電子科技大學附屬實驗小學(610051)
“數(shù)學核心素養(yǎng)是數(shù)學學習者在學習數(shù)學或是數(shù)學的某一個領域所應達成的綜合性能力?!瘪R云鵬教授的這一論述啟發(fā)我們:發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng),不僅是讓學生在數(shù)學學習中掌握數(shù)學顯性知識,更重要的是理解和把握數(shù)學隱性知識,即數(shù)學思想方法,從而使數(shù)學思維獲得發(fā)展。因而,在教學中,教師要有意識、有目標、有依據(jù)、有計劃地在課堂中滲透數(shù)學基本思想,讓學生在學習過程中發(fā)展數(shù)學核心素養(yǎng)。下面以北師大版教材四年級上冊“確定位置”的教學為例,進行相關闡釋。
數(shù)學基本思想的滲透、數(shù)學核心素養(yǎng)的發(fā)展都是長期漸進的過程,要在每一課的教學中有意而為,落到實處,使發(fā)展學生核心素養(yǎng)成為每節(jié)課的目標。然而,目標達成的根基是教師教學前要認真分析教材文本,挖掘知識形成過程中隱含的數(shù)學思想,為發(fā)展學生核心素養(yǎng)的目標在課堂中“落地”做好準備。
“確定位置”的內(nèi)容本質(zhì)是用數(shù)對確定一個位置。在教學前,教師以教材文本為依據(jù),厘清數(shù)對確定位置的“三性”,即必要性、唯一性和簡明性。必要性是指為什么會產(chǎn)生數(shù)對,為什么用數(shù)對來確定位置。唯一性是指在二維空間,一個數(shù)對確定唯一的位置,一個位置用唯一的數(shù)對表示,數(shù)對與位置構成一一對應關系。簡明性是指用數(shù)對表征位置,形式簡潔,準確明了。然而,在“三性”之中,從教材可以直接看到數(shù)對表征的簡明性,而必要性和唯一性是內(nèi)隱的。而數(shù)對確定位置的必要性是“精神實體”,運用數(shù)對確定位置是“實體”,弗賴登塔爾認為前者比后者更重要。如果沒有或不重視“精神實體”,概念形成過程蘊含的數(shù)學思想方法、學生對數(shù)學的思考就會輪空。“精神實體”和“實體”在課堂中的落實,要求教師在教學前解讀教材時,厘清數(shù)對“三性”,為發(fā)展學生數(shù)學核心素養(yǎng)做好準備。
在課堂教學中,教師應立足“三性”,從必要性入手,讓學生經(jīng)歷數(shù)對的產(chǎn)生及用數(shù)對確定位置的過程,在分析、歸納和概括中,發(fā)展學生的抽象與概括思想、對應思想、符號思想等,從而發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。
“為什么要用數(shù)對確定位置?”教師大多從理論的角度去理解,但這理論不適合在小學的課堂上直接傳達,這就要求教師換個方式演繹,讓學生易于理解。最好的方式就是創(chuàng)設情境,再現(xiàn)數(shù)對產(chǎn)生的原型,讓學生身臨其境,重溫數(shù)學家的發(fā)現(xiàn)之旅。教師創(chuàng)設的情境要有帶動性,能讓學生跟著來;要有還原性,能讓學生真切體會產(chǎn)生數(shù)對的需要;要有啟發(fā)性,能讓學生的思考有切入點;要有延續(xù)性,能讓學生圍繞主題進行思考和學習;要有挑戰(zhàn)性,能引發(fā)學生強烈的認知沖突。教學時,學生在教師的指導下,經(jīng)歷從具體情境中建立表象、抽象出數(shù)學概念等過程,學會從事物的多種屬性中抽象出本質(zhì)屬性。
