




摘"要:基于對(duì)數(shù)學(xué)教育價(jià)值的理解,提出“理趣數(shù)學(xué)”這一小學(xué)數(shù)學(xué)教育理念。對(duì)與“理趣數(shù)學(xué)”相關(guān)的已有研究成果進(jìn)行分析綜述,并基于人的完整性立場(chǎng),以心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)及學(xué)習(xí)理論等各個(gè)領(lǐng)域聚焦“人是如何學(xué)習(xí)的”“兒童是如何學(xué)習(xí)的”“數(shù)學(xué)的認(rèn)知是如何發(fā)生的”等研究成果為理論依據(jù),從“理”“趣”字義出發(fā),具體闡釋“理趣數(shù)學(xué)”的內(nèi)涵意蘊(yùn)。
關(guān)鍵詞:理趣數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)教育;文獻(xiàn)綜述
一、 引言
數(shù)學(xué)這門“研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)”,在人類文明發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中,“承載著思想和文化,是人類文明的重要組成部分”,在社會(huì)發(fā)展中也起著“創(chuàng)造價(jià)值”“推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展”等應(yīng)用價(jià)值。從學(xué)生成長(zhǎng)的維度去追問(wèn)數(shù)學(xué)教育的價(jià)值,它在“形成人的理性思維、科學(xué)精神和促進(jìn)個(gè)人智力發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用”[1]:作為“思維的科學(xué)”[2],嚴(yán)密的演繹思維、邏輯推理以及歸納、猜想、實(shí)驗(yàn)等數(shù)學(xué)研究方式,充分發(fā)揮了人的心智功能,滿足了人求真、向善、唯美并樂(lè)于接受挑戰(zhàn)的美好天性[3]。
學(xué)校教育的意義就是“促進(jìn)每一個(gè)人活潑潑且可持續(xù)地成長(zhǎng)”。“活潑潑”是當(dāng)下的一種生命狀態(tài),是靈動(dòng)中涵育智慧的活力表征,也是實(shí)現(xiàn)健康成長(zhǎng)的力量之源;“可持續(xù)”是一種發(fā)展態(tài)勢(shì),其背后是動(dòng)力系統(tǒng)的持續(xù)激發(fā)、方法層面的外部供給、長(zhǎng)期積淀而成的能力素養(yǎng)。
如此,聚焦數(shù)學(xué)學(xué)科育人,顯然,在數(shù)學(xué)認(rèn)知掌握之余,數(shù)學(xué)基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)以及發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問(wèn)題的能力尤為重要。正如學(xué)界的研究和數(shù)據(jù)分析所獲得的,“學(xué)生的情感對(duì)其學(xué)業(yè)動(dòng)機(jī)、選擇和表現(xiàn)有非常重要的影響作用”[4],“學(xué)生情感與其學(xué)業(yè)水平直接相關(guān)”[5],“大部分國(guó)家學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)?cè)礁撸鋽?shù)學(xué)積極情感也越高”[6][7],都提示我們:學(xué)生的“四基”(基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn))和“四能”(發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問(wèn)題的能力)與數(shù)學(xué)情感的發(fā)展相輔相成。
而學(xué)校及教師,作為重要的學(xué)習(xí)環(huán)境和外在中介,可以促進(jìn)(或遏制)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情意知行的發(fā)展。已有研究表明,學(xué)生對(duì)學(xué)校的整體情感會(huì)影響他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情況[8],與數(shù)學(xué)教師、同伴的關(guān)系對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情感及成績(jī)存在顯著的相關(guān)性,甚至?xí)?duì)學(xué)生未來(lái)是否選擇繼續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)或從事與數(shù)學(xué)相關(guān)的工作產(chǎn)生顯著的影響[9],學(xué)生與數(shù)學(xué)教師的關(guān)系會(huì)影響他們的學(xué)業(yè)自我概念和學(xué)習(xí)興趣,而且課堂注意力也會(huì)受學(xué)業(yè)自我概念和學(xué)習(xí)興趣的影響[10]。
作為小學(xué)數(shù)學(xué)教師,如何幫助學(xué)生積累數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)?如何促使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生良好的情感體驗(yàn)?如何讓學(xué)生獲得方法的指引?如何促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)、自我反思?如何在學(xué)生幼小的心靈中埋下理性精神的種子?……對(duì)這些問(wèn)題的叩問(wèn)理應(yīng)伴隨我們的實(shí)踐日常。就在這日積月累的點(diǎn)滴反思與聚焦中,“理趣”二字逐漸凸顯。
