鄧友祥
[摘要]數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)活動(dòng)的教學(xué)。不少教師對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)活動(dòng)水平層次的認(rèn)識(shí)和把握不夠,極大地影響了數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)效果。從哲學(xué)、學(xué)生認(rèn)知發(fā)展、數(shù)學(xué)思維特點(diǎn)的角度來(lái)分析,小學(xué)生數(shù)學(xué)活動(dòng)水平可劃分為直觀水平、直覺(jué)水平、經(jīng)驗(yàn)水平、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平、邏輯水平、方法論水平6個(gè)水平層次。有效的小學(xué)數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)要重視善于引起學(xué)生觀念上的不平衡,實(shí)行數(shù)學(xué)的“再創(chuàng)造”,提供挑戰(zhàn)性認(rèn)知任務(wù),正確表征數(shù)學(xué)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生“數(shù)學(xué)地思維”。
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)活動(dòng);水平層次;有效教學(xué)
數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)活動(dòng)的教學(xué)。隨著數(shù)學(xué)新課程的深入實(shí)施。廣大的數(shù)學(xué)教師在課程理念方面已有一定的認(rèn)識(shí),比較重視改善學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,重視數(shù)學(xué)交流、合作學(xué)習(xí)等數(shù)學(xué)活動(dòng)的教學(xué),并積累了較豐富的數(shù)學(xué)新課程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。但是,當(dāng)前數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)在很大程度上仍然停留在“為活動(dòng)而活動(dòng)”的表層上。數(shù)學(xué)教學(xué)只是讓學(xué)生“體驗(yàn)”一下科學(xué)家發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過(guò)程,從事一下“類(lèi)似”科學(xué)家發(fā)現(xiàn)知識(shí)的活動(dòng),數(shù)學(xué)活動(dòng)展開(kāi)不夠充分,數(shù)學(xué)的本質(zhì)凸現(xiàn)不夠,數(shù)學(xué)教學(xué)缺乏創(chuàng)造性和數(shù)學(xué)性,學(xué)生的數(shù)學(xué)思路打不開(kāi),內(nèi)在的情感和思維沒(méi)有被真正激活。這在很大程度上極大地影響了主體的主動(dòng)建構(gòu)。上述教學(xué)現(xiàn)狀導(dǎo)致不少學(xué)生獨(dú)立思考的意識(shí)不強(qiáng)。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)缺乏深層次的思考,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率和水平普遍不高,到了中學(xué)階段(高中階段尤為明顯)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)顯得“后勁”(數(shù)學(xué)思維)不足。究其原因,不少教師對(duì)數(shù)學(xué)活動(dòng)水平層次的認(rèn)識(shí)和把握不夠,不能準(zhǔn)確地了解學(xué)生的真實(shí)思維活動(dòng),較多的只是憑自己的經(jīng)驗(yàn)、直覺(jué),甚至是主觀臆斷選擇教學(xué)方法,教學(xué)方法缺乏針對(duì)性和有效性,因而在實(shí)施數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)時(shí)無(wú)所適從,不能科學(xué)地把握教學(xué)的進(jìn)程與節(jié)奏。極大地影響了數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)效果。由此看來(lái),對(duì)數(shù)學(xué)活動(dòng)水平進(jìn)行科學(xué)分析,探究和把握學(xué)生的真實(shí)思維活動(dòng),進(jìn)而采取有針對(duì)性的有效的數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)策略。對(duì)提高數(shù)學(xué)活動(dòng)水平和數(shù)學(xué)教學(xué)效率將有著十分重要的意義。
關(guān)于數(shù)學(xué)活動(dòng),至今還沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的定義,這里只是局限于對(duì)數(shù)學(xué)中積極性的狹義理解,把數(shù)學(xué)教學(xué)的積極性概念作為具有一定結(jié)構(gòu)的思維活動(dòng)的形成和發(fā)展來(lái)理解,這種思維活動(dòng)稱(chēng)為數(shù)學(xué)活動(dòng)。因此,從這個(gè)意義上講,數(shù)學(xué)活動(dòng)是思維活動(dòng)。
