徐文文
摘 要:表達(dá)素養(yǎng)是學(xué)生數(shù)學(xué)“核心素養(yǎng)”的重要組成部分,是數(shù)學(xué)“核心素養(yǎng)”的外顯標(biāo)識(shí)。數(shù)學(xué)表達(dá)的實(shí)踐樣態(tài)有直觀動(dòng)作、具體形象和抽象符號(hào)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,動(dòng)作、形象和符號(hào),是形成學(xué)生表達(dá)素養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)路徑。數(shù)學(xué)表達(dá)能夠增進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,強(qiáng)化學(xué)生數(shù)學(xué)技能,內(nèi)化學(xué)生數(shù)學(xué)思想,改善學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)生態(tài)。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);核心素養(yǎng);表達(dá)素養(yǎng)
發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)“核心素養(yǎng)”,是當(dāng)下數(shù)學(xué)教學(xué)的應(yīng)然追求。數(shù)學(xué)“核心素養(yǎng)”的內(nèi)涵是十分豐富的,包括數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象和數(shù)據(jù)分析。學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是如何展現(xiàn)的?其核心素養(yǎng)的外化表現(xiàn)是什么?筆者認(rèn)為,學(xué)生的數(shù)學(xué)表達(dá)力是一個(gè)重要的表征。數(shù)學(xué)表達(dá)能夠增進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)技能,內(nèi)化學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,改善學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)生態(tài)。
一、數(shù)學(xué)表達(dá):核心素養(yǎng)外顯的樣態(tài)標(biāo)識(shí)
語言是思維的外顯形式和載體,它是簡(jiǎn)化、壓縮了的數(shù)學(xué)思維。借助語言,學(xué)生不僅能夠進(jìn)行表達(dá),而且能夠進(jìn)行交往。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生的表達(dá)是豐富的,比如學(xué)生可以借助動(dòng)作進(jìn)行表達(dá),可以借助圖形進(jìn)行表達(dá),可以借助符號(hào)進(jìn)行表達(dá)。教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)表達(dá),跟進(jìn)學(xué)生表達(dá)。通過表達(dá),促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)“核心素養(yǎng)”的發(fā)展。
1. 直觀動(dòng)作樣態(tài)的表達(dá)
在數(shù)學(xué)表達(dá)中,學(xué)生的直觀動(dòng)作表達(dá)是常見的,尤其是低年級(jí)學(xué)生的數(shù)學(xué)表達(dá)更是如此。所謂“直觀動(dòng)作”,是指學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中用一定的身體動(dòng)作(包括比畫、演示、操作等)來表達(dá)并傳遞某種信息。直觀動(dòng)作樣態(tài)的表達(dá)具有直觀性、互感性、釋義性和情趣性。通過直觀動(dòng)作樣態(tài)的表達(dá),學(xué)生能將數(shù)學(xué)知識(shí)中最隱蔽、深刻的內(nèi)涵彰顯、敞亮出來。比如學(xué)習(xí)“認(rèn)知周長(zhǎng)”時(shí),學(xué)生對(duì)“邊線”的比畫;學(xué)習(xí)“長(zhǎng)方形的面積”時(shí),學(xué)生對(duì)“平面大小”的比畫;學(xué)習(xí)“認(rèn)識(shí)厘米”時(shí),學(xué)生對(duì)“厘米”長(zhǎng)度表象的比畫;行程問題中,學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)方式、時(shí)間等的表演等。直觀動(dòng)作樣態(tài)的表達(dá)能構(gòu)筑立體化、多元化、情趣化的對(duì)話空間,促使學(xué)生數(shù)學(xué)理解走向深入、深刻。
2﹒ 具體形象樣態(tài)的表達(dá)
著名數(shù)學(xué)家華羅庚先生說,“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微。數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休”。學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,其思維由具體形象向抽象邏輯過渡,離不開形象的支撐。所謂“具體形象”,主要就是借助具體圖形(包括實(shí)物圖、示意圖、線段圖、集合圖等)進(jìn)行學(xué)習(xí)。通過圖形樣態(tài)的表達(dá),學(xué)生能將抽象的數(shù)學(xué)問題直觀化,將自我的思維可視化。比如“分?jǐn)?shù)應(yīng)用題”中“單位‘1的量和單位‘1,比較量和分率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系”,就必須借助直觀的線段圖才能讓學(xué)生獲得理解。再比如“乘法分配律”,可以借助長(zhǎng)方形的面積圖來進(jìn)行詮釋。通過形象樣態(tài)的表達(dá),學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)問題、看不見的思維過程及方法清晰地呈現(xiàn)出來。