理趣,釋義為義理情趣,亦指思理情致。作為中國(guó)古典詩(shī)歌美學(xué)中的一個(gè)重要概念,主要體現(xiàn)在宋代詩(shī)中。其理趣之義,即文字言約而意豐、雋永而精辟,發(fā)揮開(kāi)啟心智、啟迪思想之功能。引入數(shù)學(xué)教育教學(xué)中的這一概念,顯然有必要在梳理已有研究成果及理論依據(jù)的基礎(chǔ)上明晰其內(nèi)涵。
二、 已有研究成果
以“理趣數(shù)學(xué)”為檢索條件在圖書館館藏資源和CADAL(大學(xué)數(shù)字圖書館國(guó)際合作計(jì)劃)平臺(tái)中查找,并進(jìn)一步在購(gòu)物網(wǎng)站上搜索,均未發(fā)現(xiàn)以此為篇名或部分篇名的著作。以“理趣數(shù)學(xué)”為主題進(jìn)行檢索,相關(guān)著作有廣東陳曉燕老師編寫的“理趣數(shù)學(xué)教學(xué)研究系列”《批判性思維與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)》,書的前言提及“2018年,提出‘理趣數(shù)學(xué)’教學(xué)主張”,但知網(wǎng)進(jìn)一步檢索,未見(jiàn)據(jù)之予以闡述的發(fā)表文章。
以中國(guó)知網(wǎng)為檢索來(lái)源,時(shí)間截至2023年7月31日,以“理趣”為主題進(jìn)行檢索,共獲得2671篇文獻(xiàn),約半數(shù)為中國(guó)文學(xué)、文藝?yán)碚摗⒅袊?guó)語(yǔ)言文字、宗教、哲學(xué)等人文研究領(lǐng)域成果,屬于初等教育領(lǐng)域的文獻(xiàn)有503篇。檢索條件設(shè)置為主題包含“理趣”和“數(shù)學(xué)”,獲得99篇文章,其中初等教育74篇。以“理趣數(shù)學(xué)”為主題進(jìn)行檢索,共獲得89篇文章,其中初等教育69篇。以“理趣數(shù)學(xué)”為篇名進(jìn)行模糊搜索,獲得35篇或“數(shù)學(xué)理趣”或“理趣”與“數(shù)學(xué)”分散的文章,而以“理趣數(shù)學(xué)”為整體核心概念的僅有1篇。近年來(lái),數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域?qū)Α袄砣ぁ钡年P(guān)注度明顯提升,年研究成果數(shù)量呈現(xiàn)出比較穩(wěn)定的態(tài)勢(shì),顯示出“雖未高關(guān)注但一直有矚目”的狀態(tài)(詳見(jiàn)下頁(yè)圖1、圖2)。
通過(guò)聚焦主題的歸類分析,小學(xué)數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域的31篇相關(guān)研究成果,大致呈現(xiàn)出如下特點(diǎn):
1.對(duì)“理趣”內(nèi)涵的理解不同
有的認(rèn)為“理趣是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的終極心理體驗(yàn)與審美體驗(yàn)”,理趣體驗(yàn)是“關(guān)注代表智慧的思維水平發(fā)展的體驗(yàn)活動(dòng),不僅是一種教學(xué)方法,一種教學(xué)思想,更是一種教學(xué)境界”(潘日春,2020),提出通過(guò)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行“深層次挖掘”和理性思考的“理趣體驗(yàn)”(張雪梅,2020); 有的默認(rèn)理趣為“數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)”,并以教學(xué)案例來(lái)剖展如何引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)學(xué)內(nèi)容并激發(fā)興趣(梅英媛,2016);有的將理趣定義為“含理而有趣,自然而情真”并予以教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)(王翠花,2020)和理趣課堂錯(cuò)誤資源的利用(杜桂紅,2021);有的將理趣界定為“邏輯趣味”并予以案例說(shuō)明(王耀玲,
2001);有的將理趣與情趣相比照,認(rèn)為理趣是“間接、抽象、理性的”,并提煉了教學(xué)實(shí)踐的操作要義(季國(guó)棟,2010);有的認(rèn)為“理指向兒童的思維,趣指向兒童的情感”,并據(jù)此呈現(xiàn)理趣相融的數(shù)學(xué)課堂樣例(倪艷,2020);有的通過(guò)教學(xué)案例呈現(xiàn)出的設(shè)計(jì)理念,表達(dá)“理就是數(shù)學(xué)的本質(zhì)和思想,是間接、抽象、理性的”“趣就是有意思、有趣味,是直接、具體、感性的”(謝紅芳,2018);有的從學(xué)習(xí)需求、學(xué)科本質(zhì)和數(shù)學(xué)挑戰(zhàn)等維度闡釋理趣數(shù)學(xué)的價(jià)值意蘊(yùn),并提煉了四個(gè)階段的操作實(shí)踐(王海峰,2023);有的認(rèn)為推理能力是核心素養(yǎng)的重要部分,要讓學(xué)生領(lǐng)略到數(shù)學(xué)推理的趣味、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的趣味,即為核心素養(yǎng)時(shí)代應(yīng)追尋的“理趣”,并提煉了相應(yīng)的教學(xué)實(shí)踐策略(王曉兵,2018)。
2. 對(duì)“理趣課堂”的描述不同
