蘇明強(qiáng)
導(dǎo) 讀:
魅力課堂中的深度學(xué)習(xí),數(shù)學(xué)課堂不僅要有“廣度”,還要有“深度”,更要有“高度”。數(shù)學(xué)思考決定著深度學(xué)習(xí)的廣度,數(shù)學(xué)思想決定著深度學(xué)習(xí)的深度,數(shù)學(xué)本質(zhì)決定著深度學(xué)習(xí)的高度,驅(qū)動(dòng)數(shù)學(xué)思考是深度學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ),體會(huì)數(shù)學(xué)思想是深度學(xué)習(xí)的重要保證,感悟數(shù)學(xué)本質(zhì)是深度學(xué)習(xí)的根本所在。
數(shù)學(xué)的魅力在于它的神奇和美妙,課堂的魅力在于思維過程中體會(huì)到樂趣。筆者倡導(dǎo)魅力課堂的教學(xué)主張,強(qiáng)調(diào)通過把握數(shù)學(xué)本質(zhì),融入數(shù)學(xué)思想,突出數(shù)學(xué)思考,讓課堂煥發(fā)數(shù)學(xué)應(yīng)有的魅力,讓學(xué)生綻放生命應(yīng)有的活力,促進(jìn)學(xué)生更好地學(xué)知識、長見識、悟道理。
深度學(xué)習(xí)是近幾年的一個(gè)重要熱點(diǎn)問題,筆者認(rèn)為,從魅力數(shù)學(xué)、魅力課堂的角度看,深度學(xué)習(xí)的價(jià)值取向應(yīng)該直接指向數(shù)學(xué)思考、數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)本質(zhì),讓數(shù)學(xué)課堂不僅有“廣度”,而且有“深度”,還有“高度”,讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出三維立體的結(jié)構(gòu)。教學(xué)時(shí),教師應(yīng)該通過深入研究兒童、研究教材,合理設(shè)計(jì)教學(xué),在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,驅(qū)動(dòng)數(shù)學(xué)思考,體會(huì)數(shù)學(xué)思想,感悟數(shù)學(xué)本質(zhì)。下面筆者以整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)的加減法運(yùn)算為例,闡述魅力課堂教學(xué)主張視角下的深度學(xué)習(xí),供大家討論思考。
一、驅(qū)動(dòng)數(shù)學(xué)思考是深度學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)
數(shù)學(xué)思考決定著深度學(xué)習(xí)的“廣度”,驅(qū)動(dòng)數(shù)學(xué)思考是深度學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)思考是運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維方式思考問題,推理是數(shù)學(xué)思考的重要方式,包括合情推理(歸納推理、類比推理)和演繹推理。因此,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中,我們要善于以問題的方式不斷驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行深入的數(shù)學(xué)思考,促進(jìn)學(xué)生更為積極地思考,并且學(xué)會(huì)想得更全面、更清晰、更深刻,讓學(xué)生真正感受到思維的“樂趣”,體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的“神奇”和“美妙”。
整數(shù)加減法是小數(shù)加減法和分?jǐn)?shù)加減法的重要基礎(chǔ)。在運(yùn)算教學(xué)中,算法是重點(diǎn),算理是難點(diǎn)。如何才能真正促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)呢?筆者認(rèn)為,我們應(yīng)該從推理的視角深刻把握算法和算理,通過有效的方式驅(qū)動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)思考,提高數(shù)學(xué)思維的深刻性,讓算法和算理的教學(xué)具有“推理”的味道。比如,我們可以借助演繹推理幫助學(xué)生理解算理,2+3為什么等于5呢?因?yàn)?表示2個(gè)“1”,3表示3個(gè)“1”,所以2個(gè)“1”與3個(gè)“1”合起來是5個(gè)“1”就是5。20+30為什么等于50呢?因?yàn)?0表示2個(gè)“十”,30表示3個(gè)“十”,所以2個(gè)“十”與3個(gè)“十”合起來是5個(gè)“十”就是50。
