(義烏復(fù)旦實(shí)驗(yàn)學(xué)校 浙江義烏 322000)
從歷史來看,人類很早就意識到思維訓(xùn)練的重要性,無論是蘇格拉底的“頭腦助產(chǎn)術(shù)”,還是亞里士多德的“思維工具說”都代表了先賢們對思維訓(xùn)練的一種不懈探索和研究。近代,當(dāng)創(chuàng)新學(xué)在工商界蓬勃興起的時候,思維訓(xùn)練迎來了它的真正黃金發(fā)展期,大量的思維研究新成果不斷涌現(xiàn),無數(shù)的思維方法和技巧被應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新和管理創(chuàng)新之中,進(jìn)而也帶動了學(xué)校和教育界對思維訓(xùn)練的重視與引進(jìn)。[1]
《2011版數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào):數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,數(shù)學(xué)課堂要重視學(xué)生的思維訓(xùn)練。右上表是浙江省教育廳評價部方張松主任提供的可靠權(quán)威的實(shí)證數(shù)據(jù),可知:高品質(zhì)思維對教學(xué)質(zhì)量提升關(guān)系最大。[2]
當(dāng)前的數(shù)學(xué)教學(xué)行為以及評價方式體系,依然更多的是關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識,學(xué)生思維培養(yǎng)存在嚴(yán)重的問題:
(1)教師過度的導(dǎo)學(xué),降低學(xué)生思考力,教師的過度引導(dǎo)縮短了學(xué)生的思維過程,學(xué)生參與學(xué)習(xí)的思維程度明顯不夠。從上海2012年的PISA檢測情況看,我國學(xué)生解決需較長時間獨(dú)立思考的大問題比較薄弱。這跟課堂上長期開展小步子教學(xué)有很大的關(guān)系。
(2)學(xué)生思維的隱形,加大思維模糊度,學(xué)生思維品質(zhì)的提升,不是一朝一夕的事,是一個長期積累的過程。每次訓(xùn)練的效果不能立竿見影,所以容易被忽視。正因?yàn)槌橄蟮乃季S隱形于學(xué)生的學(xué)習(xí)活動中,教師不能準(zhǔn)確把握學(xué)生思維動態(tài),對學(xué)生的思維訓(xùn)練研究也常處于模糊的狀態(tài)之中。
然而,主題式的經(jīng)典數(shù)學(xué)名題往往是個大問題,能讓學(xué)生進(jìn)入探究之中……數(shù)學(xué)名題是數(shù)學(xué)發(fā)展史中有一定的歷史故事與情節(jié),有數(shù)學(xué)著作記載或民間流傳的有代表性的數(shù)學(xué)問題。如雞兔同籠、李白喝酒、以碗知僧、百錢白雞、韓信點(diǎn)兵……都是我國古代的數(shù)學(xué)名題。本課題研讀的名題包括這些問題及所蘊(yùn)含的文化思想、解決方法策略等相關(guān)內(nèi)容。數(shù)學(xué)題之所以能成為名題 ,大多數(shù)是因富含哲理且寓于生活之中,讀之妙趣橫生而又回味無窮 ,很多名題都是小學(xué)生所喜聞樂見的。
由此我們提出了:“基于數(shù)學(xué)名題研讀的小學(xué)生思維品質(zhì)培養(yǎng)研究”。
本課題研究思路是“精選—細(xì)讀—深究—善聯(lián)”。具體地說,是以“數(shù)學(xué)名題研讀”為活動載體,閱讀文獻(xiàn)收集名題,并依據(jù)數(shù)學(xué)文化、數(shù)學(xué)思想、策略等要素,篩選出一部分典型的、有文化底蘊(yùn)的、適合小學(xué)生探究的數(shù)學(xué)名題素材。以“導(dǎo)學(xué)單”為載體,組織學(xué)生開展獨(dú)立閱讀,伙伴同讀、教師導(dǎo)讀等形式的研讀。為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個可以像數(shù)學(xué)家那樣“想”的空間。(即:面對現(xiàn)實(shí)問題時,以分析和抽取其中的本質(zhì)特征為手段,以構(gòu)造數(shù)量關(guān)系和空間形式為目標(biāo)的過程。)學(xué)會運(yùn)用抽象、概括、歸納、演繹、轉(zhuǎn)化、分類、類比、特殊化、一般化、方程等思想方法去發(fā)現(xiàn)提出問題和分析解決問題。同伴之間展學(xué),呈現(xiàn)真正經(jīng)歷“數(shù)學(xué)化”和“再創(chuàng)造”的過程。并及時進(jìn)行舉一反三,觸類旁通,最終實(shí)現(xiàn)積累豐富而深刻的數(shù)學(xué)思想,提升思維品質(zhì)的研究目標(biāo)。[3]