有的將“理趣課堂”界定為“有理又有趣的課堂,是理性與感性相結(jié)合的課堂”,并以案例呈現(xiàn)“教學(xué)做合一”的“理趣課堂”實(shí)踐(張紅明、張鋒,2023);有的將理趣課堂描述為“對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)方式、評(píng)價(jià)方式等進(jìn)行優(yōu)化與變革,讓教師教的過(guò)程與學(xué)生學(xué)的過(guò)程充滿樂(lè)趣、智趣和情趣,讓學(xué)生通過(guò)內(nèi)心感悟、實(shí)踐體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力協(xié)同發(fā)展的課堂”,認(rèn)為理趣課堂的本質(zhì)是讓學(xué)生獲得思維的挑戰(zhàn)和情感的愉悅(李郵,2023);有的闡述了核心素養(yǎng)視域下構(gòu)建理趣課堂的重要性,并提出了十大課堂教學(xué)的有效路徑(陳秀玉,2023)。
3.“理趣”之名下紛呈的教學(xué)主張、風(fēng)格和策略
比如,劉偉男老師提出“好玩數(shù)學(xué),理趣共生”的教學(xué)主張(劉偉男,2018);陸正慶老師以案例闡釋“讓學(xué)引思”“用問(wèn)題激發(fā)思維,讓課堂融情生趣”的數(shù)學(xué)教學(xué)觀(陸正慶,2016);也有的以他者視角觀察名師的課堂,將“理趣交融”“情理相容”等作為名師的教學(xué)風(fēng)格予以分析(張文,2014);還有的以理趣之名探興趣激發(fā)之計(jì)(黃玉春,2018),將理趣作為數(shù)學(xué)課堂之韻總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)(薛玉芳,2018),認(rèn)為“數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)追求一種理趣”,并提煉出相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)(徐法焱,2019)等。
綜上可見(jiàn),雖然近年來(lái),小學(xué)數(shù)學(xué)教育研究者聚焦數(shù)學(xué)學(xué)科育人價(jià)值,對(duì)“理趣”有了越來(lái)越多的關(guān)注。但對(duì)理趣內(nèi)涵的理解還停留在語(yǔ)義層面,沒(méi)有形成理論支撐下的理性闡述,也未見(jiàn)理論與實(shí)踐雙軸并進(jìn)的系統(tǒng)闡釋與探索。
三、 相關(guān)理論依據(jù)
(一) 心理學(xué)的啟示
興起于20世紀(jì)初德國(guó)的格式塔心理學(xué),強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)和行為的整體性,認(rèn)為有機(jī)體感知的是整個(gè)模式或結(jié)構(gòu),意即“整只大象”而非“象”的某一部分;同時(shí),“整體大于各部分之和”,如我們感知一朵花、一棵樹(shù),不僅僅是對(duì)它們的形狀、顏色、大小等的感知,還包括我們過(guò)去有關(guān)花和樹(shù)的經(jīng)驗(yàn)及印象,所有的這些加起來(lái),才是我們對(duì)一朵花、一棵樹(shù)的感知。這與皮亞杰(J.Piaget)的“圖式”開(kāi)發(fā)過(guò)程聯(lián)系起來(lái),就形成了一種對(duì)認(rèn)知過(guò)程的解釋:個(gè)體先前經(jīng)歷中獲得的信息儲(chǔ)存于記憶中,以自己理解世界的方式塑造了已有的圖式;當(dāng)新情境中出現(xiàn)新情況,個(gè)體會(huì)無(wú)意識(shí)地回溯圖式,來(lái)預(yù)期將要發(fā)生的事情,并在感知、分析、思考、驗(yàn)證中,調(diào)整現(xiàn)有的思維模式,容納新信息,為圖式增加新內(nèi)容。
談及教育心理學(xué),皮亞杰所提出的“認(rèn)知發(fā)展”“認(rèn)知結(jié)構(gòu)”“認(rèn)知機(jī)能”“圖式”“組織”“適應(yīng)”“同化”“順應(yīng)”等(關(guān)系如圖3[11]所示),是我們理解認(rèn)知主義觀點(diǎn)時(shí)不可忽略的概念。皮亞杰對(duì)“人總是積極地、理性地試圖學(xué)習(xí)”的基本判斷,形成了他對(duì)智慧或思維的本質(zhì)的認(rèn)知——生物適應(yīng)性的一種特殊表現(xiàn)。故此,兒童的思維(智慧)源自主體對(duì)客體的動(dòng)作,來(lái)自主客體的相互作用。在主客體互動(dòng)為前提的適應(yīng)過(guò)程中,“當(dāng)思維成功地將現(xiàn)實(shí)同化為自身的框架,同時(shí)這些框架又被現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)的新環(huán)境順化時(shí),思維就適應(yīng)了這種現(xiàn)實(shí)。因此,智力上的適應(yīng)通過(guò)演繹結(jié)構(gòu)對(duì)經(jīng)驗(yàn)的同化和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)這些結(jié)構(gòu)的順化來(lái)達(dá)到平衡”[12]。
近百年來(lái),人類智力一直是心理學(xué)研究領(lǐng)域的焦點(diǎn),從經(jīng)典智力理論到現(xiàn)代智力理論,無(wú)論是以因素分析法為核心對(duì)智力這一“人腦的內(nèi)部特性和有待發(fā)現(xiàn)的心理結(jié)構(gòu)”的靜態(tài)描述,還是隨著信息加工心理學(xué)的蓬勃發(fā)展得以通過(guò)計(jì)算模式研究智力的內(nèi)部活動(dòng)過(guò)程,以及隨著時(shí)光疊加而日益凸顯的研究成果和觀點(diǎn),都讓當(dāng)下的學(xué)科教學(xué)有了更為堅(jiān)定的依仗。