吳娟
摘 要:“思維”是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之“魂”,聚焦學(xué)生思維,是培育數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的“不二法門”。教學(xué)中,教師關(guān)注思維產(chǎn)品、關(guān)注思維要素、關(guān)注思維品質(zhì)。只有將思維放置于核心素養(yǎng)的培育中心,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培育才會枝繁葉茂。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思維;核心素養(yǎng);培育
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是指個(gè)體適應(yīng)終身發(fā)展和未來社會發(fā)展需要的具有數(shù)學(xué)特征的關(guān)鍵能力和必備品格。思維是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之“魂”,是學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)形成的根基,對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)發(fā)揮著調(diào)節(jié)和支配作用?!昂诵乃仞B(yǎng)最應(yīng)該聚焦的就是學(xué)生的思維素養(yǎng)”(轉(zhuǎn)引自宮振勝《探核心素養(yǎng)最應(yīng)該聚焦的是思維素養(yǎng)》《遼寧教育》2016年第6期)?!八季S素養(yǎng)”是居于數(shù)學(xué)知識、思想方法之上的高階素養(yǎng),具有統(tǒng)攝性、內(nèi)隱性特質(zhì)。聚焦思維,是培育學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的“不二法門”。
一、關(guān)注思維產(chǎn)品,形成學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
什么是思維?思維就是在表象、概念基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、綜合、判斷、推理等認(rèn)識活動的過程(《現(xiàn)代漢語詞典》商務(wù)印書館第6版)。什么是數(shù)學(xué)思維?數(shù)學(xué)思維就是利用數(shù)學(xué)符號和語言作為載體,以抽象、推理和建模方式進(jìn)行的認(rèn)識和探究活動??梢?,數(shù)學(xué)思維有三個(gè)維度:思維的產(chǎn)品,即數(shù)學(xué)知識、思想和方法等;思維的要素,即抽象、推理和模型等;思維的品質(zhì),即思維的深刻性、變通性、批判性和創(chuàng)造性等。首先要關(guān)注思維產(chǎn)品,通過思維產(chǎn)品,形成學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
1. 數(shù)學(xué)知識,學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的載體
數(shù)學(xué)知識,尤其是數(shù)學(xué)核心知識,是學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)形成的載體,離開數(shù)學(xué)知識的支撐,核心素養(yǎng)的形成就會落空。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)生知識,深度聯(lián)結(jié)知識,主動應(yīng)用知識。如此,數(shù)學(xué)知識才能煥發(fā)出生命的活力。比如《認(rèn)識分?jǐn)?shù)》,教師不僅要讓學(xué)生掌握知識的本質(zhì)——幾分之幾(一個(gè)數(shù)與另一個(gè)數(shù)的關(guān)系)、全分之幾(部分與整體的關(guān)系),更要引領(lǐng)學(xué)生站在數(shù)的制高點(diǎn)上——“數(shù)源于數(shù)”,建構(gòu)分?jǐn)?shù)與整數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),即分?jǐn)?shù)是“1”的無限細(xì)分,整數(shù)是“1”的無限累積。只有具備了整體、系統(tǒng)、全局、結(jié)構(gòu)的視野,數(shù)學(xué)知識才能真正內(nèi)化為學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
2. 數(shù)學(xué)方法,學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的標(biāo)識
評價(jià)核心素養(yǎng)的高低,一個(gè)顯性的標(biāo)識就是學(xué)生對于數(shù)學(xué)方法的理解、掌握和運(yùn)用程度的高低。法國數(shù)學(xué)家笛卡爾說,“一切知識都是關(guān)于方法的知識”。突破學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)生成的瓶頸,一個(gè)重要的教學(xué)策略就是讓學(xué)生掌握方法。當(dāng)然,這里的方法不僅包括數(shù)學(xué)思想方法,也包括數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法。比如,小學(xué)階段“圖形的認(rèn)識”,具體包括長方形、正方形、三角形和梯形、圓形等。如果學(xué)生在認(rèn)識長方形、正方形的過程中掌握了思維方法、探究方法,那么,學(xué)生在認(rèn)識平行四邊形、三角形和梯形時(shí),就能自覺地從“邊”和“角”兩個(gè)維度去思考和探究。再如,如果學(xué)生在學(xué)習(xí)“十幾減9”時(shí)掌握了“破十法”“平十法”等方法,形成了“寫算式—排算式—找規(guī)律—用規(guī)律—口算”的學(xué)法,那么,學(xué)生在學(xué)習(xí)“十幾減8”“十幾減7”時(shí)也會自覺運(yùn)用。方法積淀,助推學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成。