一、數(shù)學(xué)活動(dòng)水平的層次分析
數(shù)學(xué)活動(dòng)是一個(gè)組織經(jīng)驗(yàn)領(lǐng)域的活動(dòng),學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,思維進(jìn)人較高層次時(shí),較低層次的組織方法將變成較高層次的研究題材,較低層次的活動(dòng)就成為分析的對(duì)象,要了解學(xué)生真實(shí)的數(shù)學(xué)思維水平,就必須要對(duì)數(shù)學(xué)活動(dòng)的層次進(jìn)行足夠深度的分析。
1數(shù)學(xué)活動(dòng)水平層次劃分的理論依據(jù)。
從哲學(xué)的角度看。人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物所采用的科學(xué)方法是逐步深入的,至今有如下5個(gè)遞進(jìn)層次:“認(rèn)識(shí)論、實(shí)證論、方法論、價(jià)值論、本原論”。認(rèn)識(shí)論是人類(lèi)用以理解事物的最為古樸、直接的思維方法,也是一種本能的認(rèn)識(shí)方法;實(shí)證論是認(rèn)識(shí)論的具體和實(shí)在化方向的深化;方法論系指思想方法、世界觀,可以說(shuō)是認(rèn)識(shí)論、實(shí)證論的升華和指導(dǎo);價(jià)值論是考慮了“利益”關(guān)系的問(wèn)題,也是在自然問(wèn)題上考慮了社會(huì)性的問(wèn)題或管理類(lèi)問(wèn)題:本原論則志在追本溯源,尋找事物發(fā)生的真諦。簡(jiǎn)單地說(shuō),認(rèn)識(shí)論是解決“是什么”的,實(shí)證論是解決“有什么”的,方法論是解決“像什么”的。價(jià)值論是解決“應(yīng)該是什么”的,本原論是解決“為什么”的。認(rèn)識(shí)論、實(shí)證論、方法論是基礎(chǔ)、是重點(diǎn),價(jià)值論、本原論是其派生和推廣。這為數(shù)學(xué)活動(dòng)水平層次劃分的類(lèi)別確定,提供了重要的分層依據(jù)。
從學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的角度看,蘇聯(lián)著名心理學(xué)家維果茨基提出的“最近發(fā)展區(qū)”理論認(rèn)為,兒童有兩種發(fā)展水平:一是兒童的現(xiàn)有水平,即由一定的已經(jīng)完成的發(fā)展系統(tǒng)所形成的兒童心理機(jī)能的發(fā)展水平,如兒童已經(jīng)完全掌握了某些概念和規(guī)則;二是即將達(dá)到的發(fā)展水平。這一理論強(qiáng)調(diào)教學(xué)不能只適應(yīng)兒童發(fā)展的現(xiàn)有水平。而應(yīng)走在發(fā)展的前面,最終跨越“最近發(fā)展區(qū)”達(dá)到新的發(fā)展水平。這為數(shù)學(xué)活動(dòng)水平層次間的差異確定,提供了理論支撐。
從數(shù)學(xué)思維特點(diǎn)的角度看。數(shù)學(xué)活動(dòng)實(shí)質(zhì)是數(shù)學(xué)思維的活動(dòng),一個(gè)具有“數(shù)學(xué)思維”修養(yǎng)的人常常表現(xiàn)出如下特點(diǎn):在討論問(wèn)題時(shí),習(xí)慣于強(qiáng)調(diào)定義(界定概念),強(qiáng)調(diào)問(wèn)題存在的條件;在觀察問(wèn)題時(shí),習(xí)慣于抓住其中的(函數(shù))關(guān)系,在微觀(局部)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步作出多因素的全局性(全空間)考慮;在認(rèn)識(shí)問(wèn)題時(shí),習(xí)慣于將已有的嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念如對(duì)偶、相關(guān)、隨機(jī)、周期性等概念廣義化,用于認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題。這對(duì)如何確定數(shù)學(xué)活動(dòng)水平的層次標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)要求,具有直接的理論指導(dǎo)價(jià)值。
2小學(xué)生數(shù)學(xué)活動(dòng)水平的層次剖析。
根據(jù)上述理論分析,結(jié)合我國(guó)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)及學(xué)生實(shí)際,避開(kāi)知識(shí)的局限性,可以得知,當(dāng)前我國(guó)小學(xué)生數(shù)學(xué)活動(dòng)水平在認(rèn)識(shí)論、實(shí)證論這兩個(gè)層次上可達(dá)到,方法論只是很淺顯地涉及但無(wú)法達(dá)到,至于價(jià)值論和本原論不是小學(xué)階段所論及的水平層次?;谶@樣的認(rèn)識(shí),筆者認(rèn)為??梢詫⑿W(xué)生數(shù)學(xué)活動(dòng)水平劃分為如下6個(gè)層次:直觀水平、直覺(jué)水平、經(jīng)驗(yàn)水平、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平、邏輯水平、方法論水平。
(1)直觀水平。
