周衛(wèi)東
一、在生活與數(shù)學(xué)、經(jīng)驗(yàn)與探究的理性把握中彰顯數(shù)學(xué)的本質(zhì)
1.從“生活數(shù)學(xué)”走向“學(xué)校數(shù)學(xué)”。
數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)。生活中的數(shù)學(xué)感性成分很多,但數(shù)學(xué)作為對(duì)客觀現(xiàn)象抽象概括而逐漸形成的科學(xué)語言與工具,其本質(zhì)又是理性的。數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該從數(shù)學(xué)和生活的角度出發(fā),給學(xué)生提供更多理性思考的力量。
【教學(xué)片段1】
師:同學(xué)們,確定位置在我們身邊隨處可見。仔細(xì)觀察這張座位圖(出示教材情境圖),張亮的位置在哪兒,你能用自己的方法說一說嗎?
生1:張亮在第2排第3個(gè)。
生2:第5排第3個(gè)。
……
師:為什么同一個(gè)位置說法卻不一樣呢?
生:每個(gè)人看的方法不一樣,每個(gè)人看的角度也不同……
師:角度不同,說法自然也不同。這樣交流起來,就會(huì)有些……
生:有些麻煩,不夠統(tǒng)一,不容易理解。
師:怎樣才能統(tǒng)一、正確、簡明地描述張亮的位置呢?今天這節(jié)課我們繼續(xù)來研究確定位置。
用數(shù)對(duì)確定位置的前提便是認(rèn)識(shí)列與行,基于此,許多教師在執(zhí)教本課時(shí)總喜歡創(chuàng)設(shè)情境,如“猜班長”“猜朋友”等。其實(shí)在生活中真正用數(shù)對(duì)確定位置的方法是不多見的,更多的是一種類似方法的應(yīng)用。從這個(gè)意義上說,我們應(yīng)將生活中的實(shí)物看作數(shù)學(xué)知識(shí)在生活中的原型,而不是數(shù)學(xué)知識(shí)本身。直接從教材的場景圖出發(fā),讓學(xué)生用自己的語言來描述張亮的位置,同樣激活了學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生的描述可能簡練但不夠準(zhǔn)確,也可能準(zhǔn)確但不夠統(tǒng)一,但簡短的互動(dòng)交流已然使學(xué)生認(rèn)識(shí)到已有表示方法的不足,產(chǎn)生用統(tǒng)一、簡明的方式來確定位置的需求。
因而,在教學(xué)中要處理好數(shù)學(xué)與生活的關(guān)系,關(guān)注生活語言,更要關(guān)注數(shù)學(xué)語言;關(guān)注生活現(xiàn)象,更要關(guān)注數(shù)學(xué)問題;關(guān)注生活事例,更要關(guān)注數(shù)學(xué)原型;關(guān)注生活經(jīng)驗(yàn),更要關(guān)注數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)等?!皵?shù)學(xué)化”是數(shù)學(xué)的本質(zhì),生活化是數(shù)學(xué)的外延,數(shù)學(xué)問題不能囿于生活范疇,必須合理地把握數(shù)學(xué)的本質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。
2.從“客觀經(jīng)驗(yàn)”走向“主觀探究”。
數(shù)學(xué)是一種客觀存在,但也是人的一種主觀建構(gòu),因此更應(yīng)該關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主觀作用。在關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),更應(yīng)該關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)的獲取,讓數(shù)學(xué)從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài),從客觀存在走向與主觀獲取的和諧共生。
【教學(xué)片段2】
教師向?qū)W生介紹列和行的規(guī)定,并確定張亮的位置。
師:和剛開始你們自己的方法對(duì)比一下,你有什么感受?
生:變得簡單了一些,變得統(tǒng)一起來。
師:不過數(shù)學(xué)是一種國際語言,追求簡潔明了,能否寫得再簡單些呢?
教師給出足夠的時(shí)間,讓學(xué)生自主“創(chuàng)造”自己的寫法。
師:比較一下,你認(rèn)為哪種方法最不可能被人們接受?
學(xué)生在充分的交流之后,黑板上留下了如下幾種方法。
師:這幾種方法中,都有哪些共同的特點(diǎn)?