比如,20世紀(jì)50年代,心理學(xué)家卡特爾(R.B. Cattell)等就發(fā)現(xiàn)了兩種智力因素——先天決定的流體智力以及依賴于后天的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)所形成的晶體智力;20世紀(jì)70年代,吉爾福特(J.P. Guilford)確立了涵蓋150種獨(dú)特智力因素的三維模型,從操作、內(nèi)容和產(chǎn)物三個(gè)維度闡釋了人的智力結(jié)構(gòu),已頗具掙脫單一靜態(tài)視角顧及智力生發(fā)的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行歸類的意味;20世紀(jì)90年代,戴斯(J.P. Das)等,通過(guò)對(duì)信息加工理論、認(rèn)知研究新方法和智力研究傳統(tǒng)方法的結(jié)合,提出了人類智能活動(dòng)的三級(jí)認(rèn)知功能系統(tǒng)的智力模型——PASS模型,即“計(jì)劃—注意—同時(shí)性—繼時(shí)性加工”模型,注意喚醒系統(tǒng)、同時(shí)繼時(shí)編碼加工系統(tǒng)以及最高層次的計(jì)劃系統(tǒng)相互影響、共同作用(如圖4[13]),實(shí)現(xiàn)個(gè)體對(duì)知識(shí)的加工過(guò)程。這一理論揭示了,“個(gè)體策略的獲得是一個(gè)歸納和漸進(jìn)的過(guò)程”,“策略的歸納過(guò)程是在一系列經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的”,提供“歸納、概括的方法,就有可能發(fā)展遠(yuǎn)遷移”,“基本原理具有良好的遷移性,而技能則不能遷移”,個(gè)體在理解中可通過(guò)自動(dòng)化歸納或推理形成基本原理。
除此以外,加德納(H. Gardner)的多元智能理論、斯騰伯格(R.J. Sternberg)的三元智力理論(即情境亞理論、經(jīng)驗(yàn)亞理論和成分亞理論),在打通個(gè)體內(nèi)、外部世界的聯(lián)系中,聚焦“聰明”“智慧”來(lái)理解其成分因素、行為表征及心理機(jī)制(特別是斯騰伯格基于三元智力理論提出的“成功智力”所包含的分析性智力、創(chuàng)造性智力、實(shí)踐性智力),對(duì)于我們聚焦核心素養(yǎng)的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生“適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力”都有著重要的參考價(jià)值。
聚焦這些心理學(xué)理論,不難發(fā)現(xiàn),外部的環(huán)境與重要他人,內(nèi)在的動(dòng)機(jī)、情感、思維模式和能力,以及內(nèi)外交互的“中介”和任務(wù),是學(xué)校教育遵循兒童的階段特點(diǎn)與成長(zhǎng)規(guī)律前提下統(tǒng)籌考慮、缺一不可的行動(dòng)之“綱”。
(二) 神經(jīng)科學(xué)的佐證
人在進(jìn)行基本算術(shù)的時(shí)候,最強(qiáng)的腦部活動(dòng)位于左側(cè)頂葉以及控制手指活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)域(Dehaene, Molko, Cohen, Wilson, 2004)。當(dāng)人做算術(shù)時(shí),這個(gè)涵蓋了部分頂葉和控制手指的運(yùn)動(dòng)皮層部分被高度激活。[14]有研究者推測(cè),可能人類的祖先最先關(guān)于數(shù)字的經(jīng)驗(yàn)就是使用他們的手指,然后控制手指的腦區(qū)域就成了后代腦中負(fù)責(zé)抽象心算的區(qū)域(Devlin, 2000)。有意思的是,腦成像實(shí)驗(yàn)和臨床個(gè)案研究表明,數(shù)字符號(hào)和語(yǔ)言所表達(dá)的數(shù)詞所使用的大腦加工位置不同。數(shù)字符號(hào)預(yù)置在與做算術(shù)相一致的大腦左側(cè)頂葉的數(shù)字模塊中,而普通的語(yǔ)言數(shù)詞則保存于左側(cè)額葉的布洛卡區(qū)(如下頁(yè)圖5所示)。即人腦是將數(shù)字作為一個(gè)數(shù)量而非詞匯來(lái)理解的。這提示我們,數(shù)的認(rèn)識(shí)及數(shù)感的深化,動(dòng)作、感知是密不可分的認(rèn)知方式。
神經(jīng)學(xué)家認(rèn)為,人有兩種執(zhí)行不同任務(wù)的暫時(shí)性記憶——瞬時(shí)記憶和工作記憶(Spuire, Kandel, 1999)。人所輸入的信息,只在瞬時(shí)記憶中持續(xù)幾秒,在工作記憶中通常保持幾分鐘或幾小時(shí)(有需要時(shí),也可保持幾天)。存儲(chǔ)于工作記憶中的信息,通常會(huì)獲得記憶主體的關(guān)注并需要獲得注意聚焦。人的工作記憶是有容量限制的,會(huì)隨年齡而有所變化。一般而言,小學(xué)階段的學(xué)生能同時(shí)處理3—7個(gè)項(xiàng)目,工作記憶的組塊數(shù)平均為5個(gè)左右,工作記憶的時(shí)間一般只有5—10分鐘。工作記憶中的信息要么被編碼進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)記憶,要么從記憶系統(tǒng)中被清除。大腦以什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)作出決定?腦掃描結(jié)果顯示,當(dāng)知識(shí)很容易被理解(有合理性)并能與過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系(有意義)時(shí),大腦會(huì)有大幅增多的皮層活動(dòng),信息被長(zhǎng)久儲(chǔ)存的可能性隨之大大提高[15](Maquire, Frith, Morris, 1999)。顯然,那些有存在意義的信息,因其“合理”且對(duì)自己“有意義”,自然會(huì)生發(fā)相應(yīng)的情感體驗(yàn),于是迅速被儲(chǔ)存。