3. 數(shù)學(xué)思想,學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的靈魂
數(shù)學(xué)思想是學(xué)生數(shù)學(xué)思維的內(nèi)核,也是學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的靈魂。小學(xué)數(shù)學(xué)蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想,比如轉(zhuǎn)化思想、對應(yīng)思想、數(shù)形結(jié)合思想等。教學(xué)中,教師要相機(jī)滲透數(shù)學(xué)思想,啟迪學(xué)生智慧。以轉(zhuǎn)化思想滲透為例,在學(xué)習(xí)《平行四邊形的面積》《三角形的面積》《梯形的面積》時(shí),就必須讓學(xué)生形成“將未知轉(zhuǎn)化為已知”“將復(fù)雜轉(zhuǎn)化為簡單”“將陌生轉(zhuǎn)化為熟悉”的轉(zhuǎn)化思想。如此,學(xué)生在學(xué)習(xí)《圓的面積》時(shí),自然能形成將圓轉(zhuǎn)化成已學(xué)過的平行四邊形、三角形和梯形面積的猜想。
數(shù)學(xué)知識、方法和思想是學(xué)生數(shù)學(xué)思維的產(chǎn)品,也是學(xué)生思維賴以發(fā)生的前提條件。關(guān)注思維產(chǎn)品,能夠讓學(xué)生養(yǎng)成細(xì)心、警覺和透徹的思維習(xí)慣。正如南京大學(xué)哲學(xué)系教授鄭毓信所說的,“與其說是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)思維,毋寧說是通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)學(xué)會思維”。
二、關(guān)注思維要素,發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
細(xì)細(xì)想來,學(xué)生的一切數(shù)學(xué)活動都為學(xué)生數(shù)學(xué)思維所“支配”“牽引”。江蘇省著名特級教師許衛(wèi)兵將學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)建構(gòu)成一個(gè)金字塔模型。這個(gè)模型的頂端是數(shù)學(xué)思維,它統(tǒng)攝著學(xué)生抽象、推理與建模等數(shù)學(xué)活動,更支配、決定著學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析和直觀想象等具體數(shù)學(xué)活動。聚焦學(xué)生數(shù)學(xué)思維,就不能不關(guān)注學(xué)生的思維要素。
1. 數(shù)學(xué)抽象,發(fā)展學(xué)生經(jīng)驗(yàn)素養(yǎng)
抽象是數(shù)學(xué)的基本特質(zhì),也是學(xué)生數(shù)學(xué)思維的基本形式。數(shù)學(xué)抽象能夠讓學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)。只有提升學(xué)生的抽象概括水平,才能發(fā)展學(xué)生的思維能力。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識逐步抽象,讓學(xué)生從初級的經(jīng)驗(yàn)水平邁向高級的抽象水平。比如教學(xué)《乘法分配律》,蘇教版四年級下冊教材提供了一個(gè)跳繩例題,教師在引導(dǎo)學(xué)生列出算式后,要鼓勵學(xué)生舉例、驗(yàn)證,引導(dǎo)學(xué)生將多個(gè)算式用符號進(jìn)行抽象、概括,形成對“乘法分配律”的理性認(rèn)識。數(shù)學(xué)抽象水平的高低決定了學(xué)生數(shù)學(xué)抽象能力的高低,也決定著學(xué)生數(shù)學(xué)思維的高低。
2. 數(shù)學(xué)推理,發(fā)展學(xué)生論證素養(yǎng)
推理是學(xué)生思維的確證與表征。關(guān)于推理,著名數(shù)學(xué)家波利亞在《數(shù)學(xué)與猜想》中這樣說,“我們借論證推理來肯定我們的數(shù)學(xué)知識,借合情推理來為我們的猜想提供依據(jù)”。推理主要分為兩類,一類是演繹推理;另一類是合情推理(包括類比推理和歸納推理)。比如在學(xué)生學(xué)習(xí)《異分母分?jǐn)?shù)相加減》時(shí),教師可以先行組織學(xué)生復(fù)習(xí)整數(shù)、小數(shù)以及同分母分?jǐn)?shù)加減法的法則。如此,學(xué)生就能產(chǎn)生類比推理心理,探尋到這些加減法計(jì)算過程背后潛藏著的共同核心要素,即“只有計(jì)數(shù)單位相同才能直接相加減”。有了這樣的推理性認(rèn)知,就能促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
3. 數(shù)學(xué)建模,發(fā)展學(xué)生的模型素養(yǎng)
所謂“數(shù)學(xué)建模”,是指運(yùn)用數(shù)學(xué)知識,通過對現(xiàn)實(shí)問題抽象、推理,提煉出數(shù)學(xué)模型的過程。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要激發(fā)學(xué)生的建模興趣,豐富學(xué)生的建模內(nèi)容,指導(dǎo)學(xué)生的建模方法,展示生動的建模過程。比如教學(xué)“分?jǐn)?shù)除以整數(shù)”“整數(shù)除以分?jǐn)?shù)”和“分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù)”后,教師可以采用完全歸納推理的方法,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“甲數(shù)除以乙數(shù)”的統(tǒng)一的分?jǐn)?shù)除法模型。數(shù)學(xué)化的數(shù)學(xué)建模可以促進(jìn)學(xué)生把握數(shù)學(xué)本質(zhì),幫助學(xué)生學(xué)會思考問題,提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
