戴蓉蓉
[摘 要] “四基”中新增的一基是基本思想,對(duì)基本思想的解讀,要立足于經(jīng)驗(yàn)但又不能過于經(jīng)驗(yàn)化. 從概念解析的角度來看,基本思想需要從“基本”與“思想”兩個(gè)角度建立理解,同時(shí)要厘清“數(shù)學(xué)思想”與“數(shù)學(xué)方法”之間的聯(lián)系與區(qū)別. 有效的“基本思想”理解,是建立在教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)之上的,因此從教學(xué)中尋找實(shí)例建立理解,是深化理論認(rèn)識(shí)的重要途徑.
[關(guān)鍵詞] 初中數(shù)學(xué);基本思想;教學(xué)解讀
自從2011版《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》頒布以來,“四基”就成為一個(gè)熱詞,而其中又以基本思想和基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)為數(shù)學(xué)教師所津津樂道. 在筆者看來,新的“兩基”的提出,一方面是對(duì)已有教學(xué)中一些思路的精要概括,同時(shí)也是為以后的教學(xué)指明方向. 需要強(qiáng)調(diào)的是,對(duì)于這兩個(gè)概念的理解,不能經(jīng)驗(yàn)化,不能泛化,不能將它們視作一個(gè)啥都可以往里裝的籃子,更不能只抓住概念去販賣舊的觀點(diǎn). 本文試以“基本思想”為研究對(duì)象,談?wù)劰P者的一些觀點(diǎn).
“基本”的思想
“基本思想”首先是“‘基本的思想”,既然是“基本的”思想,那就不能太多、太泛,尤其是初中階段,正是通過數(shù)學(xué)知識(shí)理解數(shù)學(xué)思想的時(shí)候,過多、過濫的思想,往往不容易讓學(xué)生形成一種線索性的認(rèn)識(shí),這就容易讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想的理解處于離散狀態(tài),這顯然不是課程標(biāo)準(zhǔn)的初衷.
那么,哪些思想是基本的數(shù)學(xué)思想呢?課程標(biāo)準(zhǔn)解讀給出的答案是三個(gè):數(shù)學(xué)抽象的思想、數(shù)學(xué)推理的思想、數(shù)學(xué)建模的思想. 不多,好記,但需要理解. 這三個(gè)思想理解起來很容易:數(shù)學(xué)原本就是抽象的產(chǎn)物,可以說沒有對(duì)實(shí)際事物的抽象就沒有數(shù)學(xué),因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,尤其在2011版課程標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)下,初中數(shù)學(xué)教學(xué)常常需要讓學(xué)生面對(duì)類生活的數(shù)學(xué)情境進(jìn)行思考,以抽象出其中的數(shù)學(xué)研究對(duì)象,進(jìn)而建構(gòu)數(shù)學(xué)概念、描寫數(shù)學(xué)規(guī)律;數(shù)學(xué)推理在數(shù)學(xué)中無處不在,因此,推理思想是數(shù)學(xué)的基本思想毫不為過,最簡(jiǎn)單的證明就是初中數(shù)學(xué)中學(xué)生面對(duì)了無數(shù)次的“因?yàn)椤浴钡耐评?;?shù)學(xué)建模相對(duì)而言要“高大上”一些,在數(shù)學(xué)中建立模型的思想更多地是以隱性的形式存在,學(xué)生很多時(shí)候并不知道,這也符合初中生的認(rèn)知特點(diǎn),你總不能在學(xué)生面對(duì)一個(gè)實(shí)際問題的時(shí)候說“我們先來建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型”,這就太標(biāo)簽化了,不符合“思想”的本義,但數(shù)學(xué)建模的過程卻需要細(xì)細(xì)引導(dǎo),讓學(xué)生學(xué)會(huì)建立模型,是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要立足點(diǎn). 下面通過幾個(gè)例子來說明初中數(shù)學(xué)中三個(gè)基本思想的存在.
“數(shù)軸”是學(xué)生進(jìn)入初中之后學(xué)的第二個(gè)概念(第一個(gè)概念是有理數(shù),人教版初中數(shù)學(xué)七年級(jí)上冊(cè)),這個(gè)概念的建立可以說同時(shí)包含了三個(gè)基本思想:教材中引入數(shù)軸時(shí)給出了一個(gè)實(shí)際問題,即在一條東西向的馬路上,有一個(gè)汽車站牌,汽車站牌東3 m和7.5 m處分別有一棵柳樹和一棵楊樹,汽車站牌西3 m和4.8 m處分別有一棵槐樹和一根電線桿,試畫圖表示這一情境.