在小數(shù)加減法運(yùn)算中,我們可以借助演繹推理幫助學(xué)生理解算理,比如,0.2+0.3為什么等于0.5呢?因?yàn)?.2表示2個(gè)“0.1”,0.3表示3個(gè)“0.1”,所以2個(gè)“0.1”與3個(gè)“0.1”合起來是5個(gè)“0.1”就是0.5。在兩位小數(shù)和三位小數(shù)的加減法運(yùn)算中,我們只要強(qiáng)調(diào)小數(shù)點(diǎn)對齊,并提取整數(shù)加減法運(yùn)算的經(jīng)驗(yàn),憑借類比推理就能幫助學(xué)生掌握小數(shù)加減法的一般算法,解決更多小數(shù)加減法運(yùn)算的問題。
在分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算中,我們可以通過演繹推理幫助學(xué)生理解算理,比如,[28]+[38]為什么等于[58]呢?因?yàn)閇28]表示2個(gè)[18],[38]表示3個(gè)[18],所以2個(gè)[18]與3個(gè)[18]合起來是5個(gè)[18]就是[58]。我們同樣可以憑借類比推理幫助學(xué)生理解并掌握同分母分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算的一般算法,解決更多同分母分?jǐn)?shù)加減法的運(yùn)算問題。
通過以上幾個(gè)例子的分析,說明推理在整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算中的重要性。如果我們能夠從推理的角度重新審視加減法運(yùn)算的算法和算理,教學(xué)時(shí)通過巧妙的設(shè)計(jì),讓課堂“聽”和“記憶”的味道淡一些,讓課堂“想”和“推理”的味道濃一些,讓學(xué)生獨(dú)立思考,學(xué)會(huì)思考,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,不僅學(xué)習(xí)知識,而且增長見識,那么深度學(xué)習(xí)就能真正發(fā)生,課堂就能煥發(fā)數(shù)學(xué)應(yīng)有的魅力。
二、體會(huì)數(shù)學(xué)思想是深度學(xué)習(xí)的重要保證
數(shù)學(xué)思想決定了深度學(xué)習(xí)的“深度”,體會(huì)數(shù)學(xué)思想是深度學(xué)習(xí)的重要保證。數(shù)學(xué)思想彰顯出數(shù)學(xué)的“神”,它是數(shù)學(xué)知識和方法在更高層次上的抽象與概括,是數(shù)學(xué)知識的靈魂,是運(yùn)算教學(xué)的精髓,是數(shù)學(xué)富有魅力的關(guān)鍵所在,數(shù)學(xué)思想主要有抽象思想、推理思想和建模思想,小學(xué)數(shù)學(xué)加減法運(yùn)算主要蘊(yùn)含著推理思想,包括轉(zhuǎn)化思想、歸納思想、類比思想和演繹思想等。
下面,從推理思想的角度分析整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算的算法,我們能從中更加明晰算法之間的內(nèi)在聯(lián)系,引發(fā)我們對加減法運(yùn)算深度學(xué)習(xí)的一些教學(xué)思考。如前文所述“2+3=5”是一位數(shù)加一位數(shù)的問題,它是加法運(yùn)算的基本模型,是整數(shù)加法運(yùn)算的重要基礎(chǔ),教學(xué)“20+30”“200+300”“2000+3000”等加法運(yùn)算時(shí),我們可以把它們轉(zhuǎn)化成“2+3”的加法模型問題,讓學(xué)生在掌握算法的同時(shí),體會(huì)轉(zhuǎn)化思想,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。在進(jìn)位加法運(yùn)算教學(xué)中,我們可以讓學(xué)生觀察這些算式:10+1=11、10+2=12、10+3=13…,歸納概括出算式的基本規(guī)律“10加幾等于十幾”,這里蘊(yùn)含著歸納思想,這是進(jìn)位加法的重要基礎(chǔ),接著出示“9+5=?”啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生將“9加幾”的問題轉(zhuǎn)化成“10加幾”的問題,這就是為什么會(huì)想到把“9+5”這一算式中的一個(gè)加數(shù)5分成1和4的根本原因,也是湊十法的關(guān)鍵所在,在這里算法的背后蘊(yùn)含著轉(zhuǎn)化思想,教學(xué)時(shí)除了讓學(xué)生掌握算法以外,還應(yīng)該讓學(xué)生感悟轉(zhuǎn)化思想,才能促進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)引向深入。
在小數(shù)加減法運(yùn)算中,有一個(gè)問題值得大家思考,為什么我們在一年級到三年級花了很多時(shí)間逐步學(xué)習(xí)整數(shù)加減法的運(yùn)算,而在三、四年級只要花一點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間很快就能把小數(shù)加減法運(yùn)算學(xué)完了?在這里,主要是小數(shù)加減法運(yùn)算問題都可以轉(zhuǎn)化為整數(shù)加減法運(yùn)算問題,教學(xué)時(shí)教師只要喚醒學(xué)生已有整數(shù)加減法運(yùn)算的經(jīng)驗(yàn),再強(qiáng)調(diào)小數(shù)點(diǎn)對齊,就能順利解決小數(shù)加減法運(yùn)算問題。因此,在小數(shù)加減法運(yùn)算的教學(xué)中,我們不能也不必把它當(dāng)成全新的學(xué)習(xí)內(nèi)容,而應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對新舊知識進(jìn)行對比和聯(lián)結(jié),細(xì)微體會(huì)轉(zhuǎn)化思想的微妙之處,促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度思考,讓深度學(xué)習(xí)真正發(fā)生,而不是一味地讓學(xué)生記憶一些具體的算法。
