沈洋
[摘? 要] 在核心素養(yǎng)的語境之下討論學(xué)科核心素養(yǎng)的落地,關(guān)鍵之處在于要尋找到核心素養(yǎng)落地的途徑. 關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的語言運用,努力將學(xué)生在獲得數(shù)學(xué)知識與方法的過程中生成的生活語言,轉(zhuǎn)化為精確的數(shù)學(xué)語言,可以讓學(xué)生對數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)有更加細致深刻的理解,這在客觀上也就促進了數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地. 當(dāng)教師的教學(xué)語言運用與學(xué)生理解數(shù)學(xué)語言的過程發(fā)生共鳴時,往往能夠放大學(xué)生對數(shù)學(xué)語言的理解效應(yīng).
[關(guān)鍵詞] 高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)語言;語言運用;核心素養(yǎng)
在核心素養(yǎng)的語境之下討論學(xué)科核心素養(yǎng)的落地,關(guān)鍵之處在于要尋找到核心素養(yǎng)落地的途徑. 對于高中數(shù)學(xué)學(xué)科來說,核心素養(yǎng)細化為六個要素之后,數(shù)學(xué)教師自然會將核心素養(yǎng)落地途徑的探究鎖定在數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運算和數(shù)據(jù)分析上. 通過設(shè)計讓學(xué)生進行數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理等過程,可以讓相應(yīng)的核心素養(yǎng)要素得到充分的培養(yǎng). 在這樣的努力過程當(dāng)中,筆者發(fā)現(xiàn)這些思路仍然顯得有些粗放,換句話說,要給學(xué)生設(shè)計出一個數(shù)學(xué)抽象的情境,其實是一個系統(tǒng)工程,因此僅憑一兩課的數(shù)學(xué)抽象體驗,很難培養(yǎng)出數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng). 于是筆者嘗試將研究的目光投向一些細節(jié),通過研究發(fā)現(xiàn),關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的語言運用,努力將學(xué)生在獲得數(shù)學(xué)知識與方法的過程中生成的生活語言,轉(zhuǎn)化為精確的數(shù)學(xué)語言,可以讓學(xué)生對數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模等,有更加細致深刻的理解,這在客觀上也就促進了數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地. 在這一思路之下,筆者對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的數(shù)學(xué)語言運用進行了深入的探究,而目標也就落在數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育之上.
■數(shù)學(xué)語言的運用水平代表著核心素養(yǎng)落地的水平
傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中一直有這樣的認識:能否運用恰當(dāng)、準確的數(shù)學(xué)語言有邏輯地表達、交流體現(xiàn)了數(shù)學(xué)素養(yǎng)的高低. 可見,學(xué)會正確、合理地使用數(shù)學(xué)語言是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一項基本而重要的任務(wù). 到了核心素養(yǎng)的背景之下,數(shù)學(xué)教師要進一步研究數(shù)學(xué)語言的理解與掌握,對促進學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)品質(zhì)的提升與數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地有所作用. 眾所周知,數(shù)學(xué)語言是傳授數(shù)學(xué)知識、鍛煉數(shù)學(xué)思維的工具. 正因為如此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)教師要運用數(shù)學(xué)符號語言、圖像語言、文字和口頭語言,根據(jù)學(xué)生的認知規(guī)律、心理特點,將精心設(shè)計的教學(xué)過程呈現(xiàn)給學(xué)生,用扣人心弦、引人入勝的講解,使數(shù)學(xué)知識成為看得見的“形象”,使學(xué)生認識到數(shù)學(xué)知識規(guī)律的真理性、數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性. 從這個角度來看,筆者得出的一個結(jié)論就是:高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)語言的運用水平代表著學(xué)生核心素養(yǎng)落地的水平. 得出這個結(jié)論是基于兩個原因:
一是學(xué)生對數(shù)學(xué)語言的運用水平代表著學(xué)生對數(shù)學(xué)概念、規(guī)律的理解水平,而在核心素養(yǎng)的背景下對數(shù)學(xué)概念與規(guī)律的學(xué)習(xí)與理解,一定是在對數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)若干要素充分體驗的基礎(chǔ)上形成的理解. 比如對于數(shù)學(xué)建模這個要素而言,廣義的數(shù)學(xué)模型,包括了數(shù)學(xué)概念與規(guī)律等,因此在數(shù)學(xué)概念教學(xué)的時候,教師就要有明確的數(shù)學(xué)建模意識. 也就是說在概念教學(xué)中,教師一定要讓學(xué)生準確地理解數(shù)學(xué)概念的定義,要斟字酌句,既要將數(shù)學(xué)語言經(jīng)驗化,又要將基于經(jīng)驗的生活語言轉(zhuǎn)化為準確的數(shù)學(xué)語言. 在這樣轉(zhuǎn)換的過程中,學(xué)生有可能基于概念的學(xué)習(xí)建立起模型認知.
