陳文勝
【編者按】創(chuàng)設(shè)情境的意圖,是希望用較為直觀的方式將課堂中所要傳授的知識(shí)用學(xué)生所熟知的事物展現(xiàn)出來。當(dāng)前的教師早已習(xí)慣了在課堂初始階段便創(chuàng)設(shè)情境,再按部就班地實(shí)施教學(xué)。對于情境設(shè)置是否合理、有效,“去情境”的環(huán)節(jié)是否給予足夠的關(guān)注等方面卻顯得不足,從而影響了課堂教學(xué)的實(shí)際效果,造成“假大空”的現(xiàn)象。本期專輯圍繞如何正確對待“創(chuàng)設(shè)情境”展開討論。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011)》指出:數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)“重視學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生體驗(yàn)從實(shí)際背景中抽象出數(shù)學(xué)問題、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型、尋求結(jié)果、解決問題的過程”“從學(xué)生實(shí)際出發(fā),創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的問題情境”。強(qiáng)調(diào)情境教學(xué)是課程改革的一個(gè)顯著特點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中,有些教師為情境而情境,對去情境化關(guān)注不夠,影響了實(shí)際教學(xué)效果。所以我們有必要思考和改進(jìn)去情境化,凸顯數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)。
一、去情境化的內(nèi)涵
從情境的觀點(diǎn)來考查數(shù)學(xué)情境教學(xué),包括情境化、去情境化、再情境化三個(gè)環(huán)節(jié)。情境化是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)和現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生探索的樂趣,從而學(xué)習(xí)數(shù)學(xué);去情境化是通過提出數(shù)學(xué)問題,將數(shù)學(xué)知識(shí)從具體的情境中抽象出來,由現(xiàn)實(shí)情境走向數(shù)學(xué)化,實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)情境的超越,進(jìn)而成為抽象概括的數(shù)學(xué)知識(shí);再情境化就是建立數(shù)學(xué)模型,將獲得的新知識(shí)應(yīng)用于新情境,解決新問題。有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不能只停留在創(chuàng)設(shè)情境這一環(huán)節(jié),必須通過觀察、比較、分析、抽象、概括等數(shù)學(xué)活動(dòng),經(jīng)歷去情境化過程,自主建構(gòu)知識(shí)。
二、去情境化的基礎(chǔ)
1. 精選情境。
對于小學(xué)生而言,數(shù)學(xué)內(nèi)容具有抽象性,需要情境的創(chuàng)設(shè)和直觀的支撐。因此能否創(chuàng)設(shè)有效的、有意義的現(xiàn)實(shí)情境,無疑是數(shù)學(xué)教學(xué)迫切需要解決的重要問題。一個(gè)好的情境除了符合學(xué)生的經(jīng)驗(yàn),指向教學(xué)目標(biāo)和核心的學(xué)習(xí)內(nèi)容,具有思考性和探索性,還必須能夠?yàn)槿デ榫郴蛳禄A(chǔ)。
例如,一位教師教學(xué)“9加幾”時(shí),創(chuàng)設(shè)了探索情境:用兩個(gè)大小一樣的10毫升量杯各倒了一杯水,其中一杯倒了9毫升,另一杯倒了4毫升,一共倒了多少毫升水?這個(gè)問題有的學(xué)生用數(shù)刻度的方法計(jì)算;有的學(xué)生把4毫升水中的1毫升倒入9毫升的水中,湊成10毫升,再加上剩下的3毫升,得13毫升。然后教師用算式記錄計(jì)算的過程與結(jié)果。從借助情境動(dòng)手操作到理解算法、優(yōu)化算法、概括算法的過程實(shí)際上就是去情境化的過程。選擇這樣的情境能夠啟發(fā)學(xué)生思考,對學(xué)生理解“湊十法”的算理更有效,并且有助于培養(yǎng)學(xué)生對于計(jì)算方法的心理意象,體會(huì)加法的分解與組合過程。
