王蒙
[摘 要]蟬鳴有余聲,數(shù)學(xué)也有余聲。數(shù)學(xué)的余聲是用數(shù)學(xué)的經(jīng)驗去實現(xiàn)問題解決、探尋知識本源、追覓知識歸宿。由扶到放,實現(xiàn)問題解決,這是做;由行到思,探尋知識本源,這是真做;從思生新,追覓知識歸宿,這是產(chǎn)生新價值。
[關(guān)鍵詞]做數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)實驗;創(chuàng)新意識;數(shù)學(xué)余聲
[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2022)26-0093-03
筆者曾見過齊白石先生的《貝葉知了圖》,一張紙上只在三分之一的部分畫了一只抱葉而落的蟬,蟬的旁邊寫著“鳴蟬抱葉落,及地有余聲”,整幅畫有了聲音一般。筆者仿佛看到一只蟬趴在高高的樹梢上,一陣風(fēng)過,蟬隨葉落,葉隨風(fēng)飄,不僅有蟬的聲音,還有落葉的聲音,葉落后,蟬鳴仍在耳邊回蕩。
筆者一直思考:數(shù)學(xué)教學(xué)也應(yīng)有余聲,什么樣的數(shù)學(xué)課能有余聲呢?
陶行知先生說:“我們要在做上教,在做上學(xué)。拿做來教乃是真教,拿做來學(xué)方是實學(xué)。在勞力上勞心,一邊做,一邊想,必然產(chǎn)生新的價值?!睌?shù)學(xué)課程標準也指出,學(xué)生應(yīng)當有足夠的時間和空間經(jīng)歷觀察、實驗、猜想、計算、推理、驗證等活動過程。而數(shù)學(xué)實驗恰恰是通過對素材進行數(shù)學(xué)化的操作(做數(shù)學(xué))來教數(shù)學(xué)、學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué),幫助學(xué)生積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗、提高實踐能力、獲得解決問題的方法、提升思維品質(zhì),說明“做”出來的數(shù)學(xué)確實有余聲。
一、做:由扶到放,實現(xiàn)問題解決
由扶到放,是成長的途徑?!胺觥笔侵笇?dǎo),指導(dǎo)學(xué)生用最短的時間獲得數(shù)學(xué)方法。“放”是模仿和嘗試,讓學(xué)生以數(shù)學(xué)方法為基礎(chǔ),積累活動經(jīng)驗,掌握知識技能。就如兒童學(xué)走路一樣,需要由扶(家長耐心指導(dǎo))到放(兒童模仿和嘗試)?!白鰯?shù)學(xué)”也需要由扶到放,這與陶行知先生“把解決方法的手續(xù)程序安排停當,指導(dǎo)學(xué)生,使學(xué)生以最短的時間,經(jīng)過相類的經(jīng)驗,發(fā)生相類的理想,自己將這個方法找出來,并解決其他問題”的思想不謀而合。
1.在指導(dǎo)中獲得數(shù)學(xué)方法
正如陶行知先生說的“接知如接枝”,我們必須讓從自己經(jīng)驗里生長出來的知識做根,這樣別人相類的經(jīng)驗才能接上去。學(xué)生如果沒有“做數(shù)學(xué)”的經(jīng)驗,不會動手實驗,就無法獲得數(shù)學(xué)方法,也不能解決其他問題,何談數(shù)學(xué)的余聲?所以教學(xué)中教師需要指導(dǎo)學(xué)生“做數(shù)學(xué)”。必須說明的是,這里的“指導(dǎo)”不是指教師完全的包辦,而是指適時的演示與點撥。
例如,教學(xué)五年級上冊“平行四邊形的面積”時,教師用課件演示圖形的轉(zhuǎn)化過程,指出“借助平移將不規(guī)則的圖形變成規(guī)則圖形,這樣的方法就是轉(zhuǎn)化”。又如,教學(xué)蘇教版教材三年級上冊“軸對稱圖形”的折紙實驗時,為了向?qū)W生說明“對折”,教師邊折紙邊講解,指出“將一張紙的一半折過去,邊對著邊,就是對折”。
以上案例中,教師的指導(dǎo)不僅為學(xué)生動手實驗提供了可能,還在演示和點撥中滲透了“轉(zhuǎn)化”和“對稱”的數(shù)學(xué)思想方法。
2.在模仿中積累活動經(jīng)驗