分析:畫圖表示就是一種數(shù)學(xué)抽象的思想,其后將圖演變成數(shù)軸更是一種數(shù)學(xué)抽象,因此抽象是存在的;將題意轉(zhuǎn)換成圖形需要簡(jiǎn)單的演繹推理(在歸納了生活經(jīng)驗(yàn)與此前數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上),確定單位長(zhǎng)度并表示圖中的四個(gè)數(shù)據(jù)也是推理,因此推理是存在的;最后形成的數(shù)軸則毫無疑問是一個(gè)數(shù)學(xué)模型,因此數(shù)學(xué)模型亦是存在的.
其實(shí)只要細(xì)細(xì)分析,可以發(fā)現(xiàn)很多數(shù)學(xué)概念的構(gòu)建過程中,很多數(shù)學(xué)規(guī)律的探究并得出的過程中,都有這三個(gè)基本思想的存在,由此也反證了這三個(gè)思想確實(shí)是“基本”的思想.
基本的“思想”
無論是以前的“雙基”,還是現(xiàn)在的“四基”,盡管簡(jiǎn)稱里面強(qiáng)調(diào)的是“基”,但實(shí)際上人們更為關(guān)注的是“思想”. 要知道,并不是所有的表達(dá)都可以稱為思想,真正的思想其實(shí)是很寶貴的!從純粹數(shù)學(xué)意義的角度來看,只有涉及作為科學(xué)的數(shù)學(xué)的發(fā)生、發(fā)展的“根本”的表述,才能稱之為“數(shù)學(xué)思想”. 既為數(shù)學(xué)思想,便是數(shù)學(xué)知識(shí)大廈的基礎(chǔ),從而也就是數(shù)學(xué)課程的靈魂. 關(guān)于數(shù)學(xué)思想的表述,很多人給予了不同的通俗表達(dá),筆者以為這樣的表達(dá)是適切的,有助于一線教師更好地理解數(shù)學(xué)思想. 比如,有人說“數(shù)學(xué)思想就是忘記了所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)之后剩下的東西”(這句話最初出于愛因斯坦的相關(guān)表述,茲不贅述),確實(shí)如此,如果從學(xué)生成長(zhǎng)的角度來看,當(dāng)學(xué)生離開數(shù)學(xué)課堂之后,他們還能用數(shù)學(xué)推理去對(duì)生活中的某些事物進(jìn)行判斷,他們甚至還能將推理的能力遷移到其他學(xué)科中. 比如,有學(xué)生遇到陌生的歷史選擇題時(shí),能夠根據(jù)題中所給的信息推理題目中所說的事情發(fā)生的朝代(這可是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)所強(qiáng)調(diào)的課程融合);又如,學(xué)生進(jìn)入社會(huì)之后,他們還會(huì)借助數(shù)學(xué)思想,根據(jù)自己的生活需要選擇電信資費(fèi)套餐等,這也是數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用. 在這樣的情境中,學(xué)生未必會(huì)意識(shí)到數(shù)學(xué)的存在,但數(shù)學(xué)思想的的確確就客觀存在著,這就是數(shù)學(xué)思想的魅力!
將“基本思想”理解成“基本的‘思想”,就意味著教師的教學(xué)著力點(diǎn)也需要放在思想本身. 但正如上面所論述的一樣,思想有時(shí)其實(shí)不宜作為顯性存在,尤其是不適宜當(dāng)作標(biāo)簽貼在某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)上. 思想猶如靈魂,其存在于肉體當(dāng)中同時(shí)又支配著肉體的行動(dòng),這才是思想的作用機(jī)制. 當(dāng)然,在學(xué)生已經(jīng)理解了某個(gè)基本思想,已經(jīng)能夠熟練運(yùn)用思想之后再告訴學(xué)生這一數(shù)學(xué)思想的名稱,這并不是貼標(biāo)簽,這只是數(shù)學(xué)思想以具體概念的形式出現(xiàn),也是數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)有機(jī)組成部分.
