周永剛
數(shù)感主要是指關(guān)于數(shù)與數(shù)量、數(shù)量關(guān)系、運(yùn)算結(jié)果估計(jì)等方面的感悟。這種感悟可以幫助人們用靈活的方法做出數(shù)學(xué)判斷,并為解決復(fù)雜問(wèn)題提出有用的策略,也可以說(shuō)數(shù)感是一種數(shù)學(xué)素養(yǎng)。發(fā)展學(xué)生的數(shù)感有助于學(xué)生理解現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)的意義,理解或表述具體情境中的數(shù)量關(guān)系?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》要求:“在數(shù)學(xué)課程中,應(yīng)當(dāng)注重發(fā)展學(xué)生的數(shù)感、符號(hào)意識(shí)、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運(yùn)算能力、推理能力和模型思想?!薄敖?shù)感、符號(hào)意識(shí)和空間觀念,初步形成幾何直觀和運(yùn)算能力,發(fā)展形象思維與抽象思維?!毙抡n標(biāo)明確地把“數(shù)感”作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容提出來(lái),并且把“數(shù)感”擺在核心概念中的首要位置,充分表明讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中建立數(shù)感,是新課標(biāo)十分強(qiáng)調(diào)和重視的問(wèn)題。那么,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中如何發(fā)展學(xué)生的數(shù)感呢?
一、認(rèn)識(shí)教育價(jià)值發(fā)展學(xué)生的數(shù)感
數(shù)感的涵義及其特征,決定了數(shù)感的教育價(jià)值。《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》也首次將數(shù)感安排為學(xué)習(xí)內(nèi)容,并列為“數(shù)學(xué)思考”中的重要目標(biāo)。數(shù)學(xué)課程中安排數(shù)感的教育價(jià)值,可以從如下四個(gè)方面理解。
(1)建立數(shù)感有助于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。數(shù)學(xué)素養(yǎng),不只是用計(jì)算能力的強(qiáng)弱和解決書(shū)本問(wèn)題能力的大小來(lái)衡量。學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地思考問(wèn)題,具有理解和解釋實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)敏感,是數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要標(biāo)志。即是說(shuō),數(shù)感的建立是提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要標(biāo)志。如,學(xué)生在學(xué)習(xí)了自然數(shù)的意義之后,懂得了自然數(shù)可以表示物體的個(gè)數(shù),當(dāng)他看見(jiàn)盤(pán)子里的蘋(píng)果時(shí),不再是注意蘋(píng)果的顏色,而是關(guān)注蘋(píng)果的個(gè)數(shù),并且懂得比較兩個(gè)盤(pán)子中蘋(píng)果的多少。于是可以認(rèn)為這個(gè)小學(xué)生具有了自然數(shù)感,這可以認(rèn)為是他數(shù)學(xué)素養(yǎng)提高的標(biāo)志。學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)形成的關(guān)鍵是在具體的問(wèn)題情境中去探索、去發(fā)現(xiàn),學(xué)會(huì)從現(xiàn)實(shí)情境中提出問(wèn)題,找出數(shù)學(xué)模型。從一個(gè)復(fù)雜的情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,就需要具備一定的數(shù)感。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感,讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地思考,有助于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),克服數(shù)學(xué)教育中過(guò)分地強(qiáng)調(diào)知識(shí)與技能訓(xùn)練、忽視數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)的聯(lián)系、忽視數(shù)學(xué)的實(shí)際運(yùn)用等傾向。
