盧君娥
《數(shù)學課程標準》(2011年版)在說明解釋“經(jīng)歷”“體驗”“探索”這三個過程目標行為動詞的含義時,都把“特定的數(shù)學活動”作為關鍵要素。由此可見,數(shù)學活動是實現(xiàn)過程目標的基本途徑。蘇聯(lián)著名教育家斯托利亞爾在《數(shù)學教育學》一書中指出:“數(shù)學教學是數(shù)學活動的教學?!币簿褪钦f,數(shù)學知識的學習過程都是某種形式的數(shù)學活動,它主要是通過對學生學習活動的結(jié)果來考察衡量的。
數(shù)學是一門思維的科學。作為結(jié)果的數(shù)學,其呈現(xiàn)的往往是“既定的形式”,只有有過程的數(shù)學才能體現(xiàn)“鮮活的數(shù)學”。因此,數(shù)學的特質(zhì)在于過程,教學就是一種過程性的存在。學生的數(shù)學學習和數(shù)學素養(yǎng)的發(fā)展并非單純通過接受數(shù)學事實來體現(xiàn),而更多地需要在數(shù)學活動的過程中來實現(xiàn)。
一、操作性活動要有助于經(jīng)歷知識形成的過程
數(shù)學知識作為結(jié)果的呈現(xiàn),往往只是一種符號,但其背后隱含著豐富的過程。只有在過程中引導學生自己理解,才能使學生建構(gòu)起知識的意義,體會知識背后的內(nèi)涵。為此,在教學中,特別是幾何直觀的教學中,要科學設計活動,通過充分的操作感知,引導學生經(jīng)歷知識形成的過程,溝通知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系,促進學生體會數(shù)學知識內(nèi)在本質(zhì)的互通性,從而完善學生的認知結(jié)構(gòu),促進過程性目標的達成。
例如,人教版六年級《圓的認識》一課的教學,筆者在教學前進行了如下思考:從“生活中的圓”到“數(shù)學中的圓”,應該設計怎樣的操作活動,才能促進學生把“經(jīng)驗”發(fā)展為“知識”?半徑、直徑等數(shù)學概念的產(chǎn)生和認識,學生需要經(jīng)歷怎樣的學習過程才能真正感知并理解?基于上述兩點思考,筆者設計了如下系列活動:首先,通過“看圓”活動,引導學生找尋、欣賞生活中圓形的物體,讓學生體驗生活中處處有圓,圓無處不在,從而產(chǎn)生認識探究圓的心理需求;其次,通過“說圓”活動,讓學生分享課前所得圓形紙片的操作過程,對比已經(jīng)學過的平面圖形,體驗圓與其他直線圖形的區(qū)別——圓是平面上的一個曲線圖形;最后在“折圓”的活動中,通過操作、觀察、質(zhì)疑、討論、測量、驗證等系列活動,讓學生操作與全班互動交流和諧統(tǒng)一,在不斷追問中逐步理解、明晰、構(gòu)建、完善對圓的認識,理解圓的特征,半徑與直徑之間的關系,真正使概念的建構(gòu)過程成為一個“意義賦予”的過程,提升學生學習的層次,培養(yǎng)學生抽象、概括、判斷、推理等數(shù)學能力?!爱媹A”活動,首先要求同桌兩人交換嘗試用圓規(guī)畫圓,一個同學畫圓,另一個仔細觀察同桌的畫法,然后分別口述同桌畫圓的過程及其優(yōu)缺點。在操作、比較、交流的過程中,讓學生發(fā)現(xiàn)不規(guī)則的圓是如何被“創(chuàng)造”出來的,讓出現(xiàn)類似問題的學生引起注意,交流、分享畫出又快又好的圓的方法和竅門,在不斷糾錯、交流、分享的過程中完善用圓規(guī)畫圓的方法,接著讓學生用自己總結(jié)出的畫法畫指定大小的圓,鞏固驗證畫圓的方法,在比較中發(fā)現(xiàn)圓心決定圓的位置,半徑?jīng)Q定圓的大小這一特點?!稗q圓”活動,讓學生內(nèi)化圓的特征和圓的本質(zhì)——“圓,一中同長也”,溝通圓心、半徑、直徑的關系,從而由知識點→知識鏈→知識網(wǎng),完善學生的認知結(jié)構(gòu)。