生1:都有4和2這兩個(gè)數(shù)字。
生2:都是先寫4,再寫2的。
生3:中間都有一個(gè)符號(hào)。
教師借機(jī)引出數(shù)對(duì)名稱。
已確定的規(guī)則性內(nèi)容,是客觀存在的,學(xué)生可以直接接受的,就沒有太多的價(jià)值進(jìn)行探索研究?!傲信c行”的概念,教者直接告知學(xué)生,讓學(xué)生在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中建立用“第幾列第幾行”的方法確定位置,并觀察從座位圖到點(diǎn)子圖的變化過程,感受確定位置的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性,便于學(xué)生建立數(shù)對(duì)的表象理解。但在教學(xué)數(shù)對(duì)含義時(shí),教者先讓學(xué)生即興創(chuàng)作、自由發(fā)揮,舍棄了“次品”后,留下的則是逼近數(shù)對(duì)本質(zhì)的“正品”了,雖不盡合理與完美,但浸染著學(xué)生對(duì)知識(shí)本質(zhì)的洞悉和領(lǐng)悟,難能可貴。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)已有方法進(jìn)行思考比較,水到渠成般抽象出數(shù)對(duì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),“人為規(guī)定”的數(shù)對(duì)含義在學(xué)生的主動(dòng)參與中獲得了更為鮮活的意義。
數(shù)學(xué)本質(zhì)的理性把握,要去兒童化、生活化,但其必然基于兒童主觀經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)。完全脫離兒童主觀經(jīng)驗(yàn)的數(shù)學(xué)是不理性的,也是不可取的,極易導(dǎo)致數(shù)學(xué)的經(jīng)驗(yàn)化和抽象化。數(shù)對(duì)概念的教學(xué)可以直接告知,也可直接去創(chuàng)造,但對(duì)已有方法的比較讓“簡明寫法”的探索有了方向,兒童的主觀經(jīng)驗(yàn)得到充分的尊重,使得數(shù)學(xué)客觀存在與兒童主觀經(jīng)驗(yàn)有機(jī)契合。
二、在認(rèn)知與思維、方法與思想的理性把握中彰顯數(shù)學(xué)的本質(zhì)
數(shù)學(xué)的本質(zhì)是要學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地思維,在已有的認(rèn)知基礎(chǔ)上引導(dǎo)兒童將思考不斷深入、將思維不斷深刻、將方法不斷體悟、將思想不斷領(lǐng)悟,讓兒童由“學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地思維”向“通過數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)思維”發(fā)展,感悟數(shù)學(xué)核心價(jià)值的思維特點(diǎn),并在掌握學(xué)科方法的同時(shí),感悟數(shù)學(xué)思想的美妙。
1.從“感性認(rèn)知”走向“深入思維”。
兒童對(duì)于數(shù)學(xué)的理解首先是感性的,唯有在感性認(rèn)知的基礎(chǔ)上引導(dǎo)兒童走向數(shù)學(xué)思維的深入,進(jìn)而改變兒童的思維方式,讓學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)認(rèn)知同行,讓方法與數(shù)學(xué)思維共存,及時(shí)優(yōu)化兒童的思維方式,在思維中體會(huì)數(shù)學(xué)的巨大力量,直抵?jǐn)?shù)學(xué)的本質(zhì)。
【教學(xué)片段3】
師:有位同學(xué)(4,1)的點(diǎn)描在這里,難道這個(gè)數(shù)對(duì)有兩個(gè)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)嗎?
