季超
[摘 要]數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)應(yīng)是促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展?!傲信e策略”教學(xué)的核心目標(biāo)是讓學(xué)生在自主運(yùn)用列舉策略解決問題的過程中,進(jìn)一步發(fā)展思維的嚴(yán)密性和條理性,使得學(xué)生逐步學(xué)會更清晰、更全面、更深入、更合理地思考,由“理性思維”走向“理性精神”。
[關(guān)鍵詞]列舉策略;深度理解;數(shù)形結(jié)合
[中圖分類號] G623.5[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1007-9068(2023)11-0043-03
一、審題:從“如臨大敵”到“因勢利導(dǎo)”
“列舉策略”單元例1(如圖1)的教學(xué)依托“圍花圃”的真實(shí)情境,涉及長方形的等長(周長)變形,對學(xué)生來說是有一定難度的。因此,在拋出主問題后,教材編排了問題“根據(jù)題中的條件和問題,你能想到什么?”,旨在讓學(xué)生能分別“從問題想起”和“從條件想起”,想到“周長是22米,可以圍成大小不同的長方形”“圍成的長方形的長和寬都是整米數(shù)”。
然而,真實(shí)的課堂不會如教材設(shè)計(jì)的那樣“按部就班”,學(xué)生往往會迫不及待地回答:“長與寬越接近,面積越大?!睂τ谶@種在教師預(yù)設(shè)之外的回答,一些年輕教師會感到“如臨大敵”,于是選擇冷處理;經(jīng)驗(yàn)豐富的教師則會憑借一些語言技巧“搪塞”過去,等到例1的教學(xué)接近尾聲時(shí),再請學(xué)生來說之前的發(fā)現(xiàn),感覺這樣就“功德圓滿”了。
針對以上這些教學(xué)現(xiàn)象,筆者不禁產(chǎn)生了以下思考。
其一,教材希望學(xué)生依據(jù)題目條件“用22根1米長的木條圍花圃”想到“圍成的長方形的長和寬都是整米數(shù)”,這有點(diǎn)“強(qiáng)人所難”,因?yàn)樵谏钪校藗兺耆梢詫⒛静陌磳?shí)際需要進(jìn)行切割后再使用,更重要的是,即使不明確“長和寬都是整米數(shù)”,也完全不影響解題。但是,圍成長方形的長和寬如果可以是非整米數(shù),那圍法便有無數(shù)種了。
其二,學(xué)生迫不及待地回答“長與寬越接近,面積越大”恰恰反映了學(xué)生的精神追求,即迫切希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者,而教師的主要責(zé)任便是以深刻的思想啟迪學(xué)生?!伴L與寬越接近,面積越大”這句話有一定的可取之處,但也是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。作為教師,?yīng)當(dāng)抓住學(xué)生回答中的可取之處引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考。
基于上述思考,筆者進(jìn)行了教學(xué)改進(jìn)。
生1:我覺得長方形的長與寬越接近,面積越大。
師:你認(rèn)為長方形的面積跟長與寬的相差量有一定的關(guān)系,不過要想讓你的想法更有說服力,還得怎樣?
生1:還要把所有可能圍成的情況都列舉出來,再比較它們的面積大小。
師:為什么要把所有情況都列舉出來?
生1:因?yàn)榉稀爸荛L是22米”這個(gè)條件的長方形有很多種,只有把它們都列出來,才能通過比較找到面積最大的圍法。
生2:從中還能判斷“長方形的長與寬越接近,面積越大”這樣的規(guī)律是否成立。
……
在以上教學(xué)中,學(xué)生在理解題意的環(huán)節(jié)便說出了“長方形的長與寬越接近,面積越大”。教師不僅認(rèn)可了學(xué)生的說法,還引導(dǎo)學(xué)生思考如何進(jìn)一步證明自己的想法,讓學(xué)生在自主選擇用列舉策略解決問題的過程中培育思維的嚴(yán)密性。而教師的提問“為什么要把所有情況都列舉出來?”不僅讓學(xué)生充分感受了列舉策略的特點(diǎn),還讓學(xué)生將“規(guī)律”與“列舉”溝通了起來,形成理性思維。
二、探究:“動(dòng)手動(dòng)口”終是為了“積極動(dòng)腦”
通過之前的學(xué)習(xí),學(xué)生已逐步學(xué)會了從條件或問題出發(fā)分析數(shù)量關(guān)系,確定解題思路的策略意識,也充分感受到了列表、畫圖整理?xiàng)l件和問題的策略價(jià)值,具備了初步的策略應(yīng)用意識。通過教師的引導(dǎo),學(xué)生自然能在列舉時(shí)使用列表、畫圖的策略,使得列舉過程更為直觀清晰、簡潔明了。
在解決問題后,教師往往會先問學(xué)生有什么發(fā)現(xiàn),當(dāng)聽到學(xué)生回答“長方形的長與寬越接近,面積越大”便會心滿意足,然后補(bǔ)充說明還需要加個(gè)前提條件“周長一定”,最后讓學(xué)生一同齊讀規(guī)律。這樣的教學(xué)使得規(guī)律的得出完全是走過場,學(xué)生看似讀得整齊響亮,實(shí)則沒能讀入心中。究其緣由,是學(xué)生在探索的過程中始終只是“動(dòng)手”“動(dòng)口”,沒有真正“動(dòng)腦”!