數(shù)學(xué)思維不僅僅是一般意義上的數(shù)學(xué)思考,它更是一種上位的、“超能”的高層次素養(yǎng)。無論是數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)推理還是數(shù)學(xué)模型,哪一個(gè)的背后不是數(shù)學(xué)思維這樣的“隱形的翅膀”在發(fā)揮著作用呢?因此,數(shù)學(xué)教學(xué)必須讓學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象、推理與建模成為一種自覺、自發(fā)與自為。
三、關(guān)注思維品質(zhì),提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
對于數(shù)學(xué)教師而言,“為思維而教”這句話應(yīng)該不會陌生。更準(zhǔn)確地講,數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該為提升學(xué)生的思維品質(zhì)而教。只有提升了學(xué)生的思維品質(zhì),才能提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。具體而言,思維品質(zhì)有哪些?思維品質(zhì)應(yīng)該包括思維的獨(dú)立性、靈活性、敏捷性、深刻性、批判性和創(chuàng)造性等。數(shù)學(xué)思維是有形的,體現(xiàn)在數(shù)學(xué)知識、方法與思想之中,體現(xiàn)在數(shù)學(xué)抽象、推理與建模之中;數(shù)學(xué)思維又是無形的,體現(xiàn)在思維的品質(zhì)之中。
1. 深度性思維,提升探究素養(yǎng)
所謂“深度性思維”,是指學(xué)生有明確的思維方向、有充分的思維依據(jù)。深度性思維在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中能夠讓學(xué)生展開去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里的數(shù)學(xué)認(rèn)知,能夠讓學(xué)生透過現(xiàn)象看到數(shù)學(xué)本質(zhì)。比如教學(xué)《乘法的分配律》,在得出(a+b)×c=a×c+b×c的乘法分配律后,有學(xué)生展開深度思考:三個(gè)數(shù)相加,乘法分配律怎樣表示?n個(gè)數(shù)相加,乘法分配律該怎樣表示?n個(gè)數(shù)相減,乘法分配律該怎樣表示?……正是由于思維的深度性,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不斷得到拓展和延伸。
2. 批判性思維,發(fā)展反思素養(yǎng)
所謂“批判性思維”,主要表現(xiàn)在學(xué)生理性地思考問題,不迷信權(quán)威、不盲從意見,通過清醒地思辨、質(zhì)疑問題,培育學(xué)生批判性思維。批判性思維要求學(xué)生不僅對問題進(jìn)行全面審視,而且進(jìn)行質(zhì)疑、審視。比如教學(xué)《認(rèn)識千米》,在學(xué)生說出了“1千米=1000米”后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生將長度單位進(jìn)行排列,觀察從毫米、厘米、分米、米到千米的結(jié)構(gòu)圖,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思,讓學(xué)生展開理性審視。相鄰兩個(gè)長度單位之間的進(jìn)率是十的規(guī)律怎么在千米這里被打破了呢?這不符合常理啊!然后通過引入“百米”“十米”等單位,對學(xué)生思維進(jìn)行點(diǎn)染熏悟。批判性思維能夠發(fā)展學(xué)生的反思素養(yǎng)。
3. 創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)創(chuàng)造素養(yǎng)
創(chuàng)造性思維是一種高階思維,“創(chuàng)造性”是學(xué)生數(shù)學(xué)思維的一種獨(dú)特品質(zhì)。創(chuàng)造性思維主要包括學(xué)生的發(fā)散性、求異性思維,表現(xiàn)為思維的新穎性、靈活性。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要引領(lǐng)學(xué)生觸類旁通地思考問題,延伸學(xué)生的思維觸角。比如教學(xué)四年級下冊《解決問題的策略——相遇問題》,筆者出示了這樣的一道習(xí)題,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維?!靶∶骷揖嚯x學(xué)校2千米,小芳家距離學(xué)校3千米,小明家和小芳家相距多少千米?”通過這樣的開放性習(xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)想象力和創(chuàng)造力。
思維素養(yǎng)是學(xué)生核心素養(yǎng)結(jié)構(gòu)層中的頂層素養(yǎng),是一種高階素養(yǎng)。聚焦思維,靜態(tài)上要研究思維的產(chǎn)品、思維的要素;動態(tài)上,要研究思維的品質(zhì)。只有堅(jiān)持以學(xué)生的思維素養(yǎng)為核心,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培育才會枝繁葉茂。