這是數(shù)學(xué)活動(dòng)的最低層次。在這一層次水平上,學(xué)生只能認(rèn)識(shí)眼前有形的、實(shí)在的事物。
處于此水平上的學(xué)生通常是低年級(jí)學(xué)生。如教學(xué)“認(rèn)識(shí)圖形”(蘇教版義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《數(shù)學(xué)》一年級(jí)下冊(cè))(簡(jiǎn)稱(chēng)一下,下同)中長(zhǎng)方形、正方形、圓時(shí),學(xué)生通過(guò)實(shí)物(長(zhǎng)方體積木等)和模型來(lái)辨認(rèn)“附著”在其上的長(zhǎng)方形、正方形、圓。就是直觀水平。但是值得注意的是,中高年級(jí)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)時(shí),有時(shí)還需重復(fù)經(jīng)歷這一水平層次,如教學(xué)“長(zhǎng)方體和正方體的認(rèn)識(shí)”(六上),學(xué)生雖對(duì)長(zhǎng)方體、正方體有直觀認(rèn)識(shí),但仍需要結(jié)合實(shí)物進(jìn)行教學(xué),這樣做的目的不是只停留在這一水平層次上,而是為了幫助學(xué)生順利地上一個(gè)更高水平層次。
(2)直覺(jué)水平。
簡(jiǎn)單地說(shuō)。直覺(jué)=直觀+想象。它可作預(yù)測(cè)性的認(rèn)識(shí),但其準(zhǔn)確性較差。不同年級(jí)的學(xué)生都能不同程度地表現(xiàn)出此種層次水平。
比如。學(xué)生數(shù)感的培養(yǎng)在中低年級(jí)都有一定的要求,就如何讓學(xué)生感受大數(shù)的意義并進(jìn)行估計(jì)。無(wú)論是要求低年級(jí)結(jié)合現(xiàn)實(shí)素材,還是中年級(jí)結(jié)合現(xiàn)實(shí)情境來(lái)進(jìn)行,學(xué)生可能更多的是憑直覺(jué)。又如,教學(xué)“平行和相交”(四上),學(xué)生對(duì)“平行線”的認(rèn)識(shí),既要有直觀又要有一定的想象(此時(shí)學(xué)生頭腦中已有平行線的實(shí)例,如一組平行的電線,但不能認(rèn)為這是學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn),因?yàn)閷W(xué)生并未經(jīng)歷過(guò)電線的拉排與平行測(cè)量。這里只是學(xué)生觀察與想象中的“平行”),這時(shí)的認(rèn)識(shí)水平就是直覺(jué)水平。
(3)經(jīng)驗(yàn)水平。
經(jīng)驗(yàn)中一種實(shí)踐知識(shí)。簡(jiǎn)單說(shuō)就是。經(jīng)驗(yàn)=經(jīng)歷事實(shí)(信息)+直覺(jué),這樣認(rèn)識(shí)事物比僅憑直覺(jué)的準(zhǔn)確性更強(qiáng)。不同的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容,要求學(xué)生要有相應(yīng)的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
如教學(xué)“時(shí)、分、秒”(二上),學(xué)生必須要結(jié)合自己生活中有關(guān)鐘表認(rèn)識(shí)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行。這就是說(shuō)學(xué)生的數(shù)學(xué)
活動(dòng)水平此時(shí)處在經(jīng)驗(yàn)水平。又如教學(xué)“統(tǒng)計(jì)與可能性”(二上),學(xué)生有一定的此方面的生活經(jīng)驗(yàn),如知道天陰時(shí)下雨的可能性要比天晴時(shí)下雨的可能性大等。諸如此類(lèi)的生活或?qū)W習(xí)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)學(xué)習(xí)該新知識(shí)雖有一定的幫助。但是較模糊的。這就要求教師還應(yīng)該要?jiǎng)?chuàng)造一定的課堂現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)情境(如創(chuàng)設(shè)摸球活動(dòng)),作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)的補(bǔ)充,幫助學(xué)生獲得學(xué)習(xí)新知必備的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),這樣的數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)是符合學(xué)生所處的經(jīng)驗(yàn)水平層次要求的。
(4)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平。
知識(shí)是前人經(jīng)驗(yàn)的整理與升華。因而更為可靠。處于這一層次水平的學(xué)生,進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)都必須要有足夠的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。
如教學(xué)“認(rèn)識(shí)分?jǐn)?shù)”(三下),要求學(xué)生既要有認(rèn)識(shí)一個(gè)物體(圖形)的幾分之一或幾分之幾的知識(shí)基礎(chǔ),又必須具有一定的多個(gè)物體的平均分(結(jié)果是整數(shù))經(jīng)驗(yàn),在這里學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)必須有機(jī)結(jié)合才能學(xué)好新知。