二是當(dāng)學(xué)生對數(shù)學(xué)語言有明確的應(yīng)用意識時,往往意味著學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中具備了自省能力. 自省能力很大程度上就是類似于元認知一般的能力,影響著學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與自我判斷,影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì),進而也就影響著學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地. 筆者的實踐充分表明,當(dāng)學(xué)生有了明確的用數(shù)學(xué)語言表達的意識之后,每學(xué)一個新的數(shù)學(xué)概念,他們都會仔細琢磨這些語言,而琢磨的過程又往往對應(yīng)著學(xué)生回顧數(shù)學(xué)概念或者規(guī)律生成的過程,這樣一個自發(fā)的學(xué)習(xí)反思,有助于學(xué)生鞏固此前的數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理或者數(shù)學(xué)建模的過程,這對于數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育來說,意義重大.
■在數(shù)學(xué)語言運用的過程中培育學(xué)生的核心素養(yǎng)
引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中運用數(shù)學(xué)語言,需要將數(shù)學(xué)語言作為研究的對象,其主導(dǎo)在于教師. 準確地講,數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中,應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,充分認識閱讀的重要意義,在教學(xué)設(shè)計中體現(xiàn)數(shù)學(xué)閱讀環(huán)節(jié);轉(zhuǎn)變教學(xué)方式,以學(xué)生為主體,給他們充足的閱讀、思考、分析和總結(jié)的時間,培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)的能力. 只要有了這些保證,再明確數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育的主線,那么經(jīng)由數(shù)學(xué)語言的運用,走向核心素養(yǎng)的落地就有了可能.
例如,在函數(shù)的奇偶性這一概念的教學(xué)中,筆者注意到學(xué)生很難根據(jù)函數(shù)的“奇偶性”這一概念去直接猜想出其含義. 因此引導(dǎo)學(xué)生理解函數(shù)的奇偶性的定義,就是一個非常重要的教學(xué)內(nèi)容. 在實際教學(xué)的時候,除了借助現(xiàn)代教學(xué)手段給學(xué)生呈現(xiàn)奇函數(shù)或偶函數(shù)的圖像之外,重點還做了一個工作,這就是引導(dǎo)學(xué)生去揣摩奇偶函數(shù)的定義. 比如說教材通常都是先給出偶函數(shù)的定義:一般地,如果對于函數(shù)f(x)的定義域內(nèi)任意一個x,都有f(-x)=f(x),那么函數(shù)f(x)就叫作偶函數(shù).
在理解這段描述的時候,筆者設(shè)計了兩個教學(xué)環(huán)節(jié):
一是讓學(xué)生重復(fù)偶函數(shù)的定義. 這個重復(fù)不是機械的重復(fù),而是讓學(xué)生在閱讀的過程中,通過重復(fù)去發(fā)現(xiàn)重點應(yīng)當(dāng)關(guān)注的詞. 事實上,學(xué)生也確實能夠通過重復(fù),發(fā)現(xiàn)“定義域”的重要性,知道判斷是不是偶函數(shù)的關(guān)鍵在于f(-x)=f(x). 這樣若干次重復(fù)之后,學(xué)生大腦內(nèi)就會自發(fā)地形成一個判斷函數(shù)是不是偶函數(shù)的思路:首先判斷定義域,其次判斷f(-x)與f(x)的關(guān)系.