基于上述問題,筆者進(jìn)行了教學(xué)改進(jìn)。
師(出示圖2):仔細(xì)觀察,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生1:長與寬越接近,面積就越大。
師:你觀察到了長方形的面積隨著長和寬的變化而變化。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)除了要看到變化,還要關(guān)注不變。在整個(gè)過程中,長方形的什么始終不變?
生1:在整個(gè)過程中,長方形的周長不變。
生2:當(dāng)長方形的周長不變時(shí),長與寬越接近,面積就越大。這樣說就更加嚴(yán)謹(jǐn)了。
師:真是這樣嗎?我們用數(shù)據(jù)說話。當(dāng)長10米、寬1米時(shí),長與寬相差多少?……
師:果真如你們所發(fā)現(xiàn)的,當(dāng)周長一定時(shí),面積隨著長與寬相差量的變化而變化。
......
在以上教學(xué)中,教師并沒有急著告知學(xué)生前提條件“周長一定”,而是讓學(xué)生在“變化”中找尋“不變”,即在不斷變化的數(shù)中找準(zhǔn)其中的不變因素。通過對規(guī)律的不斷剖析,學(xué)生逐步想得更全面、更合理,思維的綜合性由此得到提升。
課程標(biāo)準(zhǔn)指出:“在教學(xué)過程中,教師要重視數(shù)學(xué)結(jié)果的形成過程?!睋Q言之,充分感受規(guī)律得出的過程比規(guī)律本身更為重要,教師不應(yīng)以單純的尋找規(guī)律作為策略教學(xué)的拓展路徑,而應(yīng)充分處理好過程與結(jié)果的關(guān)系,讓學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn)得到有效的溝通整合,幫助學(xué)生逐步學(xué)會更清晰、更全面、更深入、更合理地思考,努力促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。
三、深化:數(shù)形結(jié)合,讓規(guī)律可視化
“在理性思維與理性精神背后同樣隱藏著火熱的激情:一種希望,揭示世界最深刻奧秘的強(qiáng)烈情感?!边@就需要教師處理好直觀與抽象的關(guān)系——對抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入剖析,并以直觀的形式加以展示。在之前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生在比較不同列舉方法的過程中已經(jīng)初步感知到了數(shù)與形之間的對應(yīng)關(guān)系,當(dāng)然,這種對應(yīng)關(guān)系相對來說是比較簡單的,因?yàn)橹暗臄?shù)代表的只是長與寬的長度。在學(xué)生得到規(guī)律后,此時(shí)表格中的數(shù)代表的含義變成了長與寬的相差量以及對應(yīng)的面積。此時(shí),基于函數(shù)思想,同樣可以用直觀的圖形來表示抽象的數(shù)乃至規(guī)律。
基于上述思考,筆者進(jìn)行了教學(xué)改進(jìn)。
師:這里同樣可以用直觀的圖形來體現(xiàn)數(shù)的變化。用橫軸表示長與寬的相差量,越往右代表相差量越大;用縱軸表示長方形的面積,越往上表示長方形的面積越大。
師(描出其中一個(gè)點(diǎn)):當(dāng)長與寬的相差量是9米時(shí),對應(yīng)面積是10平方米,可以用1個(gè)點(diǎn)來表示此時(shí)長方形的面積和長與寬相差量之間的關(guān)系。
師(指名學(xué)生依次指出剩下4個(gè)點(diǎn)的所在位置,如圖3):我們得到了這5個(gè)點(diǎn),把它們連起來,就能得到這樣一條曲線??粗@條曲線,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生1:這條曲線的變化趨勢更加直觀地說明,當(dāng)面積一定時(shí),長與寬的相差量越大,面積越?。婚L與寬相差量越小,面積越大。
師:是啊,看來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的時(shí)候,將數(shù)與形結(jié)合起來,能更直觀地發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律。
生2:我覺得這條曲線還可以往左邊延伸,一直延伸到縱軸,到縱軸這個(gè)位置,就相當(dāng)于長與寬相差0米,此時(shí)它就是一個(gè)正方形,邊長為5.5米,通過計(jì)算得出面積是30.25平方米。在所有的長方形中,這是面積最大的情況。
師:有什么新的想法?