指導(dǎo)是“扶”,模仿就是“扶放結(jié)合”。指導(dǎo)為學(xué)生動手實踐提供了標準和模板,照這種標準或模板學(xué)著做就是模仿。通過模仿,學(xué)生手腦協(xié)同參與數(shù)學(xué)實踐活動,實現(xiàn)知識“再創(chuàng)造”。由此,學(xué)生會想問題,會做事情,在學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)教育目標,積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。
在教學(xué)“平行四邊形的面積”相關(guān)的實驗時,教師利用課件演示轉(zhuǎn)化的思想方法,學(xué)生通過模仿進行動手實驗,將平行四邊形紙片轉(zhuǎn)化為長方形,并通過交流總結(jié)平行四邊形轉(zhuǎn)化前后的共同點。
上述實驗突出了兩個層次的活動經(jīng)驗,一是每個學(xué)生都經(jīng)歷了將平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形的探索過程,積累了轉(zhuǎn)化的經(jīng)驗;二是學(xué)生的交流總結(jié)為接下來的公式推導(dǎo)提供了經(jīng)驗和素材。
3.在嘗試中掌握知識技能
“做數(shù)學(xué)”分為兩種,一種是已經(jīng)知曉數(shù)學(xué)知識,需要通過個體不斷嘗試實現(xiàn)自我構(gòu)建,另一種更為開放,是不知曉數(shù)學(xué)知識,需要自身探索,在操作、觀察、對比、推理等活動中不斷嘗試與調(diào)整。這兩種“做”都以學(xué)生的嘗試為重要基礎(chǔ),嘗試的過程不需要教師過多指導(dǎo),學(xué)生在動手實踐、獨立思考、合作交流的過程中掌握知識技能,解決實際問題。
在教學(xué)“三角形三邊關(guān)系”時,學(xué)生先嘗試從給出的4根小棒中任選3根,看能否圍成一個三角形,并根據(jù)結(jié)果將小棒分類。接著,學(xué)生從小棒長度關(guān)系出發(fā),嘗試歸納不能圍成三角形的原因及能圍成三角形的規(guī)律。最后,學(xué)生重復(fù)實驗,驗證猜想。
學(xué)生在不斷嘗試中動手操作、觀察、猜想、歸納、驗證,經(jīng)歷知識生成、再創(chuàng)造和再發(fā)現(xiàn)的過程,掌握知識技能。
二、真做:由行到思,探尋知識本源
陶行知提出:“真正之做只是在勞力上勞心,用心以制力。在勞力上勞心,是一切發(fā)明之母。事事在勞力上勞心,便可得事物之真理?!睌?shù)學(xué)課程標準指出:“通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)掌握基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想和基本活動經(jīng)驗?!睂W(xué)生獲得的基礎(chǔ)知識和基本技能對于世間無窮的真理來說,仍是有限的。要想有所提升,學(xué)生就需要學(xué)會思考,探尋知識的本源。數(shù)學(xué)學(xué)科是一棵枝繁葉茂的大樹,數(shù)學(xué)的本源是數(shù)學(xué)學(xué)科生長的根本,能給予數(shù)學(xué)學(xué)科源源不斷的養(yǎng)料。數(shù)學(xué)知識的本源在哪里?就在數(shù)學(xué)的基本原理、基本思想和基本結(jié)構(gòu)中。抓住知識的本源,才能養(yǎng)好這棵大樹。
1.在說理中明確數(shù)學(xué)原理
教育心理學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),低年級學(xué)生的有效學(xué)習(xí)往往從動作表征開始,通過操作積累感性認識。學(xué)生的言物表達可以有效促進自身的思考,通過說一說讓學(xué)生的思考順著正確的、積極的思維方向,能幫助學(xué)生從言物階段逐漸過渡到言理階段,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)語言說數(shù)學(xué)的習(xí)慣,用語言進一步推動思維的發(fā)展。