“看圓—說圓—折圓—畫圓—辯圓—賞圓”等系列活動過程,不僅順應了知識發(fā)生、發(fā)展的過程,也體現(xiàn)了概念構(gòu)建的全過程。
二、體驗性活動要有助于經(jīng)歷數(shù)學建模的過程
《數(shù)學課程標準》指出:“數(shù)學模型”是指用數(shù)學的方式、方法刻畫現(xiàn)實問題,從而形成解決這類問題的特定的“模型”。在教學中,教師要有“模型”意識,設計體驗性活動,引導學生把“生活問題”上升為“數(shù)學問題”,從“生活世界”逐步走向“數(shù)學世界”,進而上升為“符號世界”,發(fā)展學生的數(shù)學素養(yǎng)。
例如,人教版三年級《面積和面積單位》一課,要建立“面積”這一數(shù)學模型,需要理解“物體表面的大小”“封閉圖形”“封閉圖形的大小”等概念。“物體表面的大小”可以讓學生借助生活經(jīng)驗進行感知和理解,而“封閉圖形”則需要學生依靠體驗直觀圖形來建立概念。因此,設計體驗性活動,要為學生的認知創(chuàng)設必要的活動情境,提供觀察和研究的對象,才能引導學生經(jīng)歷數(shù)學模型的建立過程。第一個環(huán)節(jié):充分感知——觀察、感受“物體表面的大小”。指一指:我們身邊有很多物體,如黑板、幕布、書本、課桌等,它們的表面在哪?摸一摸:摸一摸這些物體的表面,有什么感覺?比一比:這些物體的表面,哪個大一些?哪個小一些呢?在大量直觀、實踐、體驗活動中,學生能充分感知“面”是什么,進而建立“物體表面的大小”這一概念的表象;接著運用“面積”說一說:黑板的表面比課桌的表面大,現(xiàn)在還可以怎么說?生活中還在哪里聽到過面積?這一環(huán)節(jié)讓學生經(jīng)歷了從生活直觀認識到較為深入理解這一過程。第二個環(huán)節(jié):提煉抽象——建立“封閉圖形”的概念,并在此基礎上觀察、感受“封閉圖形”的大小。物體表面有面積,圖形是否也有面積呢?教師出示5個圖形,并編上序號。
提問:你覺得這五個圖形中,哪些圖形是有面積的?為什么④、⑤號沒有面積?能給⑤號動個小手術,讓它有面積嗎?通過剛才的活動,說說怎樣的圖形才有面積。這一直觀情境的創(chuàng)設,看似簡單,但其內(nèi)涵豐富,特別是“給圖形動個手術”這一體驗性活動,強化了學生對“圍成”“封閉圖形”及“面積”概念的理解,是學生自我感悟的重要環(huán)節(jié),能有效地反映學生提煉與抽象的過程,提升學生的認知能力。
建構(gòu)主義認為:學生的建構(gòu)不是教師傳授的結(jié)果,而是通過親身體驗,通過與學習環(huán)境的交互作用來實現(xiàn)的?!拔矬w的表面及大小”是什么?說不清,道不明,但只要動手通過“指一指”“摸一摸”“比一比”等活動體驗,學生就能做到心中有數(shù)了。通過給圖形做手術,將④、⑤兩個圖加上線“圍”起來這一直觀動態(tài)的過程,讓學生形象理解“面積是指一個確定區(qū)域(封閉圖形內(nèi))的大小”。通過科學設計體驗性活動,引導學生經(jīng)歷從“生活經(jīng)驗”上升到“數(shù)學抽象”的過程,經(jīng)歷數(shù)學知識的“產(chǎn)生、抽象與完善”的過程,有利于學生建構(gòu)完整的數(shù)學模型。