(5)邏輯水平。
處于此層次水平的學(xué)生,應(yīng)該能夠(或說(shuō)應(yīng)該能達(dá)到)依據(jù)概念、規(guī)則(法則、公式、定律等)和相關(guān)程序步驟,通過(guò)邏輯推理得出科學(xué)結(jié)論,這是僅憑經(jīng)驗(yàn)、觀察得不到的事實(shí)。中高年級(jí)(尤其是高年級(jí))學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)通常應(yīng)該能達(dá)到此水平層次,這一水平層次上學(xué)生的認(rèn)識(shí)達(dá)到更深層、更抽象的地步。這時(shí)的認(rèn)識(shí)屬于實(shí)證論范疇。但是需要說(shuō)明的是,在這一水平層次上雖然要加強(qiáng)學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng),但由于受知識(shí)、年齡等諸多因素影響。許多數(shù)學(xué)問(wèn)題小學(xué)生還不能給出嚴(yán)格的證明,因此,在小學(xué)階段學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)還只是初步的,許多數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決有時(shí)更多地依賴(lài)于合情推理。
如教學(xué)“正方形的認(rèn)識(shí)”(三上)時(shí),不能單純停留在測(cè)量、對(duì)折等操作層面上得出正方形的特征,而應(yīng)基于長(zhǎng)方形已有的特征,通過(guò)操作(測(cè)量、對(duì)折等)得出正方形鄰邊相等,再結(jié)合正方形(特殊長(zhǎng)方形)也應(yīng)有“兩組對(duì)邊分別相等”這一特征。推出正方形的“四條邊都相等”這一特征。這里,數(shù)學(xué)活動(dòng)的教學(xué)并非僅憑學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),而是在學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上作進(jìn)一步簡(jiǎn)單的邏輯推理,當(dāng)然這種推理(合情推理)還只是初步的,因?yàn)閷W(xué)生畢竟還不能給出嚴(yán)格的證明。
(6)方法論水平。
當(dāng)一般認(rèn)識(shí)論與實(shí)證論經(jīng)升華成為思想方法、思維工具和思維觀念時(shí)即成為方法論,具有此水平層次的學(xué)生能夠更廣泛、更深刻、更抽象地認(rèn)識(shí)世界。數(shù)學(xué)思想方法也可歸屬于方法論的范疇。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中雖然蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想方法。但由于小學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)水平還達(dá)不到方法論的認(rèn)識(shí)水平,因此小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中。數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)雖重要但還處于滲透教學(xué)階段。
比如。教學(xué)“圓的認(rèn)識(shí)”(五下)時(shí),我們?cè)O(shè)計(jì)出如下的“投石子”比賽活動(dòng):讓8個(gè)小朋友分別位于長(zhǎng)方形地的頂角、各邊的中點(diǎn)向中心的簍子中投石子,誰(shuí)投的多誰(shuí)就獲勝。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生討論、思考,發(fā)現(xiàn)這種比賽對(duì)站在頂角的小朋友來(lái)說(shuō)是不公平的,要做到比較公平,可將長(zhǎng)方形地改為正方形地,進(jìn)一步改為圓形地才能做到絕對(duì)公平,因?yàn)榇藭r(shí)每個(gè)小朋友到簍子的距離都一樣。最后通過(guò)多媒體課件演示隨著參與“投石子”公平游戲人數(shù)的不斷增加,最終(由無(wú)數(shù)個(gè)人)形成了一個(gè)圓,從而較自然地揭示了圓的本質(zhì)特征(圓周上任一點(diǎn)到圓心的距離都相等),這樣的活動(dòng)教學(xué)滲透了集合思想、極限思想。
上述6個(gè)水平層次中,(1)至(4)屬于一般認(rèn)識(shí)論階段(層次),也叫做思辨認(rèn)識(shí)階段,其特點(diǎn)在于憑直接的思維去認(rèn)識(shí)對(duì)象。這樣的認(rèn)識(shí)范疇和深度自然是有限的;(5)屬于實(shí)證論階段(層次),它比一般認(rèn)識(shí)論更為實(shí)在、更為深刻、更能深入到直觀和經(jīng)驗(yàn)不可及的深度和廣度,因而更為準(zhǔn)確;(6)屬于方法論階段(層次),它的特點(diǎn)是憑借“軟”的思想方法去抽象地從而更為寬廣、深邃地認(rèn)識(shí)問(wèn)題。