大腦的發(fā)育是非線性的、非勻速發(fā)展的,不同腦區(qū)的發(fā)育速度和發(fā)育節(jié)點(diǎn)也各不相同。成長(zhǎng)階段的兒童,其學(xué)習(xí)的效果往往取決于那些負(fù)責(zé)認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)和情緒技能的腦區(qū)的發(fā)育成熟程度。情緒反應(yīng)產(chǎn)生于人腦的邊緣系統(tǒng),而額葉的功能之一就是評(píng)估和調(diào)控由邊緣系統(tǒng)產(chǎn)生的情緒類型和強(qiáng)度。數(shù)千年的“學(xué)習(xí)”,人類大腦在過(guò)濾機(jī)體獲取的信號(hào)時(shí),生存和情緒信號(hào)具有高度優(yōu)先權(quán)。所以,大腦的生長(zhǎng)中,情緒系統(tǒng)比額葉發(fā)育快,成熟時(shí)間也要早得多(Steinberg, 2005)。邊緣系統(tǒng)在10—12歲時(shí)就已發(fā)育成熟,而額葉的成熟則要到22—24歲。這意味著,小學(xué)階段學(xué)生的學(xué)習(xí),往往是情緒驅(qū)動(dòng)注意,再由注意推動(dòng)學(xué)習(xí)。當(dāng)然,還必須認(rèn)識(shí)到的是,情緒注意的發(fā)生比認(rèn)知上的意識(shí)產(chǎn)生要快,小學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的情緒性反應(yīng)也基本比理性反應(yīng)要快得多。
有研究者運(yùn)用正電子發(fā)射斷層掃描測(cè)量被試學(xué)習(xí)不同類型信息時(shí)大腦血流模式的變化,根據(jù)大腦血流水平的改變推斷被試神經(jīng)激活的程度。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)信息比較新奇時(shí),左右顳葉都被強(qiáng)烈激活,而面對(duì)練習(xí)過(guò)的(數(shù)次呈現(xiàn)過(guò)的信息)任務(wù)時(shí),右側(cè)顳葉的激活水平急劇下降,只能激活左側(cè)顳葉。這說(shuō)明,大腦右半球與新奇刺激相關(guān)聯(lián),而左半球則與常規(guī)信息相關(guān)聯(lián)。[16]可見(jiàn),學(xué)習(xí)任務(wù)是否具有新奇性,將直接影響學(xué)生的好奇心及學(xué)習(xí)興趣,也將帶來(lái)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)及學(xué)習(xí)效果的改變。
認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究啟示我們,學(xué)習(xí)過(guò)程中積極情感的投入,能助益學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的增強(qiáng);而給學(xué)生自主選擇的機(jī)會(huì),則有助于動(dòng)機(jī)的激發(fā)以及注意力的維持,并在此過(guò)程中體會(huì)操控感、生發(fā)責(zé)任感;學(xué)生對(duì)新知與已知以復(fù)雜的方式所進(jìn)行的聯(lián)結(jié),則可催生批判性分析等高水平的思考。
(三) 學(xué)習(xí)理論的聚焦
人類對(duì)自己持之以恒的好奇與探索,對(duì)文化傳承、自我發(fā)展、價(jià)值創(chuàng)造等話題的追問(wèn),必然最終落到對(duì)“人究竟是如何學(xué)習(xí)的”這一奧秘的探尋中。隨著心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等的研究推進(jìn),學(xué)習(xí)理論也相應(yīng)紛呈。于筆者而言,教書育人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與這些理論的相遇,無(wú)論是醍醐灌頂下的認(rèn)同,還是半信半疑中的部分接納,每一種“相遇后的反應(yīng)”都是自己覺(jué)察或未曾覺(jué)察的理性認(rèn)識(shí)的喚醒與明晰。若追問(wèn)“浩瀚的理論之海中首取的‘那一瓢’是什么”,顯然,學(xué)習(xí)主體的明確必然讓人聚焦“動(dòng)機(jī)”這一核心。
動(dòng)機(jī)作為“激發(fā)、維持并使行為指向特定目的的一種力量”[17],具體到學(xué)習(xí)上,無(wú)論是極端地認(rèn)為“沒(méi)有動(dòng)機(jī)就沒(méi)有學(xué)習(xí)的發(fā)生”,還是頗為中性地認(rèn)可“動(dòng)機(jī)在學(xué)習(xí)中起到極大的促進(jìn)效能,但并非不可或缺”,雖然在動(dòng)機(jī)對(duì)學(xué)習(xí)的作用上觀點(diǎn)不一,但基本普遍認(rèn)同長(zhǎng)期的有意義的學(xué)習(xí)中,動(dòng)機(jī)是必要的。如果沒(méi)有學(xué)習(xí)心向,就不可能確定新任務(wù)的意義,不可能根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)將新材料、新內(nèi)容與自己的已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)相融合。
隨著人本主義理論的興起,對(duì)動(dòng)機(jī)的解釋以及動(dòng)機(jī)何以產(chǎn)生的探尋,在內(nèi)在需要和外部誘因的雙重視角下,動(dòng)機(jī)理論日漸豐滿。其中最為著名的是馬斯洛的需求層次理論中的動(dòng)機(jī)模型。生理需要、安全的需要、愛(ài)與歸屬的需要、尊重的需要以及自我實(shí)現(xiàn)的需要,從前四種的缺失性動(dòng)機(jī)到最后的成長(zhǎng)性動(dòng)機(jī),讓人日趨完整與統(tǒng)一。