生1:不對(duì),他畫錯(cuò)了。
生2:他把第4列第1行看成了第4行第1列了。
師:那這個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)對(duì)是多少?(1,4)
師:而這個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)對(duì)才是?(4,1)
師:看來,一個(gè)數(shù)對(duì)只能對(duì)應(yīng)著一個(gè)?(一個(gè)點(diǎn))
師:一個(gè)點(diǎn)只能對(duì)應(yīng)著一個(gè)?(一個(gè)數(shù)對(duì))
師:原來這點(diǎn)和數(shù)對(duì)是一一對(duì)應(yīng)的。
學(xué)生根據(jù)數(shù)對(duì)找點(diǎn)的過程應(yīng)該是感性的,但在感性的過程中卻產(chǎn)生了有意義的錯(cuò)誤資源,這或許是對(duì)數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的混淆,亦或許是對(duì)數(shù)對(duì)特征的難以分辨。但在比較的過程中,學(xué)生卻看到了更有意義的東西——數(shù)對(duì)與點(diǎn)最本質(zhì)的“一一對(duì)應(yīng)”的思想,巧妙而又不著痕跡。從感性的認(rèn)知出發(fā),進(jìn)行合理的猜想,在歸納類比中再認(rèn)識(shí),這本身就是思維方式的熏陶與提升。
數(shù)學(xué)是認(rèn)識(shí)世界的思維工具,數(shù)學(xué)的抽象性有助于學(xué)生理解事物的共性和本質(zhì)。在學(xué)生主動(dòng)從事觀察、實(shí)驗(yàn)、類比、歸納等,探索與發(fā)現(xiàn)性的思維活動(dòng),在自主探索的過程中真正掌握數(shù)學(xué)思維、學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地思維,這才是數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)。
2.從“具體方法”走向“思想觀念”。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)該有效地引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)形成的過程,讓學(xué)生在對(duì)特殊實(shí)例的觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、歸納、抽象或概括的過程中,看到知識(shí)背后所蘊(yùn)涵的思想觀念,并點(diǎn)化學(xué)生領(lǐng)悟這些思想觀念,那么學(xué)生掌握的知識(shí)才是生動(dòng)的、鮮活的、可遷移的,學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)才能得到質(zhì)的飛躍。
【教學(xué)片段4】
師:你能用數(shù)對(duì)表示方格紙上這個(gè)點(diǎn)的位置嗎?
展示:
師:為什么同一個(gè)點(diǎn)會(huì)寫出兩個(gè)不同的數(shù)對(duì)呢?
生:它們的起點(diǎn)的數(shù)不同,寫的數(shù)對(duì)不同。一個(gè)是以1為起點(diǎn),一個(gè)是以0為起點(diǎn)。
師:其實(shí)這兩種寫法都是合理的,只不過它們的起點(diǎn)不同。數(shù)學(xué)上一般用以什么為起點(diǎn)?(以0為起點(diǎn))
師:那這張方格圖,它的“0起點(diǎn)”會(huì)在哪兒呢?(電腦演示“0起點(diǎn)”)
師:一般情況下,方格圖都會(huì)以0為起點(diǎn)。
在方格圖上用數(shù)對(duì)確定位置,這才是真正意義上的坐標(biāo)數(shù)對(duì)。教材例1是在現(xiàn)實(shí)情境中用數(shù)對(duì)確定位置,它與方格圖最大的矛盾就是增加了表示起點(diǎn)的列(縱軸)與行(橫軸),這也是許多教師在教學(xué)中無法突破的地方。利用學(xué)生熟悉的方格紙巧妙過渡到在方格圖上用數(shù)對(duì)確定點(diǎn)的位置,但由于方格紙上并沒有表示列和行對(duì)應(yīng)的數(shù),學(xué)生形成了兩種不同的數(shù)對(duì)。再將兩個(gè)數(shù)對(duì)展開比較與辨析,學(xué)生感悟到在方格圖上用數(shù)對(duì)確定位置首先要選擇“0起點(diǎn)”,感受原點(diǎn)的重要性,引導(dǎo)學(xué)生逼近重要的坐標(biāo)思想,真正在學(xué)生心中建立起坐標(biāo)的雛形。張奠宙教授指出:笛卡爾發(fā)現(xiàn)解析幾何是數(shù)學(xué)上一個(gè)巨大的進(jìn)步,小學(xué)里面先學(xué)第一步,就是把坐標(biāo)建立起來,而建立坐標(biāo),首先就是選擇原點(diǎn)。其實(shí)用數(shù)對(duì)確定位置的本質(zhì)便是坐標(biāo)思想的滲透。
當(dāng)下,許多學(xué)生的數(shù)學(xué)理解只能停留在被告知的水平,缺乏一種自我建構(gòu)的需求。數(shù)學(xué)課堂應(yīng)該極力讓學(xué)生觸及數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生在理解數(shù)學(xué)方法的同時(shí)感受數(shù)學(xué)知識(shí)背后隱藏的數(shù)學(xué)思想,體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生過程。在這種數(shù)學(xué)本質(zhì)的洗禮下,學(xué)生會(huì)更加洞悉數(shù)學(xué)的本來面目,也更能啟迪智慧。
(作者單位:江蘇省南京師范大學(xué)附屬小學(xué))