【摘要】數(shù)學的嚴謹往往讓兒童望而卻步,故事則是數(shù)學和兒童學習的最佳結合點。教師可通過數(shù)學史、數(shù)學趣味小故事、數(shù)學家的故事及其背后的數(shù)學思想,激發(fā)兒童的數(shù)學學習興趣,釋放兒童自由探究數(shù)學知識的天性,在潛移默化中提升兒童的數(shù)學元認知能力。
【關鍵詞】故事素養(yǎng);兒童數(shù)學;元認知能力
【中圖分類號】G623.5 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009(2017)49-0035-03
【作者簡介】李平,江蘇省連云港市向陽小學(江蘇連云港,222000)教科室主任,一級教師,連云港市“333”工程骨干教師。
一、兒童閱讀數(shù)學故事的現(xiàn)狀調(diào)查與分析
《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》提出,小學數(shù)學教學,應基于兒童已有的認知經(jīng)驗與知識水平。兒童數(shù)學學習是一個從“外”到“內(nèi)”的緩慢推進過程,數(shù)學故事為“外”,元認知為“內(nèi)”,兒童數(shù)學元認知即探索數(shù)學本源,感悟數(shù)學思想。數(shù)學故事是一些生活經(jīng)驗的提升,元認知則是兒童學習的內(nèi)驅(qū)力。在教學實踐中,大多數(shù)教師主張兒童閱讀故事,卻少有教師從數(shù)學元認知的角度探究與學科有關的思想意識,這使得教學缺少數(shù)學思想的滲透和學科意識的浸潤,致使故事素養(yǎng)膚淺,兒童數(shù)學元認知能力的培育受挫。
為此,筆者隨機分別對本市三所小學的30名數(shù)學教師和360名學生進行了關于故事素養(yǎng)和數(shù)學元認知情況的調(diào)查。對數(shù)學教師的調(diào)查結果顯示:大多數(shù)教師對數(shù)學故事所蘊含的數(shù)學思想持無所謂的態(tài)度,個別教師竟不知數(shù)學元認知為何物。筆者采用“完美數(shù)故事”對兒童進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn):(1)“你喜歡這個數(shù)學故事嗎?”一項中,大多數(shù)兒童都喜歡完美數(shù)的小故事,覺得故事特別吸引人,但并沒有深入思考完美數(shù)的特征,也未曾思考過如何求完美數(shù)??梢?,兒童的數(shù)學學習缺乏數(shù)學思想,數(shù)學主體性認知缺位。(2)“你喜歡學數(shù)學嗎,為什么?”一項中,有43.3%的兒童喜歡學習數(shù)學,緣由多種多樣,其中多數(shù)兒童喜歡將故事教學和他們的生活相聯(lián)系。由此可見,故事素養(yǎng)是兒童元認知能力培育的起點和落腳點。
二、故事素養(yǎng)和元認知能力的內(nèi)涵
(一)數(shù)學故事素養(yǎng)的內(nèi)涵
“故事素養(yǎng)”的本質(zhì)是兒童閱讀和寫作故事時所體現(xiàn)出來的各種興趣、習慣和知識能力等。簡單地說,就是指從數(shù)學故事中獲取數(shù)學知識、掌握教學方法和內(nèi)化數(shù)學思想的能力。筆者認為數(shù)學故事素養(yǎng)包括四個方面:一是對與數(shù)學演變緊密相連的數(shù)學史的了解程度;二是對趣味數(shù)學故事的理解水平;三是對數(shù)學家的知曉情況;四是對隱藏于故事背后的數(shù)學思想、學科素養(yǎng)的領悟。
(二)元認知能力的內(nèi)涵
元認知,就是對認知的認知,是由后天的養(yǎng)育、個體所受的各級各類教育、人生經(jīng)歷、個人已有生命實際積淀而成的,是通過各學科的學習最終成為他自己——一個完整的人,從而擁有實現(xiàn)自我、成功生活與融入社會的最關鍵、最重要的知識、能力與態(tài)度。具體地說,元認知就是關于個人認知過程的知識和調(diào)節(jié)這些過程的能力。筆者認為,兒童的數(shù)學元認知能力就是指用語言、符號、模型、圖式等方式表達數(shù)學問題、數(shù)學原理、數(shù)學規(guī)律的能力。