由上還可以看出。小學(xué)數(shù)學(xué)活動(dòng)水平的6個(gè)層次并非嚴(yán)格地與小學(xué)生的年齡、學(xué)習(xí)年級(jí)層次相對(duì)應(yīng)。而是由學(xué)生的年齡特征、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容的難易程度、學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)等因素共同決定的。認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。才能在數(shù)學(xué)教學(xué)中視具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際,準(zhǔn)確確定學(xué)生已有水平層次和可應(yīng)達(dá)到的水平層次,以便采取相應(yīng)的有效教學(xué)策略。
二、對(duì)當(dāng)前有效開(kāi)展小學(xué)數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)的幾點(diǎn)建議
數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)要想有效促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展,就應(yīng)該精心設(shè)計(jì)有利于學(xué)生數(shù)學(xué)思維發(fā)展的各種數(shù)學(xué)活動(dòng),使學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)活動(dòng)和其他輔助活動(dòng)實(shí)現(xiàn)自身認(rèn)識(shí)、思維、個(gè)性等的形成和發(fā)展。對(duì)此,就當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)活動(dòng)的有效教學(xué),提出如下幾點(diǎn)建議:
1善于引起學(xué)生觀念上的不平衡。
數(shù)學(xué)教學(xué)是思維教學(xué),要注重?cái)?shù)學(xué)活動(dòng)過(guò)程教學(xué),充分暴露學(xué)生的數(shù)學(xué)思維過(guò)程,以準(zhǔn)確把握學(xué)生的真實(shí)思維水平,促使學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)化,由不知到知的轉(zhuǎn)化。注重?cái)?shù)學(xué)活動(dòng)過(guò)程教學(xué)。除了把學(xué)生組織到數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中來(lái),讓他們動(dòng)手操作,討論解疑,更重要的是教師要善于引起學(xué)生觀念上的不平衡。做一個(gè)“理智的引路人”。這是由于學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展就是觀念上的平衡狀態(tài)不斷遭到破壞。并又不斷達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過(guò)程。因此。教師應(yīng)當(dāng)十分注意如何去引起學(xué)生觀念上的不平衡。給學(xué)生充分暴露數(shù)學(xué)思維活動(dòng)過(guò)程的機(jī)會(huì)。也即應(yīng)當(dāng)善于設(shè)定這樣的環(huán)境。在其中。學(xué)生已有的知識(shí)和能力不足以解決所面臨的問(wèn)題(達(dá)到目標(biāo)),從而產(chǎn)生觀念上的不平衡,能夠較為清楚地看到自身已有知識(shí)的局限性,并努力通過(guò)新的學(xué)習(xí)活動(dòng)達(dá)到新的、更高水平上的平衡。顯然。從這樣的角度去分析,除了提供正面(標(biāo)準(zhǔn))的范例,還必須通過(guò)適當(dāng)?shù)馁|(zhì)疑或反例(或變式)設(shè)計(jì)去引發(fā)出學(xué)生的“觀念沖突”,并幫助學(xué)生將正確觀念和錯(cuò)誤觀念進(jìn)行比較,促其作出自覺(jué)的“選擇”。
比如,教學(xué)過(guò)“梯形”的概念后,在出示幾個(gè)梯形圖形的正面(標(biāo)準(zhǔn))范例和反例后,還應(yīng)出示如下的變式圖形(兩腰“同向”),讓學(xué)生去辨析。這種充分全面的變式教學(xué)。能充分暴露學(xué)生已有的數(shù)學(xué)思維活動(dòng)。并經(jīng)過(guò)教師的有效教學(xué)引導(dǎo),促使學(xué)生突破定勢(shì)性的干擾,從具體到抽象概括的思維活動(dòng)趨于完善。對(duì)“梯形”概念的理解進(jìn)入更高的概括化程度。
2給學(xué)生提供可“再創(chuàng)造”的數(shù)學(xué)活動(dòng)機(jī)會(huì)。
有效的數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)要能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。訓(xùn)練學(xué)生自我談話或彼此之間互問(wèn)老師要問(wèn)的問(wèn)題。即自己提問(wèn)題:“我要寫(xiě)什么”、“我寫(xiě)給誰(shuí)看的”、“我要解釋什么”、“有什么步驟”、“別人能看得懂嗎”。激發(fā)學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑的內(nèi)在動(dòng)機(jī),一個(gè)行之有效的做法就是給學(xué)生提供可“再創(chuàng)造”的數(shù)學(xué)活動(dòng)機(jī)會(huì)。正如著名數(shù)學(xué)教育家弗賴(lài)登塔爾(H.Freudenthal)所提出的:“數(shù)學(xué)教學(xué)的核心是學(xué)生的‘再創(chuàng)造,這就是說(shuō),數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)事實(shí)上就是這樣的‘再創(chuàng)造過(guò)程。我們?cè)诖瞬⒎鞘且獧C(jī)械地去重復(fù)歷史中的‘原始創(chuàng)造,而應(yīng)根據(jù)自己的體驗(yàn)并用自己的思維方式重新去創(chuàng)造出有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)?!庇捎谛W(xué)數(shù)學(xué)教材經(jīng)過(guò)了教學(xué)法的加工,通常是用演繹的方
