楚蓉
【摘要】 《數(shù)學課程標準(2011版)》10個核心概念詞的提出是立足學生數(shù)學素養(yǎng)的形成和學生的發(fā)展,其本質上體現(xiàn)的是數(shù)學的基本思想:數(shù)學抽象、數(shù)學推理和數(shù)學模型思想. 數(shù)學思維的本質特點是抽象與推理,符號則是數(shù)學抽象最主要的語言表征,而運用符號進行數(shù)學思考是發(fā)展符號意識最具特色的思維方式,符號意識的培養(yǎng)及符號意識形成的過程又是數(shù)學模型的建立過程,同時也是一個數(shù)學化的過程.
【關鍵詞】 符號意識;數(shù)學思想;數(shù)學建模
《課程標準(2011版)》指出“數(shù)學是研究數(shù)量關系和空間形式的科學”;“數(shù)學作為對客觀現(xiàn)象抽象概括而逐漸形成的科學語言與工具,不僅是自然科學和技術科學的基礎,而且在社會科學與人文科學中發(fā)揮著越來越大的作用”;“數(shù)學是人類文化的重要組成部分,數(shù)學素養(yǎng)是現(xiàn)代社會每一個公民所必備的基本素養(yǎng)”. 由此可以看出新修訂的課程標準突出了數(shù)學課程的文化性和工具性,其中10個核心概念詞的提出則是立足學生數(shù)學素養(yǎng)的形成和學生的發(fā)展上,其本質體現(xiàn)了數(shù)學的基本思想:抽象、推理、模型. 核心概念詞之二的“符號意識”就是運用符號進行數(shù)學思考,這種思考就是數(shù)學基本思想的集中反映.
一、著眼于數(shù)學思想,理解符號意識的內涵.
首先,《課程標準(2011版)》將原來的“符號感”改為了“符號意識”,將“感”改為“意識”其意義與課程目標的價值取向和數(shù)學符號本質意義的要求更加吻合. 在數(shù)學學習中,無論是概念、命題學習還是問題解決,都涉及用符號表征數(shù)學對象,并用符號去進行運算、推理,得到一般性的結論. 數(shù)學的本質是概念和符號,并通過概念和符號進行運算和推理,用“意識”比用“感”更為準確. 可見,發(fā)展學生的“符號意識”是在培養(yǎng)和發(fā)展更高層次、更高水準的數(shù)學素養(yǎng),更加強調學生主動理解和運用符號的心理傾向.
其次,新課標在表述中增加了“符號表示數(shù)”,可以理解為既可以用字母表示數(shù),還包括用阿拉伯數(shù)學符號表示數(shù). 這樣看來,從孩童時代,孩子的符號意識已悄然開始,小時候玩的積木里就有了三角形、長方形、等圖形符號;家長的啟蒙教育大多從認識1、2、3等數(shù)字符號開始;從耳熟能詳?shù)膬焊琛?像鉛筆細又長,2像小鴨水中劃——”這些數(shù)學符號經常被學生說在口頭,用在筆端. 但是,學生們并不會將其上升到“符號”的意義. 如停留在這個基礎上是遠遠不夠的,這就需要教師在不斷的喚醒中逐步培養(yǎng)學生的符號意識,體會數(shù)學的抽象,學會數(shù)學的推理和數(shù)學的建模,增強學生的符號意識.
二、立足教材編排,研究學生形成符號意識的思維過程
眼界決定境界,當我們用一種數(shù)學思考的眼光審視我們的教材時,就可以看到教材的編排者在“符號意識”方面的一些思考與設計,力圖帶著我們領會其背后的數(shù)學思想和獨特的思維方式.
(一)
此內容的編排經歷了從一個具體的情境中抽象出數(shù)量關系和變化規(guī)律,并用符號表示,這是一個從具體到抽象、從特殊到一般的探索和歸納的過程,借助直觀的操作建立圖形的模型,找到長方形面積和長與寬的數(shù)量關系并形成語言的模型,再抽象出字母模型,這不僅是一個數(shù)學建模的過程而且是符號意識形成的過程.
(二)理解符號所代表的數(shù)量關系和變化規(guī)律,這是一個從一般到特殊、從理論到實踐的過程. 如假設一個正方形的邊長是a,那么4a就是這個正方形的周長,a2就能表示為正方形的面積,這也是一個解釋和應用模型過程,同時還是一個符號化的過程.
(三)縱看我們的九冊教材. 在第一學段,學生接觸更多的是簡單的符號,這些符號如同象形文字,是那樣的簡明、形象、生動和傳神. 如關系符號“=”,表示數(shù)學對象之間的關系. 它的首創(chuàng)者英國數(shù)學家列克爾德說“世界上再也沒有比兩條平行而又等長的線段意義更相同了. ”它不僅可以表示數(shù)與數(shù)、數(shù)與式的“等”還可以表示式與式的“等”,如此形象的等長就在學生感知“等”的過程中初步體會到了其背后的意義. 我們傳達給學生的不僅是符號本身,更重要的是,從這些抽象的符號本身看到其所表征準確的數(shù)學意義,在不斷喚醒中增強符號意識.
進入第二學段,學生的認知已經不只停留在符號的表面意義,他們已經能根據(jù)生活經驗和學習經驗開始走進符號,去探尋符號背后更深的意義,不僅“懂”符號而且會“用”符號.
課標在第三學段中要求“能分析具體問題中的簡單數(shù)量關系,并用代數(shù)式表示”,“通過用代數(shù)式、方程、不等式、函數(shù)等表達數(shù)量關系的過程,體會模型的思想,建立符號意識”.
數(shù)學的本質就是在不斷的抽象、概括、模式化的過程中發(fā)展和豐富起來的.
研究數(shù)學問題的模式,可以表征為“抽象—符號—應用”,荷蘭數(shù)學家弗賴登塔爾把這個過程稱之為“數(shù)學化”. 不難看出,九冊教材編排就是一個“數(shù)學化”的過程,就是在學生不斷體會中建立模型的思想,建立符號意識的過程.
三、關注數(shù)學問題的解決過程,研究發(fā)展符號意識的有效策略
符號意識更多地表現(xiàn)為以學生為主體的一種主動用符號的意識,學生經歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的全過程,在這一過程中積累運用符號的數(shù)學活動經驗,更好地感悟符號所蘊含的數(shù)學思想本質,逐步促進學生符號意識得到提高.
符號意識的形成過程就是建立符號模型的過程:
初步建立符號的模型. 從現(xiàn)實生活情境中,通過整理的信息,分析和描述問題的過程,經歷一個從學生現(xiàn)有認知出發(fā)、不規(guī)范的數(shù)學語言通過規(guī)整和訓練 走向嚴謹和標準語言,從而初步感受符號作用,抽象出數(shù)學問題.
二次建立符號模型. 抽象出來的數(shù)學問題,通過經驗、對比再用符號表示,體會從特殊再到一般、從理論到實踐的過程,再把得到的結論應用到實際生活中.
符號意識的建立過程就是一個數(shù)學化的過程,此過程旨在培養(yǎng)學生的分析、抽象、推理、簡化等能力,引導學生用數(shù)學思考的眼光去體會數(shù)學的基本思想,在學習過程中抽象出符號,用符號發(fā)現(xiàn)規(guī)律并用形成的符號模型去解決實際問題,這樣符號意識自然形成.
【參考文獻】
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