故事是兒童比較喜歡的一種文本形式,故事內(nèi)容涉及面廣,有利于激發(fā)兒童的閱讀興趣。對于數(shù)學學科來說,每個數(shù)學公式、每一步邏輯推理都是數(shù)學故事,這些故事背后隱含著數(shù)學的元認知。數(shù)學學科在發(fā)展的過程中形成了很多有價值的數(shù)學故事,它們是兒童數(shù)學學習的源泉,是提升兒童元認知能力的有效路徑。
三、故事素養(yǎng):兒童數(shù)學元認知能力提升的新路徑
(一)課堂教學是培養(yǎng)兒童故事素養(yǎng)、提升元認知能力的主要路徑
課堂是培養(yǎng)兒童數(shù)學故事素養(yǎng)的主陣地。在課堂中,教師要用自身的情感引發(fā)兒童的閱讀興趣,用生動準確的數(shù)學語言及合適的問題情境調(diào)動兒童的認知情感,調(diào)節(jié)、監(jiān)控兒童思考數(shù)學問題的過程,從而發(fā)展兒童的數(shù)學思維,提高其數(shù)學學習的有效性。
1.數(shù)學史故事,兒童數(shù)學元認知的探究泵。
數(shù)學史具有真、善、美的特征,它的“真”是讓兒童在數(shù)學學習中學會理性思維,客觀地看問題;它的“美”在于讓兒童在數(shù)學學習中養(yǎng)成實事求是、一絲不茍的精神。以數(shù)學史小故事“π的由來”為例:
圓周率就是圓的周長與直徑之比,是一個常數(shù)。在古代,圓周率就等于3,巴比倫、印度、中國都是如此。到公元前2世紀,中國的《周髀算經(jīng)》里已有“周三徑一”的記載。公元263年,劉徽首創(chuàng)了割圓術,算得圓周率的近似值為3.14。直到1200年后,西方人才找到了類似的方法。后人為紀念劉徽的貢獻,將3.14稱為徽率。1706年,英國人瓊斯首次使用π代表圓周率。
兒童讀了“圓周率”的故事后,對“圓周率”的理解會更加清晰。這個故事不僅有助于激發(fā)兒童強烈的民族自豪感和學習數(shù)學的熱情,還能幫助他們在數(shù)學史中找到數(shù)學模型,主動獲取真實的數(shù)學信息,進而養(yǎng)成縝密、有理有據(jù)思考問題的習慣,形成理性思考問題的思維品質(zhì),兒童探究數(shù)學史的欲望也自然開啟。
2.數(shù)學家故事,營造兒童數(shù)學元認知的體驗場。
數(shù)學家是如何研究數(shù)學現(xiàn)象的?數(shù)學史又是如何推進社會發(fā)展的?數(shù)學家小時候的故事特別能引起兒童的共鳴。兒童為之吸引,受之啟示,求知欲和表現(xiàn)欲也會愈加強烈。
例如:19歲的高斯在做導師給他布置的三道數(shù)學題時,前兩道題很快解答出來了,第三道題要求只用圓規(guī)和一把沒有刻度的直尺,畫出一個正17邊形。高斯絞盡腦汁,不知不覺天亮了,他終于解出了這道難題。導師看到他時,他自責地說:“您給我布置的第三道題,我竟然做了整整一個通宵,我辜負了您對我的栽培……”導師驚呆了,他激動地說:“你知不知道?你解開了一樁有兩千多年歷史的數(shù)學懸案!阿基米德沒有解決,牛頓也沒有解決,你竟然一個晚上就解出來了。你是一個真正的天才!”
通過閱讀上述故事,兒童可以了解到數(shù)學家高斯樂于思考、不怕困難、堅持不懈的品質(zhì),認識到只有持之以恒才能取得成功。數(shù)學家的故事會在潛移默化中影響兒童的數(shù)學認知,于無形之中形成了兒童學習數(shù)學的體驗場。endprint
3.趣味性故事,構建兒童數(shù)學元認知的結構網(wǎng)。
數(shù)學故事來源于生活,更要應用于生活。在求周長相等的長方形、三角形、正方形、圓形的面積時,教師可以通過創(chuàng)設故事情境幫助兒童理解面積。
例如:“如何用一塊小小的牛皮圈出整個國土的三分之一”的小故事,在羅馬帝國附近,有一個國家因國內(nèi)叛亂,國王的女兒狄多公主逃到非洲。她向當?shù)氐那蹰L雅布祈求一些土地,雅布酋長不想多給土地,就給公主一張牛皮,說牛皮圈多大的土地,就給公主多大的土地。衛(wèi)士們一籌莫展。而聰明的公主思考了一會兒,就帶著士兵去圈地了。她竟圈了整個國家土地的三分之一!