三、探究性活動要有助于經(jīng)歷思維發(fā)展的過程
小學生的思維是從形象思維向抽象思維不斷發(fā)展的。數(shù)學概念的抽象決定了教師要引導學生經(jīng)歷“動作表征—圖形表征—符號表征”的過程。不同思維層次的提升,體現(xiàn)了數(shù)學抽象化程度的不斷提高,使數(shù)學發(fā)現(xiàn)更具有一般性和普遍性。因此,教師要把握好學生的學習心理,挖掘教材的思維內(nèi)涵,設計探究性活動,促進學生數(shù)學思維的發(fā)展。endprint
例如,人教版四年級《三角形邊的關系》一課的教學,教材從小明上學走哪條路最近出發(fā),引入新課。根據(jù)學生已有的生活經(jīng)驗和思維習慣,走直線最近這是理所當然的。因此,從情境圖到探究“三角形三邊的關系”的數(shù)學問題,是老師要學生研究的,而非學生自己要研究的。筆者認為,可以重組教材,首先創(chuàng)設矛盾沖突,激發(fā)學生對三邊關系這一問題的探究需求和欲望,然后再引導學生經(jīng)歷“合理猜測—探究驗證—分析說理—歸納提煉”等探究活動過程,讓學生從直覺感受上升到理性認識,最后完整歸納得出三角形三邊的關系,這樣更有利于培養(yǎng)學生歸納、判斷和推理的能力。于是筆者設計了如下活動:
首先談話激疑,創(chuàng)設矛盾:什么是三角形?給你三根小棒,你能圍成一個三角形嗎?小組合作,每位同學在各自小組選一組小棒來擺一擺。每個小組內(nèi)提供四套不同顏色的小棒,規(guī)格分別是:①6cm、7cm、8cm,②5cm、5cm、5cm,③4cm、5cm、9cm,④3cm、6cm、10cm。
選中①②組小棒的同學能擺成三角形,而選中③④組的卻怎么也擺不成?!罢f能圍成,做卻不能;同伴能圍,我卻不能。”在這雙重矛盾的強烈沖擊下,學生產(chǎn)生迫不及待的探究欲望,變“要我研究”為“我要研究”;接著引發(fā)猜想、操作驗證:“有三根小棒卻擺不成三角形,這是為什么呢?”分兩個層面提問學生,一是圍不成的同學:“你圍成了三角形嗎?為什么沒有圍成?”二是圍成的同學:“你圍成了三角形嗎?你知道圍成的原因嗎?”在交流與探究中逐步引發(fā)學生產(chǎn)生猜想:“任意兩根小棒長度的和一定比第三根長”,培養(yǎng)學生的合理猜想與判斷能力;“有什么辦法可以說明你們的猜想是正確的?”小組討論、反饋驗證方法:直接比較法、增長法、剪短法、數(shù)據(jù)分析驗證法等。教師提供表格,學生選擇數(shù)據(jù)分析法開展驗證,通過小組匯報自己的發(fā)現(xiàn),引導學生具體分析,同一組小棒中要任意兩根小棒的長度和大于第三根才能圍成三角形,明白只要其中兩根的和等于或小于第三根,都不能圍成三角形,有效突破對“任意”二字的理解。然后引導學生從三角形實物轉(zhuǎn)化到三角形圖形,從直覺感受上升到理性認識;最后從“任意兩根小棒的長度和大于第三根才能圍成三角形”完整歸納得出三角形三邊的關系:“三角形任意兩邊的和大于第三邊”,培養(yǎng)學生的歸納、推理能力。
整個活動設計中,教師以學生的學習心理為基礎,引導學生通過大膽猜想,積極驗證和合理歸納,使學生在學習新知識的同時,學習了猜想、驗證、歸納、推理等科學探究方法,有效激活了學生的數(shù)學思維,提升了學生的思維品質(zhì)。