法把概念、公式、法則等內(nèi)容互相聯(lián)合起來(lái)成為一個(gè)統(tǒng)一體,這種形式在一定程度上顛倒了數(shù)學(xué)的實(shí)際發(fā)現(xiàn)過(guò)程。這就使得學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和抽象概括、邏輯推理等能力的表現(xiàn)處于暫時(shí)滯后狀態(tài)。對(duì)此,教師應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)合適的“再創(chuàng)造”情境,使學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)活動(dòng)(數(shù)學(xué)思維)的學(xué)習(xí),了解數(shù)學(xué)結(jié)論背后的豐富事實(shí),從而對(duì)數(shù)學(xué)概念、法則、公式、定律等數(shù)學(xué)結(jié)論的發(fā)生發(fā)展有充分的認(rèn)識(shí)。
例如,教學(xué)“化分?jǐn)?shù)為小數(shù)”(五下)時(shí),出示如下教例:“把3/4、7/25、9/40、2/9、5/14化成小數(shù)(除不盡的保留三位小數(shù))?!睘閷W(xué)生創(chuàng)設(shè)如下的可“再創(chuàng)造”的數(shù)學(xué)活動(dòng):即通過(guò)“固定分母,改變分子”的學(xué)習(xí)活動(dòng),如將7/25、9/40(均可化為有限小數(shù))分別改為11/25、13/40(仍都可化為有限小數(shù)),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到一個(gè)分?jǐn)?shù)能否化成有限小數(shù)與分子無(wú)關(guān)(暫時(shí)結(jié)論);接著通過(guò)“固定分子,改變分母”的學(xué)習(xí)活動(dòng),如將。3/4(可化為有限小數(shù))、5/14(不能化為有限小數(shù))分別改為3/7(不能化為有限小數(shù))、5/8(能化為有限小數(shù)),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到一個(gè)分?jǐn)?shù)能否化成有限小數(shù)一定與分母有關(guān)(暫時(shí)結(jié)論)。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生探索得出一個(gè)分?jǐn)?shù)能化成有限(無(wú)限)小數(shù)應(yīng)具備的條件。但由于學(xué)生所得結(jié)論與教學(xué)目標(biāo)仍有一定的差距(結(jié)論中缺少“最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)”這個(gè)條件),因此可以讓學(xué)生思考“3/15的分母含有2、5以外的質(zhì)因數(shù)3,卻能化成有限小數(shù),這是為什么”,這一問(wèn)題打破了學(xué)生剛剛建立起的“知識(shí)結(jié)構(gòu)”(分母只含有質(zhì)因數(shù)2或5的分?jǐn)?shù)能化成有限小數(shù),否則不能化成有限小數(shù)),既為下面進(jìn)一步學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)”埋下了伏筆。又使學(xué)生受到了“運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展”的辯證唯物主義觀點(diǎn)的啟蒙教育,(在后續(xù)學(xué)習(xí)中)認(rèn)識(shí)到“最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)”這一條件的重要性,使學(xué)生在知識(shí)上逐步逐層地達(dá)到了終極目標(biāo)。
3向?qū)W生提供挑戰(zhàn)性認(rèn)知任務(wù)。
根據(jù)維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論,為了確保數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)的有效性,數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該向?qū)W生提供挑戰(zhàn)性認(rèn)知任務(wù)。挑戰(zhàn)性認(rèn)知任務(wù)是指那些稍微超出學(xué)生能力、但在專(zhuān)家的幫助下可以完成的任務(wù),即處在最近發(fā)展區(qū)內(nèi)。與學(xué)生的能力形成了一種積極的不匹配狀態(tài)。維果茨基認(rèn)為,教學(xué)要重視學(xué)生“學(xué)習(xí)的最佳期限”,不應(yīng)盲目拔高和遲滯。以免錯(cuò)過(guò)“最近發(fā)展區(qū)”。這就要求教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)時(shí),必須要考慮學(xué)生現(xiàn)有的水平層次,所提供的教學(xué)內(nèi)容或任務(wù)應(yīng)該能給學(xué)生造成積極的認(rèn)知沖突。