二是幫學(xué)生建立偶函數(shù)的表象. 在高中數(shù)學(xué)教材中描述偶函數(shù)的數(shù)學(xué)語言,除了文字語言之外,另一個重要的語言就是圖像語言. 對于偶函數(shù)而言,這個圖像語言就是關(guān)于y軸對稱的圖像就是偶函數(shù). 在最初創(chuàng)設(shè)情境的時候,教師往往給出的就是二次函數(shù)等,教學(xué)情境中的這些圖像,往往對學(xué)生理解偶函數(shù)會產(chǎn)生“錨定效應(yīng)”,也就是說當(dāng)學(xué)生在看到偶函數(shù)的時候,會自發(fā)地想到這些圖像. 反過來,這些圖像也成了學(xué)生判斷函數(shù)是不是偶函數(shù)的一個重要依據(jù).
有了上述兩個環(huán)節(jié),教師就可以將文字語言與圖像語言結(jié)合起來,然后讓學(xué)生一起去理解. 這樣的理解實際上也是一個數(shù)形結(jié)合的過程,這樣的結(jié)合也就促進了學(xué)生對文字與圖像這兩種數(shù)學(xué)語言的更加精確的理解. 從核心素養(yǎng)培育的角度來看,當(dāng)學(xué)生從文字與圖像兩個角度構(gòu)建起對偶函數(shù)概念的理解時,偶函數(shù)這個數(shù)學(xué)模型也就成功地建立了起來. 這也就可以說明學(xué)生精確地理解了數(shù)學(xué)語言的過程,可以讓數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要素有效落地.
■高中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程離不開數(shù)學(xué)語言的運用
基于以上兩點的分析,可以得出的一個基本結(jié)論就是,即使在核心素養(yǎng)的背景之下,抓住數(shù)學(xué)學(xué)科中描述數(shù)學(xué)規(guī)律最基本的工具也就是數(shù)學(xué)語言,可以讓數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地得到保證. 事實上,學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,理解并運用數(shù)學(xué)語言是一個最基本的工作. 理解運用數(shù)學(xué)語言的過程也是一個把握學(xué)生認知規(guī)律,然后在此基礎(chǔ)上提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和核心素養(yǎng)的過程. 從現(xiàn)代課程理念來看,引導(dǎo)學(xué)生理解與運用數(shù)學(xué)語言,還需要教師練好自身的功夫,也就是教學(xué)語言. 深入的研究表明,數(shù)學(xué)教學(xué)語言需要尊重學(xué)生原有的認知基礎(chǔ),需要將學(xué)生對生活語言的理解引向數(shù)學(xué)語言的理解,而在這其中,最重要的一點就是需要教師遵循基本的要求與原則,在尊重傳統(tǒng)的同時又要納入新的觀念,要具有數(shù)學(xué)味道、教育功能,并以數(shù)學(xué)語言的理解為基礎(chǔ)和目標等.
在實際教學(xué)中,當(dāng)教師的教學(xué)語言運用與學(xué)生理解數(shù)學(xué)語言的過程發(fā)生共鳴時,往往能夠放大學(xué)生對數(shù)學(xué)語言的理解效應(yīng). 比如上面所舉的偶函數(shù)概念的教學(xué)中,在綜合學(xué)生對文字語言與圖像語言理解的時候,就特地強調(diào)這是數(shù)學(xué)學(xué)科中常用的數(shù)形結(jié)合思想,盡管學(xué)生此前已經(jīng)聽說過數(shù)形結(jié)合,但是當(dāng)自己親身體驗的時候,感覺還是有所不同的,于是“數(shù)形結(jié)合”這四個字,也就成了學(xué)生理解偶函數(shù)概念、建立數(shù)學(xué)模型認知的源泉.
綜上所述,高中數(shù)學(xué)教學(xué)中抓住最基本的數(shù)學(xué)語言施力,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)語言的理解與運用過程中,領(lǐng)略數(shù)學(xué)語言的精確性與簡潔性,感受數(shù)學(xué)語言的抽象性以及圖像的形象性. 在這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗過程中,數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的不同要素都可以得到不同程度的培養(yǎng),這也就為數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要素的落地,尋找到了一條有效的途徑,對于當(dāng)前的高中數(shù)學(xué)教學(xué)而言,應(yīng)當(dāng)算是一種助力.