尚夢雨
摘? ?要:在小學數學教學中,教師要引導學生追本溯源、感悟本性、叩問本質,讓學生了解數學規定性知識的內在道理、內在意義和內在尺度。在研究數學規定性知識的過程中,學生能深刻地理解數學,掌握研究數學的方法,形成研究數學規定性知識的策略。只有對數學規定性知識進行解構,探討規定性知識的來源,才能讓學生更好地理解并認同數學規定性知識。
關鍵詞:小學數學? ?規定性知識? ?本質探究
在小學數學學科中,有許多規定性知識。這些規定性知識包括數學概念、法則、定理等。許多教師往往在潛意識中認為,規定性知識就是一種“數學的規定”,是一種約定俗成的東西,或認為數學規定性知識不適合學生討論和探究,因而往往采用“告知”的教學方式。教師應當在數學教學中對規定性知識追本溯源,讓學生認識到規定性知識的合理、合情,才能讓學生更好地理解數學規定性知識。
一、 追溯本源,了解數學規定性知識的內在道理
數學規定性知識盡管是一種“數學律令”,但這些“數學律令”不是無緣無故產生的,有其內在的道理。為什么人類在計算、計數過程中會普遍采用十進制計數法?為什么要將2月規定為平月?時、分、秒之間的進率為什么是60?教師要在數學教學中引導學生追本溯源,了解數學規定性知識的內在道理。學生只有了解、把握了數學規定性知識的內在邏輯,認識到數學規定性知識的必要性,學習數學才能像呼吸一樣自然。為此,教師要引導學生經歷數學知識的再創造、再發現的過程,讓學生領略數學背后的別樣風景。
例如,正方形的邊長、長方形的長和寬、平行四邊形的底和高等一些邊的命名,在許多教師看來都僅是一種規定性知識,這有其內在的道理嗎?事實上,這些圖形的命名都有其合理性、必然性,它們都是根據圖形的形狀、大小而命名的。換言之,這些圖形的邊的命名都著眼于計算周長、面積等后續研究的需要。在教學中,筆者追本溯源,從圖形命名的發端開始,引導學生自主思考、命名,從而讓學生體驗規定性知識的“活性”。在教學“長方形和正方形的認識”這一部分內容時,筆者在學生認識了什么是長方形、什么是正方形等數學本質性問題后,畫了一條線段,讓學生以這條邊為邊長畫一個正方形。學生認識到根據一條線段的長短就可以確定正方形的大小、形狀,因而認識到正方形邊長的重要性。接著,筆者畫出一條線段,讓學生根據一條線段的長短想象長方形。學生發現,根據一條線段不能確定長方形的大小和形狀,因為以一條線段為邊可以畫出無數個形狀不同、大小不等的長方形。在此基礎上,筆者又增加了一條線段(寬),讓學生根據兩條線段(長和寬)來想象長方形的大小和形狀。學生發現,根據兩條線段的長短就可以確定長方形的形狀和大小。通過這樣的活動,學生認識到了長方形的長和寬、正方形的邊長等命名的合理性。這樣對數學規定性知識進行教學,有助于深化學生對長方形和正方形的認識,有助于學生后續研究長方形的周長和面積。
二、 感悟本性,認識數學規定性知識的內在意義
數學規定性知識是人類實踐的智慧結晶,不是靜態的、固化的,而是動態的、活潑的。現代數學思想家格奧爾格·康托爾認為,數學的本質是自由。數學規定性知識往往蘊含著人類獨特的數學思維,體現著數學的內在意義。為什么會產生負數?負數為什么還可以減去正數?這些數學知識正是為了解決生產生活中的一些問題。在數學教學中,教師要引導學生自覺地感悟,讓學生認識到諸多數學規定性知識的內在意義,認識到數學規定性知識的內在價值。