整數(shù)和小數(shù)在表示方法上,都是采用十進(jìn)制記數(shù)法,從這個(gè)角度看,分?jǐn)?shù)就是一個(gè)另類的數(shù),它的結(jié)構(gòu)和意義與整數(shù)、小數(shù)截然不同,因此,剛開始學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)的加減法運(yùn)算,這對學(xué)生來說是一個(gè)全新的內(nèi)容,是數(shù)的加減法運(yùn)算難點(diǎn)所在。然而,在分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算的內(nèi)部,依然充滿著推理思想的素材,比如把異分母分?jǐn)?shù)的加減法轉(zhuǎn)化成同分母分?jǐn)?shù)的加減法,這里就蘊(yùn)含著推理思想中的轉(zhuǎn)化思想,教學(xué)時(shí)要充分挖掘、合理設(shè)計(jì)和巧妙利用,這樣才能把算法的教學(xué)引向深入,真正抵達(dá)思維的深處。
當(dāng)我們學(xué)會(huì)自覺地從推理的角度去分析算法時(shí),教學(xué)設(shè)計(jì)有時(shí)就會(huì)獲得創(chuàng)新的靈感,如果我們認(rèn)真思考,不難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有教材的編寫還有改進(jìn)和優(yōu)化的空間,同分母分?jǐn)?shù)加減法一課,現(xiàn)行教材在編寫中,基本上都是給出一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活情境,引出一個(gè)同分母分?jǐn)?shù)的加減法問題,比如[18]+[28]=?僅僅通過這樣一個(gè)具體事例就直接給出同分母分?jǐn)?shù)加減法的算法,這個(gè)具體例子其實(shí)就是扮演直觀解釋算法的角色,從根本上分析,如果按照這樣的思路進(jìn)行教學(xué),那么就只停留在“教師講學(xué)生聽”的傳統(tǒng)模式上,不僅喪失了推理思想的教學(xué)素材,而且沒能體現(xiàn)弗賴登塔爾的“再創(chuàng)造”原則。因此,教學(xué)同分母分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算的算法時(shí),教師可以通過精巧設(shè)計(jì),在同一個(gè)教學(xué)情境中引導(dǎo)學(xué)生提出幾個(gè)實(shí)際問題,并歸結(jié)為3個(gè)同分母分?jǐn)?shù)加法的問題,分別列出算式,然后借助數(shù)形結(jié)合的方式,理解3個(gè)算式的運(yùn)算結(jié)果,最后引導(dǎo)學(xué)生通過觀察3個(gè)算式,歸納出同分母分?jǐn)?shù)加法運(yùn)算的具體算法。讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)算法,經(jīng)歷一個(gè)算法的再創(chuàng)造過程,這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生就不是停留在簡單的記憶和模仿上,而是深入到數(shù)學(xué)結(jié)論的內(nèi)部,經(jīng)歷了再創(chuàng)造過程,不僅學(xué)了知識,還長了見識,同時(shí)體會(huì)了歸納思想,為深度學(xué)習(xí)提供了重要保證。
三、感悟數(shù)學(xué)本質(zhì)是深度學(xué)習(xí)的根本所在
數(shù)學(xué)本質(zhì)決定著深度學(xué)習(xí)的“高度”,感悟數(shù)學(xué)本質(zhì)是深度學(xué)習(xí)的根本所在。數(shù)學(xué)本質(zhì)是指具體教學(xué)內(nèi)容的本真含義,需要我們深度挖掘教學(xué)內(nèi)容的深層含義,通過層層追問,才能準(zhǔn)確把握。數(shù)學(xué)本質(zhì)彰顯出數(shù)學(xué)的“美”,它讓數(shù)學(xué)富有獨(dú)特的魅力。
在整數(shù)加減法的運(yùn)算中,從數(shù)學(xué)本質(zhì)的角度分析,一位數(shù)的加減法本質(zhì)上就是數(shù)一數(shù)有幾個(gè)“1”,兩位數(shù)的加減法本質(zhì)上就是數(shù)一數(shù)有幾個(gè)“10”和幾個(gè)“1”,三位數(shù)的加減法本質(zhì)上就是數(shù)一數(shù)有幾個(gè)“100”、幾個(gè)“10”和幾個(gè)“1”,以此類推。因此,整數(shù)加減法的本質(zhì)就是數(shù)計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)。在運(yùn)算過程中,會(huì)涉及運(yùn)算法則,“個(gè)位對齊”確保了兩個(gè)數(shù)的相同數(shù)位對齊,它的數(shù)學(xué)本質(zhì)是“相同計(jì)數(shù)單位才能相加減”,“從個(gè)位加起”是方便記錄計(jì)算過程和結(jié)果的一種規(guī)定,“滿十進(jìn)一”是十進(jìn)制記數(shù)法的基本規(guī)定。
