李其進
摘 ?要:為了讓學生獲得數(shù)學基本活動經驗,提升學生數(shù)學核心素養(yǎng),教師可以設計數(shù)學抽象活動、合情推理活動、數(shù)學思考活動和問題解決活動,引導學生充分經歷。通過數(shù)學活動經驗的獲得,不斷提升學生的活動水平。
關鍵詞:數(shù)學教學;基本活動經驗;獲得策略
《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》明確提出了“四基”,即基礎知識、基本技能、基本活動經驗、基本思想方法。一線教師對基礎知識、基本技能、基本思想方法都不陌生,但對基本活動經驗的認識還比較模糊,實踐得還不夠。學生接受多、探究少;訓練多、體悟少;感知多、操作少 [1]。凡此種種,都讓基本活動經驗有著窄化、虛化、偽化危險。如何讓學生獲得基本活動經驗?文章立足課型作初步探索。
一、設計數(shù)學抽象活動,讓學生獲得探究經驗
數(shù)學概念、公式、法則、定理等是數(shù)學知識的具體表征。教師要設計數(shù)學抽象活動,引領學生經歷知識形成過程,讓學生獲得探究經驗。小學數(shù)學教材對數(shù)學概念、公式、法則等基本上都設置了活動,以便讓學生經歷概念、公式、法則等誕生過程。針對具體學情,教師要賦予學生足夠探究空間,引導學生探究活動。
許多知識看似規(guī)定,其實規(guī)定背后都有風景。教師要站在知識產生背景、意義等視角,引導學生探尋規(guī)定知識背后的風景。比如《用數(shù)對確定位置》,許多教師都熱衷于這樣的設計:從低年級數(shù)軸上的點確定位置開始,過渡到平面上的用數(shù)對(列,行)確定位置,進而拓展延伸至空間上用數(shù)對(長,寬,高)確定位置。這樣的教學把握了數(shù)學知識的來龍去脈,有助于學生感悟用數(shù)對刻畫位置的科學性、必要性。但如果我們將目光投向數(shù)學史,我們就知道,笛卡爾建立坐標系,絕不僅僅是用數(shù)對確定物體位置,而是在萬物皆數(shù)思想影響下,建立數(shù)形結合思想。因此,教師在設計數(shù)學活動時,就應引領學生探究,讓學生經歷數(shù)學知識逐步抽象。
(1)課始:提供教室座位情境圖,通過“猜座位”吸引學生注意力,激發(fā)其好奇心和求知欲,引領學生提煉數(shù)對表示位置的方法。從“座位圖”逐步過渡到“點子圖”。
(2)課中:學生對“點子圖”中的點刻畫位置,不同的學生,會形成不同的表示方法。由此,學生自然結合直尺、數(shù)軸等,認識到“原點”的重要性。從“點子圖”逐步過渡到“坐標圖”。
(3)課末:教師給出四個點的數(shù)對,要求學生畫出或者想象出圖形,后者的要求很高,但對培育學生的空間想象力具有重要作用。
在這一過程中,學生經歷了實際操作、數(shù)學抽象、知識探究、動態(tài)想象等環(huán)節(jié)過程。不僅能在坐標系中用數(shù)對確定位置,更為重要的是,學生能感悟、體驗到代數(shù)化思想,體驗到代數(shù)化思想的普遍性力量。
二、設計合情推理活動,讓學生獲得策略經驗
合情推理活動是小學數(shù)學教學中常見的活動。相對于其他活動,合情推理活動是發(fā)展學生創(chuàng)造性思維的媒介。從形式上看,推理可分為演繹、合情推理。合情推理又可分為歸納(完全歸納推理和不完全歸納推理)、類比推理。歸納推理是從特殊到一般的推理,類比推理是從特殊到特殊的推理 [2]。合情推理有助于激發(fā)學生的猜想,引發(fā)創(chuàng)造性思維。學生通過“個例”形成類猜想時,教師應賦予學生充分猜想時空,引導學生類比、歸納、推理,產生更多原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)。
對蘇教版六下《圖形的放大和縮小》,通常教師會出示一個長方形,然后再出示三個放大的長方形,即長放大寬不變、寬放大長不變、長和寬同時放大的長方形。引導學生計算放大后長方形的長、寬與放大前長方形的長、寬的比,由此幫助學生建立圖形放大或縮小的概念,即大小變形狀不變。這是基于學生具體學情的設計,因為學生已經學習的平面圖形有長方形、正方形、三角形、梯形、圓形等。但在實踐中,筆者經常發(fā)現(xiàn)一些學生在對圖形進行放大或縮小的過程中,總是讓圖形形狀發(fā)生變化,為什么?仔細研究就發(fā)現(xiàn),長方形是最基本的圖形,長、寬確定了,長方形大小、形狀也就確定了。而其他許多圖形,比如三角形、梯形等,即使底和高確定了,其形狀還是不能確定。要讓學生深刻理解:形狀不變的必要條件是讓圖形每一條邊都按照相同比放大或縮小。引導學生不完全歸納、思考:長方形的長、寬按照相同比放大或縮小,是否就是每一條邊按照相同比放大或縮小?三角形放大或縮小要考慮哪些邊?哪些角?梯形呢?從特殊圖形(長方形)往一般圖形推理,其目的是讓學生深刻理解圖形放大或縮小的真正內涵。
