【摘要】當(dāng)今數(shù)學(xué)課堂存在著諸多學(xué)科特性不明顯的現(xiàn)象,數(shù)學(xué)本質(zhì)被過(guò)度的形式化和表面熱鬧所覆蓋。為了正本清源,聚焦數(shù)學(xué)本質(zhì),文章從知識(shí)的來(lái)源、結(jié)論的求證、本質(zhì)的理解、結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)四個(gè)方面闡述了數(shù)學(xué)本質(zhì)教學(xué)的相關(guān)策略。學(xué)生只有理解了學(xué)科本質(zhì),知識(shí)掌握得才會(huì)牢固,能力形成才有基礎(chǔ),素養(yǎng)才能提高。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)本質(zhì);教學(xué)策略;探析
作者簡(jiǎn)介:林阿顯(1976.09-),男,福建省霞浦縣東關(guān)小學(xué),一級(jí)教師。
數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要特性就是數(shù)學(xué)化。所謂數(shù)學(xué)化,就是用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)世界,用數(shù)學(xué)的思維理解世界,注重?cái)?shù)學(xué)實(shí)質(zhì)的揭示。筆者認(rèn)為,學(xué)生是否深刻理解了數(shù)學(xué)的本質(zhì),是數(shù)學(xué)教學(xué)是否成功的重要標(biāo)志。數(shù)學(xué)本質(zhì)是數(shù)學(xué)的根,是課堂教學(xué)的重要目標(biāo)之一。教師要采取有效的教學(xué)策略促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解,從而不斷提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
一、知識(shí)出處求“明確”
新課標(biāo)指出,新知識(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng)要展現(xiàn)“知識(shí)背景→知識(shí)形成→揭示聯(lián)系”的過(guò)程。我們?cè)跍?zhǔn)確理解數(shù)學(xué)知識(shí)意義的同時(shí),還得明確它的來(lái)歷,它有怎樣的背景,是怎樣產(chǎn)生的。只有弄清知識(shí)的本源,知識(shí)的本質(zhì)才會(huì)更清晰。
如“數(shù)的運(yùn)算順序”,學(xué)過(guò)的學(xué)生都知道規(guī)則是先算乘除,后算加減,有括號(hào)的先算括號(hào)內(nèi)的運(yùn)算。至于為什么要這樣,學(xué)生不得而知,都說(shuō)這是教師教的,就這樣做,時(shí)間久了,學(xué)生也就習(xí)慣成自然,不再問(wèn)為什么了。
如何讓學(xué)生真正地體驗(yàn)運(yùn)算順序的產(chǎn)生過(guò)程呢?我們可以這樣探本溯源。如“8+6×5”,這是含有兩級(jí)運(yùn)算的題目,要先算乘,再算加,原因在哪里呢?教師可以根據(jù)乘法的意義先還原“6×5”的產(chǎn)生過(guò)程,寫出純加法算式“8+6+6+6+6+6”,讓學(xué)生明白“8+6×5”就是由“8+6+6+6+6+6”演變來(lái)的。此時(shí)問(wèn)學(xué)生:“8+6+6+6+6+6”可以怎么算。有的學(xué)生說(shuō)從左到右一個(gè)一個(gè)地加;有的學(xué)生說(shuō),根據(jù)乘法的意義可以將“6+6+6+6+6”寫成“6×5”,這樣“8+6+6+6+6+6”這道題就可以寫成“8+6×5”。最后,學(xué)生領(lǐng)悟到“6×5”是由“6+6+6+6+6”轉(zhuǎn)化來(lái)的,所以先算“6×5”,實(shí)際就是先算“6+6+6+6+6”這個(gè)整體。
通過(guò)這一過(guò)程的演繹,學(xué)生就明白了為什么要先算乘法,再算加法。其實(shí)乘法與加法有本質(zhì)相同的地方,乘法只不過(guò)是幾個(gè)相同加數(shù)之和的簡(jiǎn)便計(jì)算、優(yōu)先計(jì)算而已。
二、結(jié)論驗(yàn)證求“嚴(yán)謹(jǐn)”