我們遵守選題原則,從這三個途徑精選:
(1)用好教材內(nèi)的經(jīng)典題目;
(2)挖掘教材內(nèi)的拓展題材;
(3)收集教材外的數(shù)學(xué)名題。并制作數(shù)學(xué)名題微課。
語言是思維的外殼。在課堂上,讓學(xué)生通過說題,促進(jìn)學(xué)生主動理解題意。在同伴交流中學(xué)會傾聽不同的聲音,大膽質(zhì)疑,提出不同觀點(diǎn),討論爭辯。同時通過一些具體的辦法讓抽象的思維顯形,如:圖表法、操作法等將內(nèi)部思維轉(zhuǎn)化為外部動作,讓隱形的思維被看見。
引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用高階思維(分析,綜合,創(chuàng)造)的方法:比較法,分類法,歸納法,推理法,歸錯法,概括法,提觀點(diǎn),找論據(jù),增強(qiáng)思維的深刻性、靈活性、敏捷性、批判性和獨(dú)創(chuàng)性。很多數(shù)學(xué)名題能體現(xiàn)某種策略的優(yōu)勢。如《李白喝酒》的倒推策略、《百錢白雞》中的替換策略、《雞兔同籠》中的假設(shè)策略……通過數(shù)學(xué)名題的探索分析,找出解決問題的有效方法策略,積累一系列思維策略,量變達(dá)到質(zhì)變,提升學(xué)生思維品質(zhì)。[4]
一課一名題,這樣的課堂有大量的時間讓學(xué)生進(jìn)行有效探究。根據(jù)小學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知能力,我們采用“一單三環(huán)”學(xué)導(dǎo)課堂:
導(dǎo)學(xué)單是指一種讓學(xué)生“跳一跳,摘桃吃”的試學(xué)學(xué)習(xí)單,“導(dǎo)學(xué)單”是教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求、學(xué)生認(rèn)知水平、認(rèn)知規(guī)律編寫的供學(xué)生使用的書面學(xué)習(xí)新知重難點(diǎn)的單子,是指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動參與合作探究的“路線圖”,是幫助學(xué)生自主攀登學(xué)習(xí)高峰的“腳手架”。即學(xué)生能自己解決的問題讓他們自己解決,解決不了的就放到小組中解決,實(shí)在是有困難的就讓我們大家一起解決。剔除已知的知識,解決未知的知識,這樣做既可以節(jié)省時間,也能真正體現(xiàn)課堂中“以學(xué)為中心”的學(xué)生主體地位。導(dǎo)學(xué)單是展示學(xué)生思維過程和成果的平臺。
第一環(huán)節(jié)是研讀。引導(dǎo)小學(xué)生依托“導(dǎo)學(xué)單”進(jìn)行自主研讀數(shù)學(xué)名題。
第二環(huán)節(jié):展學(xué)。讓學(xué)生以小先生身份展示并讓傾聽者質(zhì)疑,進(jìn)行有效辨析。思維本身就是很無形的感覺,如果老師們能在實(shí)施過程中化無形為有形,勢必會讓學(xué)生的思維增量。如五年級的“雞兔同籠”圖1:通過教師的表格數(shù)據(jù)比對,調(diào)整過程用箭頭顯現(xiàn),學(xué)生調(diào)整的過程一目了然,理解起來顯然輕松。兩步列表法發(fā)展到算術(shù)法只差臨門一腳,因此通過兩步列表法理解過程,算術(shù)法來總結(jié)思維過程就水到渠成了。
通過一些具體的辦法讓抽象的思維顯形,如:表述法、圖表法、操作法等將內(nèi)部思維轉(zhuǎn)化為外部動作。在同伴交流中感悟。學(xué)會傾聽不同的聲音,大膽質(zhì)疑,提出不同觀點(diǎn),討論爭辯。在自主學(xué)習(xí)、同伴交流、質(zhì)疑思辨的過程中提升學(xué)生的思維品質(zhì)。