(2)建立數(shù)感有助于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的自我構(gòu)建。我們知道,數(shù)感是關(guān)于數(shù)概念的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)是接受數(shù)學(xué)知識(shí)的一個(gè)平臺(tái)。數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定是數(shù)感建立的關(guān)鍵,數(shù)感的建立有助于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的自我建構(gòu)。例如,學(xué)生學(xué)習(xí)了負(fù)數(shù)的概念后,當(dāng)他購(gòu)物花去5元錢(qián)時(shí),就會(huì)與負(fù)數(shù)建立聯(lián)系──用“-5”來(lái)表示支出的5元。又如,怎樣為參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)的全體運(yùn)動(dòng)員編號(hào)?要求從號(hào)碼上就可以分辨出年級(jí)和班級(jí),區(qū)分出男生和女生,表示出參加的項(xiàng)目類(lèi)別。這是一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,它沒(méi)有固定的編排方式,而且不同的編排方式在實(shí)用性上是不同的。學(xué)生對(duì)于這一問(wèn)題有效地解決,也要依托于數(shù)感的建立。
(3)建立數(shù)感有助于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)生在數(shù)感建立的過(guò)程中,有很多機(jī)會(huì)接觸和體驗(yàn)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,交流自己對(duì)有關(guān)數(shù)的問(wèn)題的個(gè)性化看法,用不同的方式思考和解決同一問(wèn)題,對(duì)原有的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。這無(wú)疑有助于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。例如,德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯小時(shí)候?qū)τ凇?+2+3+…+100=?”問(wèn)題的解決,就是一個(gè)由數(shù)感促進(jìn)創(chuàng)新的典型案例。具有良好數(shù)感的人,就會(huì)憑借對(duì)數(shù)字(量)的本質(zhì)認(rèn)識(shí)建構(gòu)自身的數(shù)概念網(wǎng)絡(luò),有效地接納數(shù)學(xué)知識(shí),形成良好的數(shù)學(xué)意識(shí)。在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí),就會(huì)靈敏地鏈接數(shù)學(xué)思維,從而進(jìn)行數(shù)學(xué)地思考,創(chuàng)造性地解決實(shí)際問(wèn)題。
(4)建立數(shù)感有助于提高學(xué)生的文化修養(yǎng)。從數(shù)學(xué)文化學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,數(shù)學(xué)是一種具有獨(dú)特價(jià)值的人類(lèi)文化。數(shù)學(xué)文化的獨(dú)特價(jià)值,一是體現(xiàn)在它的兼容性上,即它支撐著科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域,包容著人文精神的方方面面。正如數(shù)學(xué)家克萊因所說(shuō):“音樂(lè)激發(fā)或撫慰情懷,繪畫(huà)使人賞心悅目,詩(shī)歌能動(dòng)人心弦,哲學(xué)使人獲得智慧,科技可以改善生活,但數(shù)學(xué)卻能提供以上的一切。”數(shù)學(xué)家在贊美數(shù)學(xué)時(shí),即使是不同的流派,在這一點(diǎn)上也是異口同聲的。二是體現(xiàn)在它的先進(jìn)性上。這是由功利和非功利兩個(gè)方面的先進(jìn)性所決定的。當(dāng)數(shù)學(xué)與科學(xué)技術(shù)相結(jié)合時(shí),就能轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大的物質(zhì)力量,創(chuàng)造出新的、先進(jìn)的社會(huì)生產(chǎn)力,這是數(shù)學(xué)文化價(jià)值的功利方面;抽象而具有神秘魅力的數(shù)學(xué),同時(shí)還蘊(yùn)涵了高深莫測(cè)的哲學(xué)、美學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等人文精神,抽象數(shù)學(xué)中許多沒(méi)有直接“用處”的成果,可以提高人的文化修養(yǎng)和文化品格,是人類(lèi)文化中的無(wú)價(jià)瑰寶,這是數(shù)學(xué)文化價(jià)值的非功利方面。數(shù)感是數(shù)學(xué)文化的一個(gè)重要成分。建立數(shù)感有助于提高學(xué)生的文化修養(yǎng),主要表現(xiàn)為三個(gè)方面:第一,數(shù)感是人們對(duì)數(shù)學(xué)的一種敏感與理解,是數(shù)學(xué)(理性)精神形成的基礎(chǔ);第二,數(shù)感是數(shù)學(xué)思考的催化劑,是思維發(fā)展的階段性(精神)成果;第三,數(shù)感是一種認(rèn)知的直覺(jué),是創(chuàng)新精神培養(yǎng)的關(guān)鍵。具有良好數(shù)感的人,在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí),就會(huì)憑借對(duì)問(wèn)題的直覺(jué),觸發(fā)創(chuàng)新思維的按鈕,探究問(wèn)題解決的創(chuàng)造性策略。
二、聯(lián)系學(xué)生生活發(fā)展學(xué)生的數(shù)感
聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際,組織進(jìn)行觀察想象活動(dòng)能加深學(xué)生對(duì)相對(duì)應(yīng)的數(shù)的理解,更重要的是通過(guò)這些活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生建立數(shù)感。在教學(xué)中采取“重視引導(dǎo)觀察,進(jìn)行聯(lián)系對(duì)比”的過(guò)程,促使學(xué)生建立起相應(yīng)的數(shù)感,讓學(xué)生經(jīng)歷更多的實(shí)例,在現(xiàn)實(shí)背景下感受和體驗(yàn)數(shù)的含義。以學(xué)生對(duì)數(shù)概念的認(rèn)知為載體,通過(guò)數(shù)概念的教學(xué)活動(dòng)使學(xué)生逐步建立數(shù)感。?一些數(shù)概念比較抽象,學(xué)生不能很好地在頭腦中建立表象,不能真正理解概念的本質(zhì)屬性。這就需要教師善于結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,引領(lǐng)學(xué)生接觸和經(jīng)歷有關(guān)的情境和實(shí)例,經(jīng)歷理解和體驗(yàn)數(shù)概念的過(guò)程。使學(xué)生更具體更深刻地把握數(shù)的概念,建立數(shù)感。例如,在一年級(jí)上冊(cè)中,在教學(xué)“0的認(rèn)識(shí)”時(shí),學(xué)生體會(huì)到“0”表示什么也沒(méi)有后,教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際說(shuō)出在哪些地方見(jiàn)過(guò)“0”。這方面,學(xué)生有豐富的生活經(jīng)驗(yàn),可能說(shuō)出在電話(huà)機(jī)、溫度表、尺子、車(chē)牌上等地方都能見(jiàn)到“0”。這時(shí)教師必須適時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行探討交流,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對(duì)比,體會(huì)“0”這個(gè)數(shù)字表示的其他意義。如:在電話(huà)、車(chē)牌上與其他數(shù)字一起組成號(hào)碼;在溫度表上表示分界點(diǎn);在尺子上表示起點(diǎn)……通過(guò)學(xué)習(xí),學(xué)生能具體、形象、直觀在感受和理解相關(guān)數(shù)概念,學(xué)生對(duì)“0”的意義有了體驗(yàn)與把握,在現(xiàn)實(shí)生活中可以根據(jù)“0”所表示的意義進(jìn)行運(yùn)用,從而更直接地把握有關(guān)的數(shù)概念,數(shù)感獲得了啟蒙。
三、重視調(diào)查實(shí)踐發(fā)展學(xué)生的數(shù)感
學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的價(jià)值和意義,繼而確立應(yīng)用數(shù)學(xué)的信心,是形成良好數(shù)感的重要條件。鑒于此,數(shù)學(xué)就應(yīng)打破從概念到概念、從課堂到課堂的數(shù)學(xué)應(yīng)用僵局,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的思想、方法,去分析、理解、解決生活問(wèn)題,通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)感的體驗(yàn)。例如,對(duì)全班同學(xué)的身高進(jìn)行調(diào)查分析。教學(xué)中設(shè)計(jì)如下:
(1)指導(dǎo)學(xué)生將全班同學(xué)的身高進(jìn)行匯總。
(2)從匯總后的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)信息。比如最高(最大值)、最矮(最小值)、相差多少(極差),大部分同學(xué)的身高是多少(眾數(shù)),自己的身高位于全班身高的哪個(gè)位置(順序)等。在討論的過(guò)程中,括號(hào)中的有些名詞并不需要出現(xiàn),但是希望學(xué)生體會(huì)數(shù)據(jù)所代表的意義。
(3)在整理中,可以讓學(xué)生嘗試創(chuàng)造靈活的方法。例如尋找最高,可以直接比較尋找,當(dāng)學(xué)生人數(shù)比較多時(shí),也可以分組尋找組內(nèi)最高,然后在每組的最高中尋找最高。通過(guò)這樣的活動(dòng),把數(shù)感的培養(yǎng)落實(shí)到具體的活動(dòng)中,與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系,在一個(gè)個(gè)完整的統(tǒng)計(jì)過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí),一次又一次的經(jīng)歷或了解數(shù)據(jù)處理的全過(guò)程,使學(xué)生深刻體會(huì)統(tǒng)計(jì)思想,領(lǐng)悟了統(tǒng)計(jì)方法,也在調(diào)查實(shí)踐中發(fā)展了學(xué)生的數(shù)感。
四、強(qiáng)化科學(xué)訓(xùn)練發(fā)展學(xué)生的數(shù)感