由此看來(lái),數(shù)學(xué)教師在設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)時(shí),所選擇的問(wèn)題及安排的數(shù)學(xué)活動(dòng)不但要適合于學(xué)生現(xiàn)有的數(shù)學(xué)思維水平,更應(yīng)該要考慮到促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維向下一個(gè)數(shù)學(xué)思維階段發(fā)展,即要考慮到學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力水平的限制,又要考慮到數(shù)學(xué)思維發(fā)展的潛力。從而,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)整理知識(shí)和重組知識(shí)能力的培養(yǎng)。使學(xué)生能從知識(shí)材料間的問(wèn)題和矛盾中不斷探索發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)的深化和發(fā)展。
比如,教學(xué)“小數(shù)乘法”(五上)時(shí),在學(xué)生已基本掌握小數(shù)乘法計(jì)算法則后??稍O(shè)計(jì)如下的開(kāi)放題:“根據(jù)積的小數(shù)位置。在因數(shù)上點(diǎn)上小數(shù)點(diǎn),使算式724×303與積219.372相等?!彪m然積的小數(shù)點(diǎn)已定位,但因數(shù)是幾位小數(shù)會(huì)有多種情況,具體可以讓學(xué)生充分進(jìn)行數(shù)學(xué)活動(dòng)與交流,充分地發(fā)揮想象,作出多種不同的解答。這樣的教學(xué)符合維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論。有助于促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)水平由“知識(shí)經(jīng)驗(yàn)層次”上升為“邏輯層次”。
4幫助學(xué)生正確表征數(shù)學(xué)問(wèn)題。
要促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)水平上層次。就必須要幫助學(xué)生正確表征數(shù)學(xué)問(wèn)題。一方面,數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)必須要重視3個(gè)關(guān)鍵要素:?jiǎn)栴}、語(yǔ)言和方法。問(wèn)題。要與學(xué)生現(xiàn)實(shí)水平相符但又要高于學(xué)生實(shí)際水平。且學(xué)生經(jīng)過(guò)教師的引導(dǎo)和自己努力又能解決問(wèn)題(最近發(fā)展區(qū)理論);語(yǔ)言,要重視加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)能力的培養(yǎng);方法,要注意問(wèn)題高于學(xué)生實(shí)際水平時(shí),如何引導(dǎo)學(xué)生采取有效的數(shù)學(xué)方法來(lái)解決問(wèn)題。另一方面,必須要訓(xùn)練學(xué)生陳述自己的假設(shè)及步驟,引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解釋所要解決的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生從引述別人的言語(yǔ)到自行思考表達(dá),特別要重視數(shù)學(xué)語(yǔ)言(文字、符號(hào)、圖形等)表達(dá)能力的培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生自我強(qiáng)化,加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。
不過(guò),有必要指出的是,這里的問(wèn)題具有相對(duì)性。同一個(gè)問(wèn)題,對(duì)有的學(xué)生來(lái)說(shuō)可能不構(gòu)成問(wèn)題;相反,一般人認(rèn)為不成問(wèn)題的問(wèn)題,對(duì)有的學(xué)生來(lái)講,有時(shí)反而倒構(gòu)成問(wèn)題。這就要求教師開(kāi)展數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)時(shí),要重視幫助學(xué)生消除影響數(shù)學(xué)活動(dòng)效果的因素(如背景知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、智慧水平、認(rèn)知特性、動(dòng)機(jī)強(qiáng)度、氣質(zhì)性格等),以有助于學(xué)生正確地表征數(shù)學(xué)問(wèn)題。
5引導(dǎo)學(xué)生“數(shù)學(xué)地思維”。