教學(xué)算式“36-8”的計算原理,教師提問:“結(jié)果是不是28呢?你能用小棒來驗證一下嗎?”問題一出,學(xué)生思如泉涌,有的說:“先拿走6根,再從一捆10根中拿走2根,剩下2捆和8根,就是28根?!庇械恼f:“從一捆里直接拿走8根,還剩2捆加2根與原來的6根,就是28根?!边€有的說:“一捆是10根,與6根合起來有16根,從16根中拿走8根,還剩2捆和8根,最后也剩28根?!睂W(xué)生通過說理將新知轉(zhuǎn)化為舊知,他們從數(shù)的本質(zhì)上思考退位減并敘述退位減的算理,在算中說、說中悟、悟中明。
2.在提問中綻放數(shù)學(xué)思想
著名數(shù)學(xué)家弗利德曼說:“數(shù)學(xué)的邏輯結(jié)構(gòu)的一個特殊的和最重要的要素就是數(shù)學(xué)思想,整個數(shù)學(xué)學(xué)科就是建立在這些思想的基礎(chǔ)上,并按照這些思想發(fā)展起來的?!薄昂脝栴}”驅(qū)動深度思維,精彩的問題都是學(xué)生真實的心聲,是他們對問題強烈的思考。
教學(xué)習(xí)題“用6個5、6個0組成一個十二位數(shù),最多讀幾個‘零’?”時,問題一出,學(xué)生眼睛盯著黑板,頭腦在思考。有學(xué)生說:“最多讀5個‘零’?!苯處熣堖@位學(xué)生到前面講述自己的想法,只見他拿起粉筆在黑板上圈圈畫畫,寫出505005050505,道:“0在5與5中間才讀‘零’,連續(xù)兩個0只讀1個‘零’,因此,5與5之間盡量只放1個0,才能讀出最多的‘零’。又因為最前面的數(shù)字不能為0,導(dǎo)致有連續(xù)兩個0或0在億級(萬級、個級)末尾,而0在億級(萬級、個級)末尾不讀,所以讀5個‘零’?!彪S即,其他學(xué)生動手圈圈畫畫起來,得出“我發(fā)現(xiàn)用這個思路也可以解決4個6、4個0組成的八位數(shù)最多讀幾個‘零’”“4個0和其他4個非0的數(shù)組成八位數(shù),最多讀出3個‘零’”等發(fā)現(xiàn)。
課到此處,教師欣喜,這就是模型思想在圈圈畫畫中的悄然滲透。
3.在遷移中凸顯數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)
皮亞杰指出:“全部數(shù)學(xué)都可以按照結(jié)構(gòu)的建構(gòu)來考慮,而這種結(jié)構(gòu)始終是完全開放的。當數(shù)學(xué)實體從一個水平轉(zhuǎn)移到另一個水平時,它們的功能會不斷改變,對這類實體進行的運演,反過來,又成為理論研究的對象?!苯Y(jié)構(gòu)是數(shù)學(xué)的基本特征,教數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)這種“授之以漁”式的教學(xué),抓住了數(shù)學(xué)知識的本源。
在“認識千米”一課的教學(xué)中,教師通過引導(dǎo)學(xué)生尋找數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),幫助學(xué)生理解知識間的聯(lián)系。上課前5分鐘,教師回顧學(xué)過的長度單位并歸納它們之間的進率,發(fā)現(xiàn)長度單位之間的進率都是10,隨后引導(dǎo)學(xué)生想象:“如果繼續(xù)下去,該是什么長度單位?”學(xué)生順勢遷移,提出十米、百米、千米等長度單位。教師板書并揭示:“這些長度單位在數(shù)學(xué)里都是存在的,只不過十米和百米用得不多,千米是國際通用長度單位?!?/p>
三、新價值:從思生新,追覓知識歸宿
我們不僅要搞清楚“知識從哪兒來”,還要弄清楚“知識到哪兒去”,猶如修棧搭橋,確立了起點和終點,便可著手設(shè)計和規(guī)劃,形成聯(lián)系前后的知識研究路徑。
筆者曾見過需要十人合抱的大樹,它樹葉繁茂,根莖發(fā)達。正如前文所述,數(shù)學(xué)學(xué)科就如一棵大樹,要問對大樹來說最重要的是什么,便是深扎泥土、不斷生長。因此,筆者認為學(xué)習(xí)知識最重要的事是讓知識成長得更好。如何才是成長得更好?枝繁葉茂式的舉一反三、抽出新芽式的別出心裁、春風(fēng)吹又生式的“新”益求“新”。
1.在自主中舉一反三
孔子說:“舉一隅不以三隅反,則不復(fù)也。”這里的“一”是自己的經(jīng)驗,知識從這里生長。當一個人的行為到達自主階段,說明他已經(jīng)獲得需要的知識、技能,并能在勞力上勞心,能從這些經(jīng)驗中生長出其他知識,為創(chuàng)新做好準備。