第三環(huán)節(jié):勾連。三、四、五年級的課堂中呈現(xiàn)了大量的素材,幫助孩子們舉一反三建立雞兔同籠的模型,如:日本的龜鶴算、三輪車和自行車同輪分配、人民幣混裝問題都屬于雞兔同籠模型下的思維拓展。學(xué)生面對“日本的龜鶴算、三輪車和自行車同輪分配、人民幣混裝問題”,引導(dǎo)他們給“雞兔同籠”重新取名。到了六年級下冊進(jìn)行問題解決策略總復(fù)習(xí)時,老師巧妙的點(diǎn)撥,適時的追問,讓學(xué)生一次次跳出那只有形的“籠子”,超越各種具體的解題方法,上升為一種更具有普適性的思想方法與策略——假設(shè),從而建構(gòu)起解決這類問題的更具有一般性的“數(shù)學(xué)模型”,通過方法遷移會一題通一類。如圖2:
因?yàn)椋瑪?shù)學(xué)是一門關(guān)于“模式”的科學(xué),探究的是解決某類問題的“通則通法”。[5]
品讀經(jīng)典,豐厚人生。我們?nèi)w師生通過大量閱讀數(shù)學(xué)名題,評比后篩選出了經(jīng)典名題。我們課題組利用休息時間制作數(shù)學(xué)名題微課,放在“浙江省網(wǎng)絡(luò)工作室”供廣大師生自主學(xué)習(xí)、探討,點(diǎn)擊率高達(dá)幾萬人次,深受大家的喜歡和好評。
我們工作室經(jīng)過一年多的學(xué)導(dǎo)課堂實(shí)踐與反思,逐漸形成“一單三環(huán)”的數(shù)學(xué)名題學(xué)導(dǎo)課堂:整節(jié)課依托“導(dǎo)學(xué)單”,第一環(huán)節(jié)是研讀。喚醒學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn),對接學(xué)生學(xué)習(xí)邏輯,引導(dǎo)小學(xué)生進(jìn)行自主研讀數(shù)學(xué)名題;第二環(huán)節(jié)是展學(xué)。小組合作展學(xué),質(zhì)疑辨析,概括總結(jié);第三環(huán)節(jié)是勾連。引導(dǎo)學(xué)生串聯(lián)類似數(shù)學(xué)問題,一以貫之,舉一反三,觸類旁通,并能拓展延伸。構(gòu)建基于數(shù)學(xué)名題的學(xué)導(dǎo)課堂模式,形成“思維金三角”,有利于形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
經(jīng)過一年多的數(shù)學(xué)名題研讀,我們感悟到:數(shù)學(xué)名題不是讓學(xué)生回憶學(xué)到了哪些知識,而是促使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際生活中的現(xiàn)實(shí)問題,并去發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新。與目前的PISA題目是一脈相承的。
用PISA部分?jǐn)?shù)學(xué)樣題來檢測“數(shù)學(xué)名題興趣班”學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,雖然不是很準(zhǔn)確,但從中可以獲取一些驚喜的現(xiàn)象。我們用PISA檢測部分樣題(詳見附件)對參加數(shù)學(xué)名題賞析的義烏復(fù)旦實(shí)驗(yàn)學(xué)校六(1)班30名學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立檢測。數(shù)學(xué)名題興趣班與基礎(chǔ)差不多但沒有參加數(shù)學(xué)名題拓展興趣班的學(xué)生比較,結(jié)果數(shù)學(xué)名題拓展興趣班學(xué)生運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際應(yīng)用問題能力比沒有參加數(shù)學(xué)名題拓展興趣班學(xué)生要強(qiáng)一些。
從以上復(fù)式統(tǒng)計圖直觀看出,在普通試卷成績差不多的情況下,參加數(shù)學(xué)名題拓展研讀的學(xué)生解決PISA樣題的能力要比沒參加數(shù)學(xué)名題研讀的學(xué)生強(qiáng)得多。