教材中的許多結(jié)論,如性質(zhì)、法則和規(guī)律等,都是經(jīng)過(guò)前人驗(yàn)證,符合客觀實(shí)際而產(chǎn)生的。在課堂上,我們經(jīng)常會(huì)看到有些教師在進(jìn)行結(jié)論教學(xué)時(shí)“不求甚解”,只是在簡(jiǎn)單、粗淺的驗(yàn)證之后就歸納出結(jié)論,只要沒(méi)有人提出異議,這事就算過(guò)去了。
如“加法分配律”,有教師是這樣教學(xué)的:(1)引導(dǎo)學(xué)生從幾個(gè)算式中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象,即交換加數(shù)的位置,和不變;(2)接著舉幾個(gè)例子進(jìn)行驗(yàn)證;(3)發(fā)現(xiàn)無(wú)誤,得出結(jié)論。這種淺表、缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尿?yàn)證,使得學(xué)生對(duì)加法交換律的理解僅止于簡(jiǎn)單的直覺(jué)感知,沒(méi)有深入到對(duì)加法交換律的內(nèi)涵、算理的理解,思維不具有挑戰(zhàn)性,缺少學(xué)科的育人價(jià)值。因此,對(duì)加法交換律進(jìn)行多層次的驗(yàn)證,讓結(jié)論求證過(guò)程直指本質(zhì)是非常有必要的。我們可以設(shè)計(jì)如下的求證過(guò)程。
1.計(jì)算驗(yàn)證。計(jì)算的驗(yàn)證范圍不能只局限于整數(shù),要把驗(yàn)證范圍擴(kuò)展到分?jǐn)?shù)、小數(shù),讓學(xué)生的思域更廣闊。
2.畫圖驗(yàn)證。因?yàn)椤?▲=▲▲▲▲,▲+▲▲▲=▲▲▲▲,所以▲▲▲+▲=▲+▲▲▲。畫圖驗(yàn)證比具體的計(jì)算驗(yàn)證的概括性更強(qiáng),更具有代表性和說(shuō)服力。
不管是計(jì)算驗(yàn)證、畫圖驗(yàn)證還是生活實(shí)例驗(yàn)證,最終殊途同歸,都把“加法交換律”統(tǒng)一于加法本質(zhì)的這個(gè)“理”上。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)本來(lái)就是這樣,要有足夠的論據(jù)支持結(jié)論,而不是理所當(dāng)然或好像是這樣就行了。只有深刻體會(huì)數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn),遵循數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn),學(xué)生才能沐浴理性的魅力之光。
三、本質(zhì)理解求“深透”
數(shù)學(xué)本質(zhì)從來(lái)都是躲在數(shù)學(xué)現(xiàn)象之后,是不易被學(xué)生領(lǐng)會(huì)和把握的,這也是數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)所在。探尋數(shù)學(xué)本質(zhì),不僅需要一個(gè)復(fù)雜的思維過(guò)程,而且需要教師立足于學(xué)科本質(zhì),做好教學(xué)設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生深挖細(xì)究。
如數(shù)學(xué)中的“面積”概念,很多教材都是這樣表述的:“物體表面或平面圖形的大小叫面積。”這種解釋已被大多數(shù)教師和學(xué)生認(rèn)同。從學(xué)科的角度來(lái)說(shuō),它是個(gè)物理概念,而不是一個(gè)數(shù)學(xué)概念。那數(shù)學(xué)概念的“面積”要如何理解呢?我們可以設(shè)計(jì)以下幾個(gè)環(huán)節(jié),讓學(xué)生深刻體會(huì)“面積”的含義。
1.初步感知面積概念。讓學(xué)生尋找生活中的面,在此過(guò)程中,讓他們摸一摸、涂一涂、比一比,初步感知面積概念以及認(rèn)識(shí)面有大小。
2.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,產(chǎn)生測(cè)量需求。教師出示兩張大小差不多的長(zhǎng)方形紙,怎樣才能看出哪個(gè)面大,哪個(gè)面小呢?由于差距太小,不能一眼看出誰(shuí)大誰(shuí)小,怎么辦呢?