在三個(gè)基本數(shù)學(xué)思想當(dāng)中,數(shù)學(xué)建模的思想尤其需要經(jīng)歷這樣的建構(gòu)過程. 在七年級(jí)下學(xué)期或八年級(jí)上學(xué)期,抓住某一個(gè)運(yùn)用到數(shù)學(xué)建模的教學(xué)機(jī)會(huì),就可以將思想顯性化(概念化),如“平面直角坐標(biāo)系”的學(xué)習(xí),基于確定位置的需要并通過對(duì)實(shí)際問題抽象之后,便建立了平面直角坐標(biāo)系. 建立之后,讓學(xué)生反思其建立過程,并尋找此前用到類似方法的過程,于是學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn),通過類似的過程,可以建立一個(gè)解決一類數(shù)學(xué)問題的工具,正因?yàn)檫@個(gè)工具(其實(shí)就是數(shù)學(xué)概念或規(guī)律)具有普遍適用性,因而其就具有了模型作用,于是這樣的過程就是數(shù)學(xué)建模的過程. 當(dāng)然,這還需要教師根據(jù)實(shí)際情況去判斷,即使整個(gè)初中階段不提數(shù)學(xué)建模的名稱,也并不會(huì)實(shí)質(zhì)性地影響學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)知識(shí),畢竟,數(shù)學(xué)建模作為思想運(yùn)用,才是最實(shí)質(zhì)的.
思想與方法
談到數(shù)學(xué)思想,數(shù)學(xué)教師幾乎都能直覺性地想到“數(shù)學(xué)方法”,但是很顯然,這兩者不是同一個(gè)概念. 思想是根源性的,是方法的源泉;方法具有操作性,也常常是程序性的,是有具體的執(zhí)行步驟或路徑的. 因此,思想非方法,但思想與方法之間存在著密切的關(guān)系. 初中數(shù)學(xué)中常見的數(shù)學(xué)方法較多,如解方程或解方程組中的代入法、配方法、公式法等.
其實(shí),作為一線數(shù)學(xué)教師,更多的需要從數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法的理論梳理中,找到數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐的智慧. 這里有一個(gè)重要的認(rèn)知就是:數(shù)學(xué)思想作為數(shù)學(xué)方法的根源,其外在體現(xiàn)為具體的數(shù)學(xué)方法,而數(shù)學(xué)思想要想變成數(shù)學(xué)方法,最重要的途徑就是將數(shù)學(xué)思想所演繹出來的“程序化操作”顯現(xiàn)出來.
什么意思呢?這里還是通過“數(shù)軸”這一事例進(jìn)行說明:在“數(shù)軸”的教學(xué)中,會(huì)同時(shí)用到數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)推理與數(shù)學(xué)建模的基本思想,但在實(shí)際問題與數(shù)軸這一模型之間,教材設(shè)計(jì)了一個(gè)“畫圖”的中間過程,這個(gè)過程可有可無嗎?當(dāng)然不是,在筆者看來,這恰恰是體現(xiàn)教材編寫者高超智慧的地方. 因?yàn)閺膶W(xué)生構(gòu)建數(shù)軸的角度來看,他們不可能一下子想到用數(shù)軸這一模型來表示實(shí)際問題,而畫圖卻是初中生非常感興趣的(事實(shí)上他們從小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)開始就喜歡畫圖的方式,這與學(xué)生的形象思維有關(guān)),也是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的直覺性行為. 因此,畫圖這一中間過程,就將學(xué)生所用到的三種基本思想形象化、技術(shù)化了. 當(dāng)三個(gè)基本思想支配著學(xué)生的畫圖及其結(jié)果時(shí),就意味著數(shù)學(xué)思想在向數(shù)學(xué)方法演變. 其演變過程可以這樣簡(jiǎn)述:學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問題的時(shí)候,大腦會(huì)根據(jù)文字描述構(gòu)建出相應(yīng)的表象;在“畫圖”的要求下,這些表象最終會(huì)轉(zhuǎn)換為學(xué)生筆下的圖形——由路、樹、電線桿、汽車站牌等構(gòu)建出來的簡(jiǎn)圖;其后,又在“用數(shù)簡(jiǎn)明地表示這些樹、電線桿與汽車站牌的相對(duì)位置關(guān)系”這一要求的作用下進(jìn)一步抽象,你會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生確實(shí)會(huì)有效進(jìn)行這兩步抽象,也確實(shí)可以順利地建構(gòu)出數(shù)軸這一用于表示、解答數(shù)學(xué)問題的模型. 此過程中,三個(gè)數(shù)學(xué)思想是內(nèi)在于學(xué)生心中的,而其演繹出來的帶有步驟性的操作,其實(shí)就是數(shù)學(xué)方法的產(chǎn)物.
綜合地說,觀念性的、概括性的(當(dāng)然還有其他一些表述)是數(shù)學(xué)思想,操作性的、程序性的是數(shù)學(xué)方法. 厘清兩者的關(guān)系,可以讓教師在教學(xué)中更好地分清教學(xué)重點(diǎn),從而更有效地實(shí)施教學(xué).