在小數(shù)加減法的運(yùn)算中,從數(shù)學(xué)本質(zhì)的角度分析,一位小數(shù)的加減法本質(zhì)上就是數(shù)一數(shù)有幾個(gè)“0.1”,兩位小數(shù)的加減法本質(zhì)上就是數(shù)一數(shù)有幾個(gè)“0.01”和幾個(gè)“0.1”,三位數(shù)的加減法本質(zhì)上就是數(shù)一數(shù)有幾個(gè)“0.001”、幾個(gè)“0.01”和幾個(gè)“0.1”,以此類推。當(dāng)我們把小數(shù)加減法運(yùn)算和整數(shù)加減法運(yùn)算進(jìn)行對比時(shí),我們不難發(fā)現(xiàn)它們的數(shù)學(xué)本質(zhì)都是一致的,都是數(shù)計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù),更進(jìn)一步思考,我們會(huì)發(fā)現(xiàn):運(yùn)算對象(整數(shù)、小數(shù))變了,運(yùn)算法則的表述(個(gè)位對齊、小數(shù)點(diǎn)對齊)變了,其實(shí),它們的運(yùn)算本質(zhì)不變——相同計(jì)數(shù)單位才能相加減、數(shù)計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)。
在分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算中,同分母分?jǐn)?shù)可以直接相加減的根本原因在于它們的分?jǐn)?shù)單位相同,異分母分?jǐn)?shù)不能直接相加減的根本原因在于它們的分?jǐn)?shù)單位不同,通分的本質(zhì)是利用分?jǐn)?shù)大小不變的性質(zhì)把分?jǐn)?shù)單位變成相同。同分母分?jǐn)?shù)的加減法運(yùn)算,本質(zhì)上是數(shù)一數(shù)有幾個(gè)相同的分?jǐn)?shù)單位,異分母分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算,本質(zhì)上是把分?jǐn)?shù)單位變成相同后再數(shù)一數(shù)有幾個(gè)相同的分?jǐn)?shù)單位。因此,分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算在本質(zhì)上是一致的。當(dāng)我們縱觀整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)加減法運(yùn)算,深入思考就會(huì)發(fā)現(xiàn):它們只是運(yùn)算對象(整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù))變了,計(jì)數(shù)單位變了,加減法運(yùn)算的本質(zhì)不變——數(shù)一數(shù)有幾個(gè)相同的計(jì)數(shù)單位,這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就有了“高度”,不僅長了見識,而且還悟了道理,真正感受到數(shù)學(xué)內(nèi)部之間的神奇和美妙,這就是深度學(xué)習(xí)的根本所在。
因此,在促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的魅力課堂中,教師應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,把握好它的數(shù)學(xué)本質(zhì),不僅知其然,而且知其所以然。教學(xué)時(shí),不要讓學(xué)生僅僅停留在簡單的記憶和模仿上,而應(yīng)該讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中學(xué)知識、長見識、悟道理,真正把數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)引向深入,促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),驅(qū)動(dòng)數(shù)學(xué)思考,體會(huì)數(shù)學(xué)思想,感悟數(shù)學(xué)本質(zhì),讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅有“廣度”,還有“深度”,更有“高度”,讓課堂煥發(fā)數(shù)學(xué)應(yīng)有的魅力,讓學(xué)生在思維過程中體會(huì)到樂趣,這就是我們所憧憬的魅力課堂美好愿景!
(作者單位:泉州師范學(xué)院)
責(zé)任編輯 周瑜芽
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