3.尋找面積單位進(jìn)行度量。在產(chǎn)生認(rèn)知沖突之后,教師引導(dǎo)學(xué)生先拿出小正方形紙片擺一擺。由于擺出兩個(gè)圖形的小正方形的個(gè)數(shù)不同,學(xué)生很快就比較出了兩個(gè)圖形面積的大小。
4.體會(huì)面積的本質(zhì)。用來(lái)測(cè)量的小正方形就是“面積單位”,拼了幾個(gè)這樣的面積單位就是這個(gè)長(zhǎng)方形的面積。數(shù)學(xué)面積的本質(zhì)是一個(gè)面或一個(gè)區(qū)域由幾個(gè)“面積單位”拼接的結(jié)果,也可以說(shuō)是若干“面積單位”個(gè)數(shù)的累加。
學(xué)生要深透理解數(shù)學(xué)面積的本質(zhì)是不容易的,教師要用一套有利于學(xué)生理解數(shù)學(xué)本質(zhì)的教學(xué)設(shè)計(jì),讓學(xué)生在不斷地比較、概括抽象中抽絲剝繭,直達(dá)對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的領(lǐng)悟,如果連本質(zhì)都抓不住,其他再精彩也是浮云。
四、結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)求“關(guān)聯(lián)”
數(shù)學(xué)本質(zhì)常常以結(jié)構(gòu)化的形式呈現(xiàn),所以通過(guò)結(jié)構(gòu)化教學(xué)來(lái)理解數(shù)學(xué)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)也是聚焦數(shù)學(xué)本質(zhì)的重要策略。知識(shí)不是碎片化、孤立地單一存在,而是以某種關(guān)聯(lián)而形成一定的結(jié)構(gòu)。因此,教師一定要有群體的關(guān)聯(lián)意識(shí)和結(jié)構(gòu)思想,幫助學(xué)生在結(jié)構(gòu)中完整地認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)本質(zhì)的真面目。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教材編排體系中,許多有關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)出于需要往往呈散狀、分冊(cè)、分單元分布,它們內(nèi)在的關(guān)聯(lián)常常被打亂。如長(zhǎng)方形、正方形、平行四邊形、三角形、梯形,這五種圖形的面積計(jì)算在教材中分布的次序有所不同,學(xué)生在進(jìn)行面積計(jì)算時(shí),各用各的公式,完全把它們分割開(kāi)來(lái),很難發(fā)現(xiàn)它們之間會(huì)有某種聯(lián)系。
在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上,教師就得整體把握教材,用“關(guān)聯(lián)”的眼光把這些圖形進(jìn)行結(jié)構(gòu)整合,讓學(xué)生更清晰地認(rèn)識(shí)它們之間的本質(zhì)聯(lián)系。這五種圖形雖然形狀不同,但都可以看作特殊的梯形,即長(zhǎng)方形、正方形、平行四邊形是上下底相等的梯形;三角形則可看作上底為0的梯形。這樣,我們就可以把這幾種圖形面積計(jì)算公式統(tǒng)歸于梯形面積公式——(上底+下底)×高÷2。一個(gè)梯形面積計(jì)算公式之所以能涵蓋其他所有圖形的面積計(jì)算公式,其根本原因就是本質(zhì)相同。在不同的現(xiàn)象中找共同的本質(zhì),形成同一結(jié)構(gòu),就能把書越讀越薄,體驗(yàn)數(shù)學(xué)本質(zhì)廣泛的包容性和一般性。
石寧中教授說(shuō),數(shù)學(xué)教育抓什么?一是數(shù)學(xué)本質(zhì),二是數(shù)學(xué)素養(yǎng)。數(shù)學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)、理性,同時(shí)又是關(guān)聯(lián)的學(xué)科,只有牢牢抓住數(shù)學(xué)的這種學(xué)科特征,聚焦它的本質(zhì)進(jìn)行教學(xué),才能使學(xué)生更好地領(lǐng)悟它的魅力和真諦,才能真正發(fā)揮數(shù)學(xué)的育人價(jià)值。本質(zhì)總是躲在現(xiàn)象的背后,教師必須采取有效的策略,引領(lǐng)學(xué)生逐步深入對(duì)學(xué)科本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。只有抓住了本質(zhì),對(duì)知識(shí)的掌握、能力的形成和素養(yǎng)的提高才能水到渠成。
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何筱良,方紅衛(wèi).彰顯數(shù)學(xué)本質(zhì) 培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想[J].課程教材教學(xué)研究(小教研究),2012(Z2):51-52.