在蘇教版教材四年級下冊“相遇問題”的例題教學(xué)中,教師沒有直接評講而是先讓學(xué)生自主畫線段圖,通過展示學(xué)生的作品明確畫線段圖需要增加“時間”這個條件,并通過交流討論得出線段圖的正確畫法。例題的學(xué)習(xí)基于學(xué)生的經(jīng)驗,成為那個“一”,而課本中設(shè)計的“試一試”“練一練”則是新知的“反三”,學(xué)生很快就厘清思路,確定了解題方法。一節(jié)課下來,學(xué)生動手的時間居多,教師只是在旁引導(dǎo),學(xué)生通過舉一反三弄懂一類問題,學(xué)生學(xué)得開心,教師教得也舒服。
2.在聯(lián)想中別出心裁
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生的思維如果長期處于碎片化狀態(tài),學(xué)習(xí)負擔就會加重,甚至?xí)饾u喪失學(xué)習(xí)的自信和自主發(fā)展的能力。教師需要適時的推想,從點狀知識出發(fā),聯(lián)系相似的知識,打破思維定式,實現(xiàn)由點及線、由線到面的思維建構(gòu),為創(chuàng)新打開一扇窗。
如在用數(shù)對確定位置的練習(xí)教學(xué)中,學(xué)習(xí)了“數(shù)對中第一個數(shù)字表示列,第二個數(shù)字表示行”后,學(xué)生聯(lián)想:“第一個數(shù)字與第二個數(shù)字相同的數(shù)對具有怎樣的特征?”于是教師給出數(shù)對(1,1)、(2,2)、(3,3)等,讓這些位置的學(xué)生站起來。大家發(fā)現(xiàn),這些學(xué)生都在一條斜線上。隨即,又有學(xué)生聯(lián)想:“數(shù)對中兩個數(shù)字之和相同的一組數(shù)對又有怎樣的特征?”教師抓住契機,讓在(2,9)、(3,8)、(4,7)、(5,6)這些位置上的學(xué)生站起來。大家發(fā)現(xiàn),這些學(xué)生也是在同一條斜線上。教師不由得在想:今后他們學(xué)習(xí)一次函數(shù)時會聯(lián)想到今天的學(xué)習(xí)經(jīng)驗的。
在這一過程中,基于行與列分別相同的數(shù)對的特點進行聯(lián)想,學(xué)生的思維得以發(fā)散,打開函數(shù)思想的新世界,為學(xué)生的創(chuàng)造學(xué)習(xí)打開了一扇窗。
3.在創(chuàng)造中“新”益求“新”
數(shù)學(xué)源于生活而又用于生活,要使學(xué)生在面對數(shù)學(xué)問題時能自覺運用數(shù)學(xué)知識,教師就要以課堂教學(xué)為契機,根據(jù)學(xué)生的能力水平,引導(dǎo)學(xué)生從參與者變?yōu)樵O(shè)計者。學(xué)生在自我設(shè)計中加深對數(shù)學(xué)的理解,這種設(shè)計的思維是生生不息的,能源源不斷地產(chǎn)生新的東西,讓學(xué)生實現(xiàn)自我超越和自我頓悟,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
如在“多邊形內(nèi)角和”的教學(xué)中,教師基于課題引導(dǎo)學(xué)生回憶學(xué)習(xí)過的圖形,如三角形、四邊形等,著眼于已經(jīng)學(xué)習(xí)過的三角形內(nèi)角和,提出問題:“要知道任意一個多邊形的內(nèi)角和,有什么好辦法?”學(xué)生獨立思考后,設(shè)計出研究思路:從特殊的圖形開始研究,看看有什么規(guī)律,再用這一規(guī)律解決問題。從簡單圖形入手探索規(guī)律,是從特殊到一般的研究思路,是學(xué)生創(chuàng)造意識的體現(xiàn)。
“做數(shù)學(xué)”不但要做,還要做好。怎樣做才叫好?一邊行一邊想就會越做越好,這樣的做是真做?!罢孀觥痹丛床粩?,思想就會生生不息。生生不息的“思”催生思維上的頓悟,必定產(chǎn)生新價值,這種新價值也是源源不斷,生生不息的?!白觥背鰜淼臄?shù)學(xué)不僅教會學(xué)生顯性的基礎(chǔ)知識和基本技能,還讓學(xué)生獲得“帶得走”的數(shù)學(xué)思想和創(chuàng)新意識。做上行,行上思,思出新,做出來的數(shù)學(xué)有余聲。
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(責編 楊偲培)