以數(shù)學(xué)名題為載體,適當(dāng)介紹有關(guān)的背景知識,幫助學(xué)生感悟深厚的數(shù)學(xué)文化,體會數(shù)學(xué)在人類發(fā)展史中的作用。人文素養(yǎng)是學(xué)生的核心素養(yǎng)之一。學(xué)生通過數(shù)學(xué)經(jīng)典趣題的閱讀,了解數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史,滲透數(shù)學(xué)文化。數(shù)學(xué)是人類的一種文化,數(shù)學(xué)名題具有獨(dú)特的文化價值。師生感受到了古人的聰明智慧,增強(qiáng)民族的自豪感。我們學(xué)習(xí)中國古代名題《聰明人和有錢人 》和古代印度的《棋盤放米問題》數(shù)學(xué)名題,可以讓學(xué)生從多方面感受數(shù)學(xué)的魅力,從而喜歡數(shù)學(xué)、熱愛數(shù)學(xué)。
圖2 參加與未參加數(shù)學(xué)名題興趣班PISA樣題檢測成績復(fù)式條形統(tǒng)計圖表
數(shù)學(xué)名題思維金三角的學(xué)導(dǎo)課堂在省內(nèi)多次研討課交流并推廣,深受廣大師生的喜歡。
(1)學(xué)生喜歡上數(shù)學(xué)名題賞析興趣拓展課,增強(qiáng)了思維力
本課程以“數(shù)學(xué)名題研讀”為活動載體,組織對數(shù)學(xué)名題感興趣的學(xué)生開展獨(dú)立閱讀,伙伴同讀、教師導(dǎo)讀等形式的研讀。為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個可以像數(shù)學(xué)家那樣“想”的空間,真正經(jīng)歷“數(shù)學(xué)化”和“再創(chuàng)造”的過程。最終實(shí)現(xiàn)積累豐富而深刻的數(shù)學(xué)思想,提升思維品質(zhì)的研究目標(biāo)。數(shù)學(xué)成績不是最重要的,可貴的是學(xué)生對數(shù)學(xué)名題充滿興趣。 興趣是最好的老師。參加數(shù)學(xué)名題拓展興趣班學(xué)生會主動抽時間做“數(shù)獨(dú)”,玩“魔方”,解“九連環(huán)”,樂此不疲。
(2)工作室老師喜歡上數(shù)學(xué)名題的研討課,提高了指導(dǎo)力
近兩年,工作室成員喜歡上數(shù)學(xué)名題的研討課,如在3、4、5、6不同年級各上了4節(jié)《雞兔同籠》,三年級的畫圖法、四年級的列表法、五年級的算術(shù)法和六年級解題策略綜合復(fù)習(xí)法,深深吸引著與會者的眼球。
教學(xué)中,我們不僅要關(guān)注孩子是否“會做”,還要關(guān)注孩子是否“會說”。要求孩子在經(jīng)歷的基礎(chǔ)上,把想法用自己的語言表達(dá)出來。經(jīng)常這樣訓(xùn)練孩子有條理地說思路,使孩子形成見題就想,想好了就說的好習(xí)慣,會更加有效地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和語言表達(dá)能力。
(3)課題成果得到較好的提煉和推廣,提高了宣傳力
數(shù)學(xué)名題的研讀,提高了教師的反思能力和思維能力,很多老師發(fā)表了與課題相關(guān)的論文,由組長執(zhí)筆的本課題代表性論文《基于數(shù)學(xué)名題的思維課堂實(shí)踐研究》發(fā)表在今年第6期的《遼寧教育》上,拋磚引玉。
本課題研究過程中,發(fā)現(xiàn)有些數(shù)學(xué)名題雖然題材不錯,但遠(yuǎn)離目前學(xué)生的生活實(shí)際,這給學(xué)生理解題意帶來一定的難度。因此,我們計劃在后續(xù)研究中,對一些數(shù)學(xué)名題進(jìn)行適當(dāng)?shù)母木帲嘣O(shè)計一些類似PISA的題目,既能比較貼近學(xué)生的生活實(shí)際,又能在一個比較大的數(shù)學(xué)問題空間中探索,研究。接下來,我們試圖“探究小學(xué)數(shù)學(xué)名題準(zhǔn)PISA題的設(shè)計與實(shí)施”,努力喚醒學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn),對接學(xué)生學(xué)習(xí)邏輯。繼續(xù)引領(lǐng)學(xué)生探究在數(shù)學(xué)名題的道路上!