問題,但從其表征中暴露了他們的思維過程,三位學生的水平層次不一。解法一的學生,能用算式解決問題,但問題的結構被理解成“藏起來的部分+看得見的部分”,問題雖然解決了,但是題目中提供的信息“小軍排第三,小強排第六”沒有在算式中體現(xiàn),這兩個信息僅作一個線索,成為了問題分析的基礎。解法二的學生問題結構意識較為清楚,畫圖分解的結構與問題信息完全匹配,合理利用信息分解圖像,利用分解圖像更清楚地顯示問題結構,數(shù)形結合得當。解法三的學生,思維靈活邏輯性強,已經(jīng)有了初步的一一對應意識和集合意識,運用了一個已知信息和一個分析過程中得到的信息寫出了算式,方法最為簡單。
在表征和計算之后,通過對話交流的方式讓思維的每一個步驟都有相應的數(shù)學表達方式與之對應,可以避免學生盲目解答和胡亂湊數(shù)情況的產(chǎn)生。通過三種不同表征方式的比較,學生對于基數(shù)、序數(shù)的知識要點有了更深入的理解,并且能根據(jù)自己的實際學習能力選擇合適的方式表達自己的數(shù)學想法,不僅實現(xiàn)了知識的深度建構,并且為同類問題的解決積累了方法和策略,為學習力的持續(xù)提升奠定了基礎。