為了有效地引導(dǎo)學(xué)生“數(shù)學(xué)地思維”。教師在數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)中的主要任務(wù)應(yīng)當(dāng)是教會(huì)學(xué)生數(shù)學(xué)地看、數(shù)學(xué)地想、數(shù)學(xué)地做。教會(huì)學(xué)生數(shù)學(xué)地看,主要指的就是觀察;數(shù)學(xué)地想。就是要在引導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)地觀察事物的基礎(chǔ)上,提出數(shù)學(xué)問(wèn)題,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,從而找到解決問(wèn)題的途徑和方法,并獲得廣泛的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn);數(shù)學(xué)地做,就是要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。
鑒于小學(xué)生的邏輯水平還只是處于初步水平。因此,為了引導(dǎo)學(xué)生“數(shù)學(xué)地思維”,有效的教學(xué)方法之一就是開(kāi)展“合情推理”或“常識(shí)推理”教學(xué)。合情推理的基本格式是,首先給出一個(gè)猜想,然后通過(guò)種種方式找出理由去證實(shí)(或證明,至少要說(shuō)明)增強(qiáng)或否定其猜想的合理性。通常一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)論之得來(lái)。最初往往都要經(jīng)過(guò)這樣一個(gè)合情推理的過(guò)程,這就是著名數(shù)學(xué)教育家波利亞所說(shuō)的名言“數(shù)學(xué)是猜出來(lái)的”原理所在。合情推理有時(shí)雖不能得到數(shù)學(xué)的最終結(jié)論,但卻是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的前期過(guò)程。
比如,教學(xué)“平行四邊形”(四下)時(shí),雖然學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)水平(相對(duì)于此問(wèn)題)基本處于第四層次(知識(shí)經(jīng)驗(yàn)水平),但可以通過(guò)操作教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下的合情推理。使學(xué)生解決問(wèn)題的思維水平盡可能上升到“第五層次”(邏輯水平)上。具體做法是,給學(xué)生一組不同類(lèi)型、不同大小的平行四邊形。引導(dǎo)學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)“兩組對(duì)邊分別平行”、“兩組對(duì)邊分別相等”、“兩組對(duì)角分別相等”、“兩組鄰角的和都是180°等許多重要性質(zhì),再通過(guò)操作(測(cè)量、對(duì)折、平移等)、交流與討論,使學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這些性質(zhì)之間的邏輯聯(lián)系。在此基礎(chǔ)進(jìn)行邏輯組織,最終發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)“基本性質(zhì)”可以“推出”(合情推理)其他部分或全部性質(zhì)(這里不同的學(xué)生會(huì)選擇不同的“基本性質(zhì)”)。顯然,這樣的數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué),雖沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格的邏輯論證,但卻抓住了平行四邊形概念內(nèi)涵的本質(zhì),而且還能使學(xué)生領(lǐng)悟到“學(xué)會(huì)定義”這種數(shù)學(xué)活動(dòng)。
要引導(dǎo)學(xué)生“數(shù)學(xué)地思維”,還必須要重視對(duì)學(xué)生的“體驗(yàn)性教育”,回歸尊重學(xué)生本性的追求,側(cè)重使學(xué)生形成獨(dú)立的問(wèn)題意識(shí)和思考能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,促進(jìn)學(xué)生理解能力和個(gè)性的健全發(fā)展。對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)“體驗(yàn)性教育”的目的,就是要促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維“積極化”發(fā)展,這是當(dāng)前數(shù)學(xué)活動(dòng)教學(xué)應(yīng)該值得重視的問(wèn)題。為了確定學(xué)生是否能實(shí)現(xiàn)某種積極性的數(shù)學(xué)活動(dòng)以及教師的數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)是什么,必須要了解學(xué)生現(xiàn)有的真實(shí)思維水平以及必須要教給學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)水平,比較這兩個(gè)水平的目的就是要把學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)水平提高到我們要教的水平。教師必須要明確什么時(shí)候提高或降低所要教的數(shù)學(xué)活動(dòng)水平。以確保學(xué)生與教師的數(shù)學(xué)思維水平同步(平衡)甚至超前,為學(xué)生進(jìn)行“數(shù)學(xué)地思維”創(chuàng)造良好的可能條件。