例如,在教學“乘加、乘減混合運算”這部分內容時,很多教師就簡單地告訴學生計算順序,即“先算乘除,后算加減,在有括號的算式中先算括號里面的,再算括號外面的”等。這種方式不能讓學生感受、體驗到數學計算順序的內在合理性,只能讓學生進行機械識記。這樣的機械識記,常常導致學生在計算過程中弄錯運算順序。究其原因,是學生沒有認識到數學規定性知識背后的數學意義。在教學中,筆者從兩個維度來引導學生認識這一運算順序的內在意義:一是賦予運算順序生活化意義。筆者引導學生舉例,例如:“小紅買了3本練習本和1支鋼筆,1本練習本的價格是2元,1支鋼筆的價格是10元,一共要花多少元?”讓學生在列式、計算過程中感受到在沒有括號的算式中先算乘法、后算加法的合理性。二是賦予運算順序數學化意義。例如,筆者引導學生計算“15+15+15+15+15+20”,讓學生將加法算式優化,從而讓原來的算式變成“15×5+20”。在這個過程中,學生深刻認識到“先算乘法后算加法”的合理性。筆者從生活和數學兩個視角,不斷深化學生對數學規定性知識的理解,不斷引導學生感悟數學規定的本質,從而讓學生認識到數學規定性知識的意義和價值。
三、 叩問本質,認識數學規定性知識的內在尺度
在數學學科中,所謂的數學規定性知識并不是枯燥的,也不是神秘的,而是有其內在的尺度。教師要引導學生叩問數學知識的本質,讓學生從情、理兩個視角,去感受、體驗規定性知識。對于數學規定性知識,教師不僅要讓學生“知其然”,還要讓學生“知其所以然”。學生只有理性地認識、質疑、反思、創造數學規定性知識,才能更好地掌握數學規定性知識,數學規定性知識也才能真正促進學生認知的發展、思維的進階、學力的提升、素養的生成。
著名數學教育家喬治·波利亞認為,數學教學應當引導學生走上人類探索數學知識的旅程,應當引導學生參與人類創造知識的鮮活歷程。例如,在教學“用方向和距離確定位置”這一內容時,教學重點應當是引導學生認識到“用方向和距離確定位置”中的“方向”“角度”“距離”等三要素的本質。在教學過程中,筆者利用人類創造“極坐標系”的例子,引導學生從面、線、點的視角,不斷確定平面上點的位置。筆者創設了這樣的一個情境:在茫茫大海上,一艘船遇險,要怎樣才能快速找到這艘船?因此,快速地、精準地鎖定船只的位置就成為學生學習數學的一種內在動力。在這個過程中,學生首先認識到要有一個已知的參照物,然后根據已知參照物確定船只和參照物的相對位置;其次,學生認識到茫茫大海就是一個平面,為了精準地鎖定船只,就必須對平面范圍進行劃分,比如東、西、南、北、東北、西北、東南、西南等,進而建構了“北偏東”“北偏西”“南偏東”“南偏西”“正東”“正西”“正南”“正北”八個方向;再次,學生在對平面進行“方向分割”的基礎上,認為這樣做還不能精準地鎖定船只位置,于是從對平面的劃分轉向對平面內線性維度的創造,進而建構出“角度”這一核心概念。最后,學生發現,僅有線性維度還不能精準地鎖定船只的位置,因而自然建構、創造了“距離”這一概念。通過“方向”“角度”和“距離”,學生能精準地確定位置。在這個過程中,教師充分展現規定性知識的形成過程,認識到規定性知識的數學本質,有效地對接了學生的已有認知,發展了學生深度研究數學的能力。
引導學生參與數學規定性知識的生成過程,能讓學生認識到規定性知識的嚴謹性、必要性。在教學中,教師要讓學生充分地認識到數學規定性知識的重要性,發掘數學規定性知識的歷史淵源。在研究過程中,學生能深刻地理解數學規定性知識,掌握數學研究方法,數學規定性知識也在學生的研究中逐漸變得通透起來。
參考文獻:
[1] 史寧中.數學思想概論 (第五輯) :自然界中的數學模型[M].長春:東北師范大學出版社,2012.
[2]石志群.合理設計教學過程 發展學生核心素養——以“零指數冪、負指數冪”為例[J].數學通報,2019,58(1):13-15.
[3]季國棟.關于“數學規定”的理性思考和教學實踐[J].課程·教材·教法,2014,34(5):47-52.
[4]湯衛紅.“數學規定”教學何以滿足兒童的好奇心[J].教育研究與評論(小學教育教學),2013(2):19-21.◆(作者單位:江蘇省南京市江寧開發區學校小學部)