2. 找準(zhǔn)時(shí)機(jī)。
在實(shí)現(xiàn)去情境化的過程中,其“去”的時(shí)機(jī)是一個(gè)極其重要的要素。如果教師未能把握好去情境化的時(shí)機(jī),將達(dá)不到預(yù)期的效果。例如,某教師教學(xué)“認(rèn)識(shí)負(fù)數(shù)”一課,在讓學(xué)生觀察并認(rèn)識(shí)溫度中的正、負(fù)數(shù)之后,馬上要求學(xué)生把后面的度去掉,舉例并歸納正、負(fù)數(shù)的概念。上述案例中教師也設(shè)置了去情境化的過程,由于沒有把握好時(shí)機(jī),過早地從生活情境中抽象出來,教師的行為越俎代庖,學(xué)生的學(xué)習(xí)也淺嘗輒止。如果教師能在學(xué)生認(rèn)識(shí)溫度后,讓他們經(jīng)歷從溫度計(jì)到數(shù)軸模型的演變抽象過程,體會(huì)數(shù)學(xué)的抽象性和簡潔性的特點(diǎn)。去情境化的時(shí)機(jī)把握,要求教師一要讀懂教材,把握教材的“邏輯起點(diǎn)”;二要讀懂學(xué)生,找準(zhǔn)學(xué)生的“學(xué)習(xí)起點(diǎn)”;三要選擇合理的教學(xué)策略。只有這樣,我們才能引導(dǎo)學(xué)生獲得抽象的數(shù)學(xué)知識(shí),掌握數(shù)學(xué)思想與方法,更好地理解數(shù)學(xué)的本質(zhì)。
三、去情境化的方法
1. 優(yōu)化提問。
實(shí)現(xiàn)從生活情境到數(shù)學(xué)模型的過渡,首先不應(yīng)對情境本身做過多的渲染和描述,避免喧賓奪主,分散學(xué)生的注意力。要及時(shí)去除情境,提出數(shù)學(xué)問題,這樣才能使教學(xué)情境成為有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)材料。
例如,一位教師在教學(xué)“解決問題的策略——倒推”時(shí),出示例題:小明原來有一些郵票,今年又收集了24張。送給小軍30張后,還剩52張。小明原來有多少張?
師:誰來說一說小明的郵票張數(shù)是怎樣變化的?
生1:原有?張→又收集24張→送給小軍30張→還剩52張。
生2:?張→+24張→-30張→還剩52張。
生3:。
通過教師的提問,學(xué)生在優(yōu)化表征信息的過程中逐步去情境化,實(shí)現(xiàn)與具體情境在一定程度上的分離。通過逐步形成箭頭圖,形成解決問題的模型,從而去除情境外在的非數(shù)學(xué)本質(zhì),還原數(shù)學(xué)的本質(zhì),在解決問題的過程中,不斷體驗(yàn)倒推的策略,使倒推的策略逐步明朗化。
其次需要注意的是對情境的深入挖掘。在實(shí)際教學(xué)中,教師往往重視情境的創(chuàng)設(shè)而忽視了問題的提出,因而未能達(dá)到預(yù)期的效果。實(shí)際上,情境的創(chuàng)設(shè)往往和問題的設(shè)計(jì)是緊密相連的。教師提出具有啟發(fā)性的數(shù)學(xué)問題,是創(chuàng)設(shè)情境的重要一環(huán)。在教學(xué)中,情境是手段不是目的,認(rèn)真思考通過情境使學(xué)生獲得什么,是創(chuàng)設(shè)情境的目的,也是創(chuàng)設(shè)情境的“魂”。
一位教師在教學(xué)“平均數(shù)”時(shí),多媒體課件出示某一小組男生和女生“套圈比賽”的成績統(tǒng)計(jì)圖。
師:請同學(xué)們做裁判,想想辦法看看哪一隊(duì)套得準(zhǔn)?
生:把男生隊(duì)套中的個(gè)數(shù)勻一勻,女生隊(duì)套中的個(gè)數(shù)也勻一勻。
師:“勻一勻”在數(shù)學(xué)上就是先求出男、女生每人平均套中的個(gè)數(shù)。方法想出來了,該怎樣求每隊(duì)平均每人套中的個(gè)數(shù)呢?
生:我們想到把每隊(duì)套中的個(gè)數(shù)“移多補(bǔ)少”。
師:如果不“移多補(bǔ)少”,還有別的方法求出每隊(duì)平均套中的個(gè)數(shù)嗎?