3﹒ 邏輯符號(hào)樣態(tài)的表達(dá)
數(shù)學(xué)家第爾曼曾說過:“數(shù)學(xué)是語言的語言,通過數(shù)學(xué),自然界在論述;通過數(shù)學(xué),世界的創(chuàng)造者在表達(dá);通過數(shù)學(xué),世界的保護(hù)者在講演?!痹跀?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生借助數(shù)學(xué)邏輯樣態(tài)的符號(hào)進(jìn)行表達(dá),能夠發(fā)展學(xué)生的符號(hào)化思維能力。數(shù)學(xué)符號(hào)具有抽象性、概括性、簡(jiǎn)約性、包攝性等特質(zhì)。比如“間隔排列”問題,當(dāng)學(xué)生在擺學(xué)具、畫圖之后,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行概括,用抽象的符號(hào)表征中間物體和兩端物體之間的關(guān)系;又比如概括正反比例關(guān)系式xy=k(一定)和y÷x=k(一定),用數(shù)對(duì)(x,y)確定位置等。這些邏輯符號(hào)樣態(tài)的表達(dá),能夠催生學(xué)生的符號(hào)想象,激發(fā)學(xué)生的符號(hào)思維,進(jìn)而豐厚學(xué)生的數(shù)學(xué)“核心素養(yǎng)”。
二、數(shù)學(xué)表達(dá):核心素養(yǎng)培育的路徑觀照
學(xué)生數(shù)學(xué)表達(dá)能力的培養(yǎng)是一個(gè)循序漸漸、序列化的系統(tǒng)過程。在學(xué)生運(yùn)用語言對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行表達(dá)的過程中,教師要加強(qiáng)指導(dǎo)。提升學(xué)生數(shù)學(xué)表達(dá)能力的過程,也就是培育學(xué)生數(shù)學(xué)高階思維的過程。聚焦學(xué)生的數(shù)學(xué)表達(dá),教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)思維分析世界,從而通過數(shù)學(xué)表達(dá),讓學(xué)生的數(shù)學(xué)“核心素養(yǎng)”發(fā)展落地生根、開花結(jié)果。
1. 動(dòng)作表達(dá):在直觀中發(fā)展核心素養(yǎng)
動(dòng)作表達(dá),主要是學(xué)生借助操作、實(shí)驗(yàn)、手勢(shì)等對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行表征。動(dòng)作表達(dá),一方面能讓學(xué)生內(nèi)隱的思維外化出來;另一方面,有助于增進(jìn)同伴的理解。通過動(dòng)作表達(dá),積累學(xué)生感性經(jīng)驗(yàn),發(fā)展學(xué)生直觀想象力。在這個(gè)過程中,教師要注重融通學(xué)生的思維和想象,打通學(xué)生感性與理性的通道。
例如:教學(xué)《千克和克》(蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材三年級(jí)下冊(cè)),部分學(xué)生對(duì)千克這樣的一個(gè)質(zhì)量概念的認(rèn)知容易受到體積概念、密度概念的影響,如他們總是認(rèn)為1千克鐵比1千克棉花重?;诖耍P者在教學(xué)中讓學(xué)生從家中帶來了鐵和棉花,用天平進(jìn)行直觀演示,讓學(xué)生直觀感知相同質(zhì)量的棉花和鐵,體積不一樣,但天平能夠保持平衡。這樣的教學(xué),有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)。再如:教學(xué)《相遇問題》(蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)),學(xué)生用兩只手,手心對(duì)手心,表示相向而行;用手背對(duì)手背,表示相背而行。而無論是相向而行還是相背而行,其數(shù)學(xué)本質(zhì)都屬于“相遇問題”。又如:教學(xué)《年、月、日》,對(duì)于平年和閏年的規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生借助拳頭,凸起的地方是大月,凹下的地方是小月,這樣有助于學(xué)生記憶。動(dòng)作表達(dá),讓學(xué)生在直觀中理解數(shù)學(xué),積累學(xué)生的感性經(jīng)驗(yàn)。
作為一種無聲的語言,直觀化的動(dòng)作豐富而靈動(dòng)、微妙而富有趣味,簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單。有時(shí)候,學(xué)生的動(dòng)作猶如一個(gè)信息發(fā)射塔,能夠讓知識(shí)的內(nèi)涵、意蘊(yùn)在悄然間得以心領(lǐng)神會(huì)。借助動(dòng)作,能夠?yàn)閷W(xué)生打開一扇理解數(shù)學(xué)的窗戶,讓數(shù)學(xué)課堂的有聲語言和無聲語言相得益彰。
2﹒ 圖形表達(dá):在形象中發(fā)展核心素養(yǎng)
圖形表達(dá)是一種感性化的表達(dá),具有形象性、易理解性特質(zhì)。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的圖形主要包括“示意圖”“流程圖”“統(tǒng)計(jì)圖”“網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖”或“思維導(dǎo)圖”等。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們可以根據(jù)實(shí)際情況,選取合適的圖形,用以進(jìn)行形象化的表達(dá)。實(shí)踐證明,圖形表達(dá)能夠化抽象為直觀。將抽象的、復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題(包括算理、推理、題意、意義等)直觀、形象地畫出來,能助推學(xué)生的數(shù)學(xué)理解,激活學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)造。