數(shù)學的發(fā)展過程,大致可分為三個階段:數(shù)學發(fā)現(xiàn)過程—數(shù)學完善過程—數(shù)學應用過程。由以上幾個案例的探討可見,針對每個過程,我們都應精心設計與其水平相應的數(shù)學活動。實踐表明:充分考慮有效數(shù)學活動的組織策略,才能使我們的課堂教學在不同水平的數(shù)學活動的相互交融遞進中更好地達成課程標準強調(diào)的過程性目標。endprint
例如,人教版四年級《三角形邊的關系》一課的教學,教材從小明上學走哪條路最近出發(fā),引入新課。根據(jù)學生已有的生活經(jīng)驗和思維習慣,走直線最近這是理所當然的。因此,從情境圖到探究“三角形三邊的關系”的數(shù)學問題,是老師要學生研究的,而非學生自己要研究的。筆者認為,可以重組教材,首先創(chuàng)設矛盾沖突,激發(fā)學生對三邊關系這一問題的探究需求和欲望,然后再引導學生經(jīng)歷“合理猜測—探究驗證—分析說理—歸納提煉”等探究活動過程,讓學生從直覺感受上升到理性認識,最后完整歸納得出三角形三邊的關系,這樣更有利于培養(yǎng)學生歸納、判斷和推理的能力。于是筆者設計了如下活動:
首先談話激疑,創(chuàng)設矛盾:什么是三角形?給你三根小棒,你能圍成一個三角形嗎?小組合作,每位同學在各自小組選一組小棒來擺一擺。每個小組內(nèi)提供四套不同顏色的小棒,規(guī)格分別是:①6cm、7cm、8cm,②5cm、5cm、5cm,③4cm、5cm、9cm,④3cm、6cm、10cm。
選中①②組小棒的同學能擺成三角形,而選中③④組的卻怎么也擺不成。“說能圍成,做卻不能;同伴能圍,我卻不能。”在這雙重矛盾的強烈沖擊下,學生產(chǎn)生迫不及待的探究欲望,變“要我研究”為“我要研究”;接著引發(fā)猜想、操作驗證:“有三根小棒卻擺不成三角形,這是為什么呢?”分兩個層面提問學生,一是圍不成的同學:“你圍成了三角形嗎?為什么沒有圍成?”二是圍成的同學:“你圍成了三角形嗎?你知道圍成的原因嗎?”在交流與探究中逐步引發(fā)學生產(chǎn)生猜想:“任意兩根小棒長度的和一定比第三根長”,培養(yǎng)學生的合理猜想與判斷能力;“有什么辦法可以說明你們的猜想是正確的?”小組討論、反饋驗證方法:直接比較法、增長法、剪短法、數(shù)據(jù)分析驗證法等。教師提供表格,學生選擇數(shù)據(jù)分析法開展驗證,通過小組匯報自己的發(fā)現(xiàn),引導學生具體分析,同一組小棒中要任意兩根小棒的長度和大于第三根才能圍成三角形,明白只要其中兩根的和等于或小于第三根,都不能圍成三角形,有效突破對“任意”二字的理解。然后引導學生從三角形實物轉(zhuǎn)化到三角形圖形,從直覺感受上升到理性認識;最后從“任意兩根小棒的長度和大于第三根才能圍成三角形”完整歸納得出三角形三邊的關系:“三角形任意兩邊的和大于第三邊”,培養(yǎng)學生的歸納、推理能力。
整個活動設計中,教師以學生的學習心理為基礎,引導學生通過大膽猜想,積極驗證和合理歸納,使學生在學習新知識的同時,學習了猜想、驗證、歸納、推理等科學探究方法,有效激活了學生的數(shù)學思維,提升了學生的思維品質(zhì)。