合情推理活動經驗,能讓學生獲得一種策略經驗,對學生學習意義不言而喻。在合情推理過程中,學生會根據(jù)個例信息,做出合情推斷、合理聯(lián)想以及合適解釋,從而形成一般思想方法。小學數(shù)學中有關合情推理經驗培育例子有很多,諸如大計量單位認知、概念規(guī)律探索、運算律學習等。
三、設計數(shù)學思考活動,讓學生獲得思維經驗
從最廣泛意義上說,學生數(shù)學基本活動經驗包括思維經驗和實踐經驗。所謂“思維經驗”,是指學生在思維活動中所產生的過程性體驗。教師要設計數(shù)學思考活動,孕育學生數(shù)學思維,引領、助推學生數(shù)學學習,促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)發(fā)展、提升 [3]。當然,學生思維經驗的形成不是一蹴而就的,而是有一個不斷深化、提升的過程。通過數(shù)學思考平臺打造,不斷積淀、發(fā)展、提升學生思維經驗。
學生數(shù)學思維經驗培育是一以貫之的,比如有序思維經驗、列舉思維經驗、轉化思維經驗、對應思維經驗等。以有序思維經驗為例,數(shù)的分與合、數(shù)圖形就蘊含著有序思維經驗,要求既不遺漏也不重復;“搭配的學問”更是將有序作為一個課題來進行研究;學習雞兔同籠問題時,學生除了可以運用畫圖、假設等方法外,也可通過有序列舉來解決問題。六下《解決問題的策略——假設》,筆者設計了兩個富有層次的數(shù)學活動。一是從雞或兔嘗試列舉。教學實踐表明,絕大多數(shù)學生是能有序列舉,只有極少部分學生存在無序列舉現(xiàn)象。在嘗試中,學生能解決問題,但卻感受到即使有序列舉也是非常麻煩的。基于此,學生能主動嘗試思考性、跳躍式、快速調整。二是根據(jù)腳的總只數(shù)優(yōu)化列舉。這里,充分發(fā)揮學生的估測能力,引導學生從雞兔只數(shù)的某一狀態(tài)開始列舉,然后稍做調整,就能解決問題。這里,不僅發(fā)展學生的列舉經驗,更為重要的是發(fā)展學生在猜測引導下的列舉能力。夯實了猜想引導下的智慧列舉、跳躍式列舉、快速列舉等策略,能為學生正式學習假設策略奠定堅實基礎。
教師要能打破知識關節(jié)、壁壘、界別,探尋知識背后相同思維節(jié)點、脈絡,幫助學生形成思維鏈。設計數(shù)學思考活動,對學生思維進行類化、聯(lián)結,不斷積累學生數(shù)學思維經驗,提升學生思維素養(yǎng),將學生低階思維提升至高階思維。
四、設計問題解決活動,讓學生獲得實踐經驗
學生數(shù)學活動經驗積累,需要實踐支撐。問題解決可以讓學生獲得實踐經驗。實踐是學生獲得感性認識、發(fā)現(xiàn)數(shù)學知識本質的基本路徑。教師可以根據(jù)不同內容,運用學生喜歡方式引導學生進行實踐活動。只有當學生能在已有知識基礎上學會分析和解決問題,才能讓學生獲得真正的實踐經驗。
教學《長方形和正方形的面積》這一單元后,學生遇到這樣的問題:用邊長3分米的方磚鋪一個長為6米、寬為3米的客廳,一共需要多少塊?由于學生已經學習了面積單位、長方形和正方形的面積以及面積單位之間的進率等內容,因此,學生首先想到的就是用長方形的面積除以小正方形的面積。考慮到這一問題將會在后續(xù)知識學習中多次出現(xiàn),筆者對之放大處理:(1)在一個長30米、寬20米的長方形地里種果樹,每4平方米種一棵,一共可以種植多少棵?(2)把一塊長10分米、寬8分米的長方形鐵片,剪成兩條直角邊都是2分米的三角形,一共可以剪多少塊?(3)一塊長8分米、寬5分米的花布,可以剪多少個邊長為2分米的小正方形?三個問題,都是“大圖形里面有幾個小圖形”。其中,第一個問題和第二個問題都可以用包含除方法,而第三個問題卻不能用包含除方法。教師需要將學生帶到“面積意義”的本源,從每行鋪的塊數(shù)和行數(shù)等要素入手。其中,第一問題和第二個問題屬于結構優(yōu)良問題,而第三個問題屬于結構不良的問題,學生只能運用畫圖、拼擺策略解決問題。結構不良問題需要學生進行問題表征和分析表征,更能發(fā)展學生問題解決經驗。
設計問題解決活動,其價值不在于解決某個具體問題,而是在問題解決過程中,獲得實踐經驗。適當拉長問題解決過程,能讓學生充分經歷。正如華東師范大學孔企平教授所說,“問題解決的實質是通過解決一系列非常規(guī)的問題,使學生的數(shù)學思考能力得到增強”。
史寧中教授說,“我們必須清楚,世界上有很多東西是不可傳遞的,只能靠親身經歷”。作為教師,要找準數(shù)學教學中的基本活動經驗的培育點,設計豐富的教學活動。學生在數(shù)學抽象、合情推理、數(shù)學思考以及問題解決活動中,充分經歷,能夠獲得探究經驗、策略經驗、思維經驗和實踐經驗,從而不斷提升學生活動經驗水平。
參考文獻:
[1] ?陸志杰. 小學生數(shù)學“思維經驗”的習得策略[J]﹒ 數(shù)學教學通訊,2017(19).
[2] ?王相春. “雞兔同籠”問題多種解決方法的課前思考[J]﹒ 小學教學參考,2017(35).
[3] ?甘霖. 探尋教材“基本活動經驗”的培育點[J]﹒ 教學月刊:小學版(數(shù)學),2016(5).