而弗魯姆(Victor H. Vroom)的期望理論也提出了動(dòng)機(jī)三要素:期望值、工具性、效價(jià),三者同時(shí)作用,動(dòng)機(jī)才能產(chǎn)生。這里必須提及人本主義思想中的另一個(gè)觀點(diǎn)——“相信”的重要性。從自我意識(shí)出發(fā),申克(Dale H. Schunk)所認(rèn)為的“如果覺(jué)得任務(wù)會(huì)失敗,人們就不會(huì)努力。如果相信自己能夠做成某件事,人們就可能會(huì)努力”,班杜拉(Albert Bandura)提出的“自我效能越高,就會(huì)表現(xiàn)越好”,都讓我們看到了“相信成功”的力量。而我們所熟知的皮格馬利翁效應(yīng)(亦即羅森塔爾效應(yīng)),因?yàn)橄嘈徘移诖谑窃诜e極的心理暗示與互動(dòng)中,“期待什么”便“得到什么”。萊瑟姆和洛克(Gary Latham, Edwin Locke)提出目標(biāo)設(shè)定理論時(shí)也有一個(gè)重要發(fā)現(xiàn):設(shè)定具體的、可測(cè)量的、具有挑戰(zhàn)性的目標(biāo),會(huì)對(duì)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生積極的影響。
與此相應(yīng)的是,維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論,在“更有見(jiàn)識(shí)的他者”的指導(dǎo)和鼓勵(lì)下,學(xué)生以自己的方式與學(xué)習(xí)主題互動(dòng)并形成自己的理解和新認(rèn)識(shí),個(gè)體的學(xué)習(xí)在社會(huì)互動(dòng)中得以促進(jìn)。學(xué)習(xí)是一個(gè)社會(huì)性的過(guò)程,學(xué)生是通過(guò)與他人、環(huán)境和教師的互動(dòng)來(lái)學(xué)習(xí)的,這一過(guò)程中,外部互動(dòng)與內(nèi)在心理相互作用。與維果斯基的觀點(diǎn)有著異曲同工之妙的,還有與他未在同一時(shí)空也未曾受其影響的布魯納(Jerome Seymour Bruner)。他們都基于個(gè)體自我建構(gòu)的視角探討學(xué)習(xí)何以產(chǎn)生,布魯納還特別提出了“腳手架”的搭建,以便于學(xué)生自主、積極地“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”。
著力動(dòng)機(jī)的學(xué)習(xí)促進(jìn),那些經(jīng)典仍舊可資借鑒。奧蘇貝爾(David Pawl Ausubel)以提升學(xué)生參與學(xué)習(xí)的意愿或動(dòng)機(jī)而提出的“先行組織者”操作系統(tǒng)可謂“經(jīng)典中的經(jīng)典”。其具體流程如下:第一步,由教師用學(xué)生能夠理解的語(yǔ)言對(duì)課程目標(biāo)給出清晰的解釋,并引導(dǎo)學(xué)生建立它們與之前課程的聯(lián)系;第二步,合理呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,讓學(xué)生在設(shè)計(jì)的教學(xué)框架中主動(dòng)積極地投入認(rèn)知與建構(gòu)中;第三步,鼓勵(lì)學(xué)生以批判的眼光審視新知,促進(jìn)每一名學(xué)生建構(gòu)自己的認(rèn)知理解。
四、 內(nèi)涵意蘊(yùn)
以前文梳理的心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等研究成果為理論基礎(chǔ),基于人的完整性立場(chǎng),特別關(guān)注動(dòng)機(jī)在兒童認(rèn)知、情感、能力、品格等和諧發(fā)展中所發(fā)揮的功能意義,“理趣數(shù)學(xué)”這一小學(xué)數(shù)學(xué)教育實(shí)踐的核心理念應(yīng)運(yùn)而生。
(一) 說(shuō)“理”解“趣”
《說(shuō)文解字》注“理,治玉也”。“理”的本義是“加工玉石”,即順著紋路把玉從璞中剖分出來(lái),由此引申出對(duì)一切事物的整治料理之義。玉石上的花紋也叫“理”,據(jù)此引申出物質(zhì)本身的紋路、層次即為“理”,并進(jìn)一步推及客觀事物本身的次序。動(dòng)詞意義和名詞屬性的“理”字,最終都落在了規(guī)律、次序、標(biāo)準(zhǔn)的把握以及據(jù)此的循“理”而為上。
如此,若將人的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程視同加工玉石的過(guò)程,從一般性和特殊性的視角共同聚焦兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí):數(shù)學(xué)這門研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)、變化、空間以及信息的形式科學(xué),它是科學(xué)的“語(yǔ)言”、生活的“工具”,自帶文化和審美的屬性。數(shù)學(xué)教育是以科學(xué)精神、理性思維為核心,是在情意知行相統(tǒng)一的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)“完整的人”的發(fā)展過(guò)程。基于數(shù)學(xué)的理性之本質(zhì),兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),必須是“講理”的,這是形成深度理解以及從自發(fā)走向自覺(jué)的理性意識(shí)的關(guān)鍵;兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),也必須是注重“條理”的,抽象概括、歸納演繹的過(guò)程都有其自身的“序”和邏輯,思維的清晰、簡(jiǎn)練和敏捷,是長(zhǎng)期浸染于數(shù)學(xué)思考可預(yù)見(jiàn)的收獲;兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),更必須是符合“學(xué)理”的,是基于兒童身心發(fā)展及認(rèn)知規(guī)律的順勢(shì)而為。