學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的是為了解決問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感要讓學(xué)生更多地接觸和理解現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,有意識(shí)地將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題與數(shù)量關(guān)系建立起聯(lián)系。使學(xué)生學(xué)會(huì)從一個(gè)復(fù)雜的情境中提出問(wèn)題,并能選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q問(wèn)題,并對(duì)運(yùn)算結(jié)果作出合理的解釋。這就需要具備一定的數(shù)感,同時(shí)也使已具備的數(shù)感得到強(qiáng)化。在計(jì)算教學(xué)中加強(qiáng)估算和提倡算法多樣化,引導(dǎo)學(xué)生在問(wèn)題的實(shí)際背景中,通過(guò)不同的方法找到答案,不同的方式確定結(jié)果,增強(qiáng)對(duì)實(shí)際意義的理解。例如:春、秋季節(jié)適宜組織學(xué)生郊游,這其中就蘊(yùn)涵著購(gòu)物、租車(chē)、買(mǎi)票等許多數(shù)學(xué)問(wèn)題??勺寣W(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并想辦法解決。這些問(wèn)題都是開(kāi)放的,學(xué)生可以從各個(gè)角度想出解決方法。低年級(jí)進(jìn)行100以?xún)?nèi)的加法訓(xùn)練,可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)學(xué)做小主人的情境:父母交給孩子100元,要他到超市購(gòu)物,用來(lái)招待客人,并要求100元錢(qián)盡可能用完。學(xué)生根據(jù)超市商品的標(biāo)價(jià)及來(lái)客的需要,自己設(shè)定購(gòu)物方案,并估算、調(diào)整所購(gòu)商品的總價(jià),通過(guò)反復(fù)訓(xùn)練,最終確定購(gòu)物方案。這樣的訓(xùn)練方式,既是運(yùn)算技能的訓(xùn)練,又是實(shí)踐能力的訓(xùn)練。學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí),完善了自己對(duì)原有知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí),并不斷建構(gòu)社會(huì)生活及知識(shí)本身新的意義,使學(xué)習(xí)者與真實(shí)的實(shí)踐有效地聯(lián)系起來(lái),強(qiáng)化數(shù)感。又如:在教學(xué)“萬(wàn)以?xún)?nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí)”時(shí),要求學(xué)生能認(rèn)、讀、寫(xiě)萬(wàn)以?xún)?nèi)的數(shù),并知道這些數(shù)是由幾個(gè)千、幾個(gè)百、幾個(gè)十和幾個(gè)一組成;能說(shuō)出各數(shù)位的名稱(chēng),識(shí)別各數(shù)位上數(shù)字的意義。如果讓學(xué)生枯燥機(jī)械地去記憶或背誦對(duì)學(xué)生理解、掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有太高的效率。此時(shí),我們可以模仿電視節(jié)目中的商品價(jià)格數(shù)字競(jìng)猜的游戲。老師現(xiàn)場(chǎng)用硬紙板寫(xiě)數(shù)讓學(xué)生來(lái)猜,教師先給出一個(gè)大概的范圍,也可以直接讓學(xué)生來(lái)猜,然后教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提示,在教師不斷的提示中,學(xué)生積極思維,踴躍發(fā)言。這雖然是個(gè)非常簡(jiǎn)單的游戲,但引入游戲之后,學(xué)生的興趣會(huì)陡增不少,并真正參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中,經(jīng)歷知識(shí)的形成過(guò)程。如此猜數(shù)訓(xùn)練,雖然簡(jiǎn)單,但是使課堂氣氛活躍,更重要的是,使學(xué)生從計(jì)數(shù)單位、數(shù)的組成等各個(gè)方面全面認(rèn)識(shí)了萬(wàn)以?xún)?nèi)的數(shù),在無(wú)形中滲透了用“區(qū)間套”逐步逼近的思想,這樣的訓(xùn)練活動(dòng)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)感具有十分重要的作用。
總之,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感的過(guò)程是循序漸進(jìn)的,也是一個(gè)潛移默化的過(guò)程。教師必須在實(shí)際教學(xué)中進(jìn)一步深入鉆研教材,結(jié)合具體內(nèi)容有意識(shí)地設(shè)計(jì)具體目標(biāo),提供有助于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感的情景,探索與之相適應(yīng)的教學(xué)方法,把培養(yǎng)數(shù)感的任務(wù)落實(shí)到具體的教學(xué)過(guò)程。這樣培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感,不僅可以使學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)接觸社會(huì),體驗(yàn)現(xiàn)實(shí),表達(dá)自己對(duì)問(wèn)題的看法,用不同的方式思考和解決問(wèn)題,而且這也會(huì)有助于學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。我想,隨著數(shù)感的建立、發(fā)展、形成和強(qiáng)化,學(xué)生的整體數(shù)學(xué)素養(yǎng)也會(huì)有所提高。