例如:教學(xué)《分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)》(蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材六年級(jí)上冊(cè)),教師可以借助長(zhǎng)方形圖,引導(dǎo)學(xué)生理解算理。如×,教師可以引導(dǎo)學(xué)生首先把一個(gè)長(zhǎng)方形看作單位“1”,平均分成5份,表示這樣的3份,涂色表示出來;然后將這3份作為一個(gè)整體,看作單位“1”,換個(gè)方向平均分成5份,表示其中的2份,涂上雙陰影。這樣,就相當(dāng)于將整個(gè)長(zhǎng)方形看作單位“1”,平均分成25份,表示這樣的6份。借助這樣的長(zhǎng)方形圖,學(xué)生能夠深刻地理解“分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)”。這樣的可視化教學(xué),讓抽象的算理變得形象,讓枯燥的法則變得生動(dòng)。學(xué)生不僅理解了數(shù)學(xué)知識(shí),更增進(jìn)了對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的親近感,讓數(shù)學(xué)教學(xué)變得事半功倍。
數(shù)學(xué)家拉格朗日說:“只要代數(shù)同幾何分道揚(yáng)鑣,它們的進(jìn)展就緩慢,它們的應(yīng)用就狹窄,但當(dāng)這兩門學(xué)科結(jié)合成伴侶時(shí),它們就相互吸收新鮮的活力,從而以快速的步伐走向完美?!笨梢暬瘓D形是教師了解學(xué)生思維水平、方向和動(dòng)態(tài),表征抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)的最好的載體。通過形象化的圖形,數(shù)學(xué)的抽象知識(shí)看得見、摸得著,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能夠獲得可視化支撐。
3﹒ 符號(hào)表達(dá):在抽象中發(fā)展核心素養(yǎng)
相較于直觀動(dòng)作表達(dá)和具體形象表達(dá),數(shù)學(xué)符號(hào)的表達(dá)更具有數(shù)學(xué)的規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性。符號(hào)既是一種數(shù)學(xué)語言,也是一種數(shù)學(xué)工具,更是一種數(shù)學(xué)方法。符號(hào)的經(jīng)歷、體驗(yàn)、運(yùn)用等應(yīng)該貫穿于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的始終。如果說,動(dòng)作是在直觀中、圖形是在形象中發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng),那么,符號(hào)表達(dá)就是在抽象、推理中發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。
例如:教學(xué)《數(shù)的奇偶數(shù)》(蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)),對(duì)于“奇數(shù)+奇數(shù)=奇數(shù)”“奇數(shù)+偶數(shù)=奇數(shù)”“偶數(shù)+偶數(shù)=偶數(shù)”等如何證明呢?有學(xué)生用舉例(假設(shè))的方法來進(jìn)行判斷,但始終不能認(rèn)識(shí)到這樣運(yùn)用的數(shù)學(xué)本質(zhì)?;诖?,筆者在教學(xué)中運(yùn)用符號(hào)進(jìn)行表達(dá),引導(dǎo)學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知向縱深推進(jìn)。如“(2n+1)+(2n+1)=4n+2”“(2n-1)+(2n-1)=4n-2”“(2n+1)+(2n-1)=4n”,這樣的符號(hào)化運(yùn)算,形成了學(xué)生獨(dú)特而深刻的理解。有學(xué)生認(rèn)為,正是從第一個(gè)奇數(shù)中拿出1,再?gòu)牧硪粋€(gè)奇數(shù)中拿出1,將這兩個(gè)1合成2,所以和是偶數(shù);有學(xué)生認(rèn)為,從第一個(gè)奇數(shù)中去掉1,再?gòu)牡诙€(gè)奇數(shù)中去掉1,這樣兩個(gè)奇數(shù)就變成了偶數(shù),偶數(shù)和偶數(shù)合起來還是偶數(shù);有學(xué)生認(rèn)為,從第一個(gè)奇數(shù)中拿出1去補(bǔ)充第二個(gè)奇數(shù),所以兩個(gè)奇數(shù)都變成了偶數(shù),即兩個(gè)奇數(shù)相加的和是偶數(shù)……
符號(hào)是人們進(jìn)行數(shù)學(xué)表示、計(jì)算、推理和交流的工具。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要鼓勵(lì)學(xué)生使用符號(hào)表達(dá)信息,使用符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、推理。只有這樣,才能增強(qiáng)學(xué)生的符號(hào)化意識(shí)和符號(hào)化能力。通過數(shù)學(xué)符號(hào),讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)思考,為學(xué)生終身發(fā)展奠基。
數(shù)學(xué)表達(dá)素養(yǎng)是學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分。在學(xué)生表達(dá)素養(yǎng)生成過程中,教師要有清晰的培養(yǎng)目標(biāo)、多樣的培植策略、持續(xù)的培育指導(dǎo)。通過數(shù)學(xué)表達(dá),幫助學(xué)生建構(gòu)對(duì)知識(shí)的理解,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)技能的掌握,呈現(xiàn)學(xué)生的數(shù)學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、運(yùn)算、推理、驗(yàn)證等思維過程及數(shù)學(xué)問題解決的思路方案,不斷發(fā)展和提升學(xué)生數(shù)學(xué)“核心素養(yǎng)”。