《說(shuō)文》:“趣,疾也。”趣的本義為急、趕快,疾速。作為動(dòng)詞,引申為催促、督促、趕快、從速;作為名詞,則表達(dá)為強(qiáng)烈吸引人的興味、意向、意志、愛(ài)好的 “意趣、旨趣、志趣”等,更有表達(dá)使人感到愉快的趣味,如“興趣、樂(lè)趣、情趣”。顯然,“趣”有主動(dòng)獲得之意,有快樂(lè)愉悅之情。
聯(lián)系兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),“趣”之義與作為動(dòng)力“泵機(jī)”和實(shí)現(xiàn)人完整的發(fā)展的心向、情緒、動(dòng)機(jī)及情感幾乎完美重合。個(gè)體想學(xué)數(shù)學(xué)的意向?yàn)椤叭は颉保瑢?duì)數(shù)學(xué)新知或問(wèn)題的好奇成“興趣”,快速投入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的行動(dòng)為“趣之”,感覺(jué)數(shù)學(xué)有趣的興味是“樂(lè)趣”,即便遇阻依然執(zhí)著投入的意志為“志趣”,獲得成功后無(wú)法替代的那種數(shù)學(xué)情感及認(rèn)知,就是觸摸數(shù)學(xué)之“旨趣”所獲得的“意趣”。相較于人文學(xué)科育人中的情意知行相統(tǒng)一,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)這門理性的形式科學(xué),“趣”之情與意的感悟,因其難而顯得尤為重要。
于數(shù)學(xué)教師而言,如何給學(xué)生提供“好吃有營(yíng)養(yǎng)”的學(xué)習(xí)材料,讓學(xué)生感到數(shù)學(xué)好玩、有意思,從而因數(shù)學(xué)內(nèi)容的趣味性、思維性而引發(fā)源源不斷的好奇?如何設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性又在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)的學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生感到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能成功,從而因成就感、獲得感而不斷積蓄良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情感?如何在兼顧積極情感、數(shù)學(xué)思維和學(xué)習(xí)方法的教學(xué)設(shè)計(jì)中,建構(gòu)多維互動(dòng)的學(xué)習(xí)場(chǎng),讓學(xué)生面對(duì)數(shù)學(xué)這門往往結(jié)果確定但過(guò)程方法多元的學(xué)科,從而因?qū)W習(xí)的自主性、差異性而不斷發(fā)現(xiàn)新視角、產(chǎn)生新思考?數(shù)學(xué)之趣、學(xué)習(xí)之趣、差異之趣的體悟與收獲,都源于對(duì)兒童成長(zhǎng)之“理”、學(xué)習(xí)生發(fā)之“理”、數(shù)學(xué)本質(zhì)之“理”、教育價(jià)值與實(shí)踐規(guī)律之“理”的準(zhǔn)確把握。“理”是兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“趣”之源,“趣”是兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之“理”的實(shí)踐轉(zhuǎn)化。
(二) “理趣數(shù)學(xué)”是一種數(shù)學(xué)教育理念
理趣數(shù)學(xué),是基于兒童學(xué)習(xí)之“理”,注重情意知行和諧發(fā)展的活潑潑的學(xué)習(xí)之旅。“理趣數(shù)學(xué)”是針對(duì)小學(xué)這一學(xué)段學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)而提出的。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)須符合其天性、遵循其認(rèn)知規(guī)律。因此,“好玩的、有意思的”數(shù)學(xué)內(nèi)容及活動(dòng)是引發(fā)學(xué)生新奇感、好奇心的重要資源,是學(xué)生高度的行為投入、思維投入和情感投入的前提;而“我在場(chǎng)”“我主控”的獨(dú)立探究、操作感知、自主思考、對(duì)話合作則是保持積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)“卷入”的方式;學(xué)習(xí)過(guò)程中的即時(shí)反饋與矯正是首因效應(yīng)下讓學(xué)生獲得清晰理解的關(guān)鍵;每個(gè)學(xué)習(xí)階段開(kāi)放性、復(fù)雜性探究任務(wù)的設(shè)置及其驅(qū)動(dòng)下的自思、自省與建構(gòu),是讓理解走向深刻并獲得高階思維發(fā)展不可或缺的契機(jī);伙伴間的交流合作,亦是將差異變成彼此啟發(fā)與激揚(yáng)的學(xué)習(xí)資源。