基于以上思考,在教學開始時,筆者出示一張自己上學時的集體照,提問:“你們能找到我嗎?”學生興奮不已,恨不得沖到照片前面用手指出來。筆者又問:“誰來說一下我在哪里?”學生眾說紛紜,有的只用一個方位詞(如中間)來描述;有的用一個方位詞加發(fā)型等形象描述,如中間和短發(fā);有的用一個方位詞加第幾排等一維描述方式,如中間第二排;有的用二維描述方式,如第二排第五個……其中二維描述方式還有從不同方向數(shù)的情況?!叭绻虿徽J識我的人介紹我在照片上的位置,你們剛才的描述能讓他找到嗎?為什么?”學生進行對比和反思,甚至爭論、辯論,最終達成一致:有約定方向的兩個數(shù)能確定平面上的位置,產(chǎn)生數(shù)對。在整個教學過程中,學生的思維處于憤悱狀態(tài),學生經(jīng)歷了解決問題的全過程,理解了數(shù)對確定位置的必要性,同時抽象出數(shù)對,其抽象與概括思想獲得了發(fā)展。
為了準確描述平面上的位置,在數(shù)學上就必然產(chǎn)生數(shù)對;準確是指能讓其描述與平面上的位置一一對應。一個方位詞描述,如中間,范圍太大,找不到具體目標是哪一個。一個方位詞加形象描述,如中間和短發(fā),范圍雖然縮小,但不排除中間有幾個短發(fā)的人,目標不確定,方法也不適合推廣。一個方位詞加第幾排,如中間第二排,不明確是從哪個方向數(shù)的第二排。而二維描述,如第二排第五個,沒有方向約定時最多有四個目標,一旦加上方向約定,就只有一個目標了。在學生的爭論、辯論中,教師要多追問“你說的這種描述方法可能找到幾個位置(人)?”“這個位置(人)符合你的描述嗎?”讓學生在理解數(shù)對產(chǎn)生必要性的同時,也初步理解二維描述能與平面上的位置之間建立一一對應關系。
當然,要進一步理解數(shù)對確定位置的唯一性,還需要在明確規(guī)則之后,加強數(shù)對確定位置在解決實際問題中的運用。讓學生根據(jù)圖中指定的位置找出對應的數(shù)對,根據(jù)給出的數(shù)對找出圖中對應的位置。同一個位置給出不同的數(shù)對讓學生判斷并說明理由,數(shù)對中的兩個數(shù),其中一個確定、另一個不確定時找圖中或教室里對應的位置,直觀表示一對多的情況,呼應前面一個方位詞加一維描述方式的一對多,同時也讓學生體會到兩個數(shù)都確定的數(shù)對對應平面中唯一的位置。數(shù)對中兩個數(shù)相同時,不同的兩個數(shù)在數(shù)對中的順序交換后對平面中位置的影響等情況,都可以通過起立、圖示等方法,讓學生經(jīng)歷理解數(shù)對確定位置的規(guī)則和唯一性的同時,也發(fā)展對應思想。
在理解數(shù)對產(chǎn)生的必要性時,雖然學生已經(jīng)知道二維描述能唯一確定平面中的位置,但怎樣記錄描述也是不容忽視的問題。在出示教室里的座位圖后提問:“請在紙上記錄笑笑的位置,記錄好的同學再想一想還有沒有其他的記錄方式?”巡視和展示作品時,學生收獲豐富,討論不斷。逐字記錄“第2排第5列”看起來清楚,是個不錯的選擇,但字多,筆畫多,說起來也不夠快?!?排5列”雖減少了描述中的文字,但仍然要寫漢字,不夠簡潔;況且書寫還不方便、不快速,也不便于書面交流?!?-5”“2、5”“2,5”在有約定規(guī)則的前提下沒了漢字,簡潔了,但是易于與減法、小數(shù)、列舉數(shù)等的書寫混淆;并且多個位置寫在一起時,不好區(qū)分。最后,介紹數(shù)學家用“(2,5)”的形式表征數(shù)對,“()”表示 2 和 5 為一組、一對;用“()”而不用“[ ]”等其他連接符號,是為了與數(shù)學中其他意義的符號表征區(qū)分開。在展示各種記錄方式的過程中注意追問“這種記錄方式能表達清楚嗎?”“這種記錄方式更清楚明白、更簡潔嗎?”“還有沒有更簡潔明了的方法?”此過程中,學生用文字、數(shù)字、數(shù)學符號等進行了記錄,并在思考、辨別、判斷、優(yōu)化、簡化的過程中用數(shù)對表示,數(shù)學表征能力得到了培養(yǎng),符號意識得到了發(fā)展。
總之,在教學“確定位置”時,以厘清“教什么”為前提,從數(shù)對產(chǎn)生的必要性切入,緊扣數(shù)對“三性”進行教學演繹。學生就能夠經(jīng)歷數(shù)對產(chǎn)生和形成的全過程,在分析、比較、歸納和抽象的過程中,建構數(shù)對概念,發(fā)展數(shù)學核心素養(yǎng)。