以上的片段,對學(xué)生而言,通過教師的提問“想想辦法看看哪一隊(duì)套得準(zhǔn)”與“該怎樣求每隊(duì)平均每人套中的個(gè)數(shù)呢”等去情境化,經(jīng)歷平均數(shù)“從無到有、從粗糙到精確”的抽象概括過程。
2. 重視抽象。
情境化與去情境化的關(guān)系,在某種意義上反映的也是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中直觀與抽象的關(guān)系。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,必須遵循從具體到抽象的原則,由感性認(rèn)識(shí)逐步上升為理性認(rèn)識(shí)。根據(jù)小學(xué)生的年齡特點(diǎn),注意利用學(xué)生熟悉的事物或情境進(jìn)行觀察、分析、比較等數(shù)學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí),然后通過語言逐步抽象概括出數(shù)學(xué)知識(shí)。
例如,廈門集美的洪菲菲老師在教學(xué)“認(rèn)識(shí)小數(shù)”一課時(shí),從“有量”到“無量”的抽象是本節(jié)課的一大亮點(diǎn)。在用“米尺”這個(gè)直觀圖感受十分之幾米與零點(diǎn)幾米的關(guān)系,幫助學(xué)生感知一位小數(shù)的含義的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生為這條線段選擇一個(gè)單位(如千米、噸、克等),用分?jǐn)?shù)和小數(shù)表示出04該單位,然后在充分感知、比較的基礎(chǔ)上,把學(xué)生的三條帶單位的線段去掉單位,動(dòng)態(tài)地合并成一條線,適時(shí)抽象出數(shù)軸,并數(shù)出數(shù)軸中的小數(shù)。這樣的教學(xué),去掉線段中的“具體量”再進(jìn)行合并,過渡到“無量”的抽象提升階段,有效實(shí)現(xiàn)去情境化,從而認(rèn)識(shí)了小數(shù)的本質(zhì)。
四、去情境化的目標(biāo)
1. 建立模型。
學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)需要有一個(gè)先“內(nèi)化”再“泛化”的過程,當(dāng)學(xué)生拋棄情境的非本質(zhì)因素,引入圖形或符號(hào)進(jìn)行思考后,通過列舉大量的例子,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)的具體運(yùn)用情境進(jìn)行理解和學(xué)習(xí),以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的去情境化,以防止學(xué)生對數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用僅局限于學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)的情境的情況,從而對一些變式的同類型素材進(jìn)行強(qiáng)化與泛化。通過建立數(shù)學(xué)模型,才能體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的教學(xué)價(jià)值。
教學(xué)“植樹問題”一課,教師在新課伊始就將植樹問題的三種不同情況完整地呈現(xiàn)給學(xué)生,然后以兩端都種為例展開研究,利用線段圖建立間隔數(shù)與棵數(shù)之間的一一對應(yīng)關(guān)系,逐步建構(gòu)一個(gè)完整的植樹問題數(shù)學(xué)模型。在現(xiàn)實(shí)生活中,植樹問題存在著復(fù)雜多樣的情況,如安裝路燈、鋸木頭、敲鐘、走樓梯等,而學(xué)生常常會(huì)被這些不同的情境所迷惑。因此,我們必須抓住它們的本質(zhì),從這些復(fù)雜的現(xiàn)象中抽象出它們最本質(zhì)的數(shù)學(xué)模型,從方法到模型,從模型到應(yīng)用。
2. 解決問題。
數(shù)學(xué)教學(xué)在引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷了去情境化,并掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)、方法后,還需要有一個(gè)運(yùn)用剛剛獲得的抽象數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的過程。如此,由現(xiàn)實(shí)情境到數(shù)學(xué)化,再回到現(xiàn)實(shí)情境的循環(huán)往復(fù)、螺旋上升過程,才是完整的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程。如果說,從情境化到去情境化是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中橫向數(shù)學(xué)化的過程,那么有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)還必須經(jīng)歷縱向數(shù)學(xué)化的學(xué)習(xí)過程,即在學(xué)生的頭腦里,有符號(hào)的生成、重塑和被使用,最終把所獲得的數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)方法通過符號(hào)、公式再次運(yùn)用到相關(guān)的情境中去檢驗(yàn),也就是實(shí)施再情境化的教學(xué)過程。
教學(xué)“小數(shù)的性質(zhì)”一課,教師在讓學(xué)生得出“01 m=010 m=0100 m”的基礎(chǔ)上,出示問題:“比較03和030的大?。空埻瑢W(xué)們自主選擇工具研究說明。”
生:在03和030后面各加一個(gè)單位,比如加元,03元等于030元。
生:我想到了分?jǐn)?shù)單位,03是3個(gè)十分之一,030是30個(gè)一百分之一,所以03等于030。
生:我通過畫方格圖來說明03等于030。
在上述片段中,學(xué)生通過數(shù)位順序表、單位1的方格紙更換單位等方法進(jìn)行驗(yàn)證自己的結(jié)論。這些不同的驗(yàn)證方法,實(shí)現(xiàn)了由情境到數(shù)學(xué),又由數(shù)學(xué)到情境的過程,讓學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
教師重視數(shù)學(xué)情境教學(xué)中的去情境化問題,突出數(shù)學(xué)本質(zhì),使學(xué)生不僅獲得數(shù)學(xué)的概括性知識(shí)和蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法,同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生提出問題和解決問題的能力,學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)思考,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)!
(作者單位:集美大學(xué)教師教育學(xué)院)