“理趣數(shù)學(xué)”,是基于數(shù)學(xué)教育之“理”,在數(shù)學(xué)認(rèn)知中發(fā)展數(shù)學(xué)思維、積淀數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)、精進(jìn)數(shù)學(xué)技能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)以核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為重點(diǎn)的數(shù)學(xué)課程育人價(jià)值。“理趣數(shù)學(xué)”強(qiáng)調(diào)必須恪守學(xué)習(xí)內(nèi)容——數(shù)學(xué)于人的成長(zhǎng)的意義,依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)體系獨(dú)特的結(jié)構(gòu)性和內(nèi)在一致性,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),能于調(diào)動(dòng)、激活知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中,對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容加以解釋,重新建構(gòu)其意義。并且,在理解的基礎(chǔ)上,“能夠?qū)⑵湓谝粋€(gè)情境中所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用于新情境”,在遷移應(yīng)用中,解決新問(wèn)題或真實(shí)情境中的復(fù)雜問(wèn)題。“理趣數(shù)學(xué)”也強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)思想方法在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要價(jià)值。“數(shù)學(xué)的本質(zhì)是思維”,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)就是從問(wèn)題出發(fā),在提出問(wèn)題、思考問(wèn)題中,以數(shù)學(xué)思想方法獨(dú)具的條理性和邏輯性,在抽象與概括、類推與聯(lián)想、歸納與演繹中,促進(jìn)批判性思維、創(chuàng)造性思維等高階思維能力的發(fā)展。
(三) “理趣數(shù)學(xué)”更是一種數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐
當(dāng)下,課堂依然是師生主要相遇的地方。在這真實(shí)的空間中,師生之間以怎樣的方式互動(dòng)交往,除了營(yíng)造出相應(yīng)的教學(xué)生態(tài),也“規(guī)定”了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中“集體”數(shù)學(xué)思維方式的推展。這里的“集體”,并非大一統(tǒng)的一致行動(dòng),它可能是相似的思路、方式的彼此確認(rèn),也可能是解決相同問(wèn)題時(shí)不同的思考維度和結(jié)果的繽紛呈現(xiàn)。這樣的“繽紛”,也許實(shí)現(xiàn)了分辯中的各自明晰,也許達(dá)成了差異比較后的共識(shí),但都促進(jìn)了每一位學(xué)生思維的深入。它意味著,此時(shí)、此地、這群人的“在場(chǎng)”,是鮮活的生命相遇。這場(chǎng)共同漫溯數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)彼岸的旅程,不可復(fù)制也不可重來(lái)。
“理趣數(shù)學(xué)”意味著數(shù)學(xué)教學(xué)作為一種關(guān)系性的實(shí)踐,教師就是那“人有意識(shí)地改造人”中的前者。教師作為“平等的首席”,是學(xué)生與數(shù)學(xué)這一客體知識(shí)互動(dòng)的重要中介,極大影響著學(xué)生學(xué)習(xí)的感受、過(guò)程和結(jié)果。如此,教師如何設(shè)計(jì)教學(xué)是決定實(shí)踐效果的關(guān)鍵。選擇哪些有趣的學(xué)習(xí)素材調(diào)動(dòng)學(xué)生投入學(xué)習(xí)的興趣?采用哪些適切的教學(xué)手段維持學(xué)生的全員卷入和思維深入?以怎樣的教學(xué)邏輯推進(jìn),讓學(xué)習(xí)與改變真正發(fā)生?當(dāng)然,教師的教學(xué)風(fēng)格和實(shí)踐藝術(shù)也是不可忽視的催化劑。教育是經(jīng)驗(yàn)的藝術(shù)化交往。一個(gè)風(fēng)趣有魅力的教師,自帶吸引學(xué)生喜歡數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“氣場(chǎng)”,一個(gè)習(xí)慣于“從學(xué)生實(shí)際出發(fā),不斷改革教學(xué)方法,使學(xué)生學(xué)得輕松愉快”[18]的教師,必然精于“以愛(ài)的方式和藝術(shù)化的策略促進(jìn)兒童經(jīng)驗(yàn)和教師經(jīng)驗(yàn)等不同個(gè)體經(jīng)驗(yàn)之間的對(duì)話和交往”[19],必然善于構(gòu)建一個(gè)尊重、賞識(shí)、支持的教學(xué)環(huán)境,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)始終保持昂揚(yáng)的態(tài)勢(shì)。
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(余"穎,江蘇省南京市北京東路小學(xué)黨總支書記,特級(jí)教師,正高級(jí)教師。南京師范大學(xué)教育碩士專業(yè)導(dǎo)師,南京航空航天大學(xué)行業(yè)導(dǎo)師,江蘇省教育學(xué)會(huì)小學(xué)數(shù)學(xué)專委會(huì)副理事長(zhǎng)。江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”培養(yǎng)對(duì)象、“蘇教名家”培養(yǎng)工程培養(yǎng)對(duì)象、江蘇省教育家型校長(zhǎng)培育對(duì)象。)