生3:圍法可以有無數(shù)種,只是因?yàn)槲覀兪怯谩?米長的木條”圍的,長與寬必須是整數(shù),所以剛才只列舉出這五種情況。
生4:如果沒有這個(gè)條件,就不能把所有情況一個(gè)一個(gè)列舉出來了。
師:這條變化趨勢線的出現(xiàn),離不開最初的這5個(gè)對應(yīng)點(diǎn),而這恰恰是我們通過一一列舉得到的??磥硪灰涣信e的策略不僅可以幫助我們解決問題,還可以幫助我們發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
“具體解題策略的學(xué)習(xí)”與“普遍性思維策略的學(xué)習(xí)與思維品質(zhì)的提升”是相輔相成的。教師的推理性提問和啟發(fā)性提問,能引導(dǎo)學(xué)生迸發(fā)出思維的火花,從而實(shí)現(xiàn)對規(guī)律的深度理解。策略教學(xué)的深化不應(yīng)被理解成形式的變化,而是“由簡單走向復(fù)雜,化復(fù)雜為簡單”。這也為學(xué)生具體學(xué)習(xí)各種解題策略,特別是普遍性思維策略,以及提升思維的品質(zhì),提供了重要途徑。
筆者通過課前調(diào)查發(fā)現(xiàn),有不少學(xué)生對“周長一定時(shí),長方形的長與寬越接近,面積越大”這樣的規(guī)律有了一定的感知,但這樣的感知往往是模糊的、不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹H绾瓮黄茖W(xué)生的淺層認(rèn)知,促使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容深入理解,就需要教師在課堂實(shí)踐中把握好過程與結(jié)果的關(guān)系、直觀與抽象的關(guān)系以及直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系。
其一,重視數(shù)學(xué)結(jié)果的形成過程。不僅讓學(xué)生能較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f出規(guī)律,還要使學(xué)生了解規(guī)律是如何得到的。列舉策略不僅可以研究“周長一定時(shí),面積和長與寬的相差量之間的關(guān)系”,還可以研究“面積一定時(shí),周長和長與寬的相差量之間的關(guān)系”,乃至“長方形一邊靠墻時(shí),面積和長與寬的相差量之間的關(guān)系”。值得注意的是,在教學(xué)中,規(guī)律本身并不重要,重要的是引導(dǎo)學(xué)生充分參與規(guī)律的得出過程,并從中發(fā)展思維的嚴(yán)密性和條理性。
其二,重視數(shù)學(xué)內(nèi)容的直觀表述。在上述教學(xué)案例中,教師充分運(yùn)用幾何直觀幫助學(xué)生思考,培養(yǎng)學(xué)生的推理意識:由5個(gè)關(guān)系點(diǎn)得到一條變化趨勢線,將抽象的數(shù)字轉(zhuǎn)化成了直觀的圖形,依托曲線的變化,更為直觀地證明了規(guī)律的合理性。
其三,重視學(xué)生直接經(jīng)驗(yàn)的形成。在教學(xué)案例中,教師既沒有急著結(jié)合變化趨勢線按部就班地授課,也沒有把其當(dāng)作“噱頭”一帶而過,而是設(shè)置了開放性問題,以啟發(fā)學(xué)生自主探索和發(fā)現(xiàn)。學(xué)生的思維隨之打開,自然而然想到了這條曲線可以朝著另一個(gè)方向繼續(xù)延伸,感受到符合“面積一定”圍法的無限性,只是受限于題目的具體條件“1米長的木條”才只能列舉出五種不同的情況。如此,學(xué)生對題目的條件有了更加深刻的認(rèn)知,感受到列舉策略不僅能解決問題,還能找出規(guī)律。此時(shí),學(xué)生的認(rèn)知由“理性思維”走向“理性精神”。
蘇霍姆林斯基曾說:“人的心靈深處都有一種根深蒂固的需要,就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者,而在兒童的精神世界里,這種需要特別強(qiáng)烈?!?數(shù)學(xué)教師應(yīng)由強(qiáng)調(diào)各種具體解題策略轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)生普遍性思維策略與思維品質(zhì)的提升,幫助學(xué)生通過解決問題逐步想得更清晰、更深入、更全面、更合理,從而不斷提升思維的綜合性、靈活性、自覺性和創(chuàng)造性。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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(責(zé)編 金 鈴)