這個故事激起了兒童的好奇心,也啟發(fā)著他們。求土地面積體現(xiàn)了數(shù)學為生活服務,它是兒童探索的趣味性情境,能夠有效調(diào)動兒童的生活經(jīng)驗和主觀學習愿望。兒童的理解過程就是一個從具體到抽象、從特殊到一般的探索和歸納的過程。
(二)課外閱讀是提升兒童故事素養(yǎng)、激發(fā)兒童元認知能力的有效補充
課本中的故事是數(shù)學海洋中的滄海一粟,只有將其與課外數(shù)學故事閱讀相聯(lián)系,才能更好地提高兒童的故事素養(yǎng),拓寬其視野,進而提升他們的數(shù)學元認知能力。
1.咬文嚼字,讓元認知在推敲中成型。
對于涉及概念、性質(zhì)、法則的數(shù)學故事,教師要事先找到這些故事,引導兒童對概念的遣詞造句、表達方式進行仔細琢磨、推敲。推敲和大膽質(zhì)疑數(shù)學故事,有助于兒童突破數(shù)學思維,提升其數(shù)學元認知能力。例如:結合“田忌賽馬”的故事來教學“一一對應”,大多數(shù)兒童可以運用“排列組合”的知識來解決,列舉六種賽馬對陣方式的應對策略,他們用自己喜歡的方式,如文字、簡單的圖形符號表示賽馬順序,這既滲透了符號化思想,也隱含著一一對應的方法,還能讓兒童感受到統(tǒng)籌優(yōu)化數(shù)學思想方法的獨特魅力。
2.圈圈畫畫,讓元認知在創(chuàng)意中激發(fā)。
在故事教學中靈活選擇提問策略,對故事精彩之處、兒童困頓之處及時追問,著力提出思維含量高、富有開放性的問題,步步逼近數(shù)學的實質(zhì),有助于把兒童的數(shù)學思維潛力給“逼”出來。
研究活動一:每人準備一張A4紙,剪成小紙條,圍成一個圖形,比較一下是正方形面積大,還是長方形面積大。
研究活動二:用24根1分米長的小棒圍成一個圖形,圍成的圖形面積最大是多少?
研究活動三:用24根1分米長的小棒圍成一個圖形,如果借助一面墻壁,圍成的圖形面積最大是多少?
研究活動四:用一根長24分米的細線圍成一個圓形,圓的面積是多大?如果以墻壁作為直徑,24分米是半個圓弧的周長,這個半個圓弧的面積又是多大?
本來枯燥的說教,在故事里變得栩栩如生,分類的思想也隱含在數(shù)學故事里。教師通過創(chuàng)設故事活動,使兒童親身體驗和感受分析問題、解決問題的全過程,培養(yǎng)其使用數(shù)學知識的意識、探索精神和實踐操作能力,讓元認知在思考與創(chuàng)造的過程中得以激發(fā)。
3.讀讀寫寫,讓元認知在交流中提升。
興趣是最好的老師,良好的閱讀氛圍有助于提高兒童的故事素養(yǎng),提升其元認知能力。教師可以鼓勵兒童在獨自閱讀時寫下數(shù)學日記,在發(fā)散思維時編寫數(shù)學故事,促使其數(shù)學元認知潛力得到有效的開發(fā)。兒童數(shù)學元認知能力伴隨著其思考問題、解決問題的過程不斷提高。在故事中,他們可以學會了解他人的境地和感受,從而形成彼此的認同感。
4.策略遷移,讓元認知在更新中建構。
一切有意義的學習都是在原有的認知基礎上進行的,每一個新知識的發(fā)現(xiàn)都有一個相聯(lián)系的故事,找準新舊知識的切入點,就能使兒童順利地把新知識納入已有的知識系統(tǒng)中,從而建構新的認知結構。例如:聯(lián)系“烏鴉喝水”的故事就可以把新問題轉(zhuǎn)化為某一個或幾個簡潔的子問題,學生解決子問題,從而使新問題得到解決。兒童早就聽過烏鴉喝水的故事,但很少進一步思考其中的數(shù)學思想。在這個關鍵節(jié)點,教師應巧妙介入,啟發(fā)兒童思考,將他們的認知從故事表面引向數(shù)學思想,從而提升兒童的元認知能力。
綜上所述,數(shù)學故事不僅僅是課堂的調(diào)味品,也是兒童數(shù)學生命成長的動力源,是兒童數(shù)學元認知能力發(fā)展的加油站,值得教師們給予更多的關注和探索。
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注:本文獲2016年江蘇省“教海探航”征文競賽一等獎,有刪改。endprint