數(shù)學的發(fā)展過程,大致可分為三個階段:數(shù)學發(fā)現(xiàn)過程—數(shù)學完善過程—數(shù)學應用過程。由以上幾個案例的探討可見,針對每個過程,我們都應精心設計與其水平相應的數(shù)學活動。實踐表明:充分考慮有效數(shù)學活動的組織策略,才能使我們的課堂教學在不同水平的數(shù)學活動的相互交融遞進中更好地達成課程標準強調(diào)的過程性目標。endprint
例如,人教版四年級《三角形邊的關系》一課的教學,教材從小明上學走哪條路最近出發(fā),引入新課。根據(jù)學生已有的生活經(jīng)驗和思維習慣,走直線最近這是理所當然的。因此,從情境圖到探究“三角形三邊的關系”的數(shù)學問題,是老師要學生研究的,而非學生自己要研究的。筆者認為,可以重組教材,首先創(chuàng)設矛盾沖突,激發(fā)學生對三邊關系這一問題的探究需求和欲望,然后再引導學生經(jīng)歷“合理猜測—探究驗證—分析說理—歸納提煉”等探究活動過程,讓學生從直覺感受上升到理性認識,最后完整歸納得出三角形三邊的關系,這樣更有利于培養(yǎng)學生歸納、判斷和推理的能力。于是筆者設計了如下活動:
首先談話激疑,創(chuàng)設矛盾:什么是三角形?給你三根小棒,你能圍成一個三角形嗎?小組合作,每位同學在各自小組選一組小棒來擺一擺。每個小組內(nèi)提供四套不同顏色的小棒,規(guī)格分別是:①6cm、7cm、8cm,②5cm、5cm、5cm,③4cm、5cm、9cm,④3cm、6cm、10cm。
選中①②組小棒的同學能擺成三角形,而選中③④組的卻怎么也擺不成?!罢f能圍成,做卻不能;同伴能圍,我卻不能?!痹谶@雙重矛盾的強烈沖擊下,學生產(chǎn)生迫不及待的探究欲望,變“要我研究”為“我要研究”;接著引發(fā)猜想、操作驗證:“有三根小棒卻擺不成三角形,這是為什么呢?”分兩個層面提問學生,一是圍不成的同學:“你圍成了三角形嗎?為什么沒有圍成?”二是圍成的同學:“你圍成了三角形嗎?你知道圍成的原因嗎?”在交流與探究中逐步引發(fā)學生產(chǎn)生猜想:“任意兩根小棒長度的和一定比第三根長”,培養(yǎng)學生的合理猜想與判斷能力;“有什么辦法可以說明你們的猜想是正確的?”小組討論、反饋驗證方法:直接比較法、增長法、剪短法、數(shù)據(jù)分析驗證法等。教師提供表格,學生選擇數(shù)據(jù)分析法開展驗證,通過小組匯報自己的發(fā)現(xiàn),引導學生具體分析,同一組小棒中要任意兩根小棒的長度和大于第三根才能圍成三角形,明白只要其中兩根的和等于或小于第三根,都不能圍成三角形,有效突破對“任意”二字的理解。然后引導學生從三角形實物轉(zhuǎn)化到三角形圖形,從直覺感受上升到理性認識;最后從“任意兩根小棒的長度和大于第三根才能圍成三角形”完整歸納得出三角形三邊的關系:“三角形任意兩邊的和大于第三邊”,培養(yǎng)學生的歸納、推理能力。
整個活動設計中,教師以學生的學習心理為基礎,引導學生通過大膽猜想,積極驗證和合理歸納,使學生在學習新知識的同時,學習了猜想、驗證、歸納、推理等科學探究方法,有效激活了學生的數(shù)學思維,提升了學生的思維品質(zhì)。
數(shù)學的發(fā)展過程,大致可分為三個階段:數(shù)學發(fā)現(xiàn)過程—數(shù)學完善過程—數(shù)學應用過程。由以上幾個案例的探討可見,針對每個過程,我們都應精心設計與其水平相應的數(shù)學活動。實踐表明:充分考慮有效數(shù)學活動的組織策略,才能使我們的課堂教學在不同水平的數(shù)學活動的相互交融遞進中更好地達成課程標準強調(diào)的過程性目標。endprint