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着眼素养 依托教材 有效引导 持之以恒

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《数学课程标准》(2011年版)不仅把获得数学的“基本思想”“基本活动经验”(以下简称“新增两基”)列为数学教学的重要目标,而且明确指出了达成这些目标的途径,如“通过独立思考或者合作交流感悟数学的基本思想”,“在参与数学活动的过程中积累基本活动经验”,等等。在此,笔者以人教版教材为例,谈谈对具体落实这方面目标的几点思考。

一、着眼数学素养,挖掘数学内涵

1.依托教材,挖掘教学内容的数学内涵与教育价值

数学思想无形地隐含于数学知识体系里,因此,数学思想的渗透需要依附于有“形”的数学知识技能的教学。数学活动也同样离不开知识技能这个载体,学生的数学活动经验需要在积极参与学习数学知识技能的过程中,经过独立思考、探索实践和合作交流而积累形成。

基于以上观点,我们数学教师不仅要深入学习和领会新课标精神,从培养学生数学素养的高度,充分认识在教学中关注数学思想、数学活动经验的重要性,增强“渗透”的自觉意识,还要努力提升自身的数学专业素养,善于挖掘并准确把握教学内容的数学内涵与教育价值。要坚持依托教材,基于正常的教学秩序,把具体的知识技能教学放在“培养学生的数学素养”这样更高的目标和更广泛的视角下进行,避免“另起炉灶”和“两张皮”现象。这是落实“新增两基”的重要前提。

2.深入分析,准确把握教学内容所蕴含的数学思想

数学基本思想包括数学抽象的思想、数学推理的思想和数学建模的思想,它们在数学知识的发生、发展过程几乎无所不在。在小学数学教学中具体接触到的有以上基本思想演变、派生、发展而来的分类思想、数形结合思想、符号化思想、集合思想、对应思想、归纳思想、转换化归思想、类比思想以及简化思想、量化思想、函数思想、优化思想、方程思想、统计思想等。

数学思想不像数学概念、法则、性质等知识那样明显地写在教材中,但是教材编者通过情境设置、内容呈现顺序和图中人物的语言等,把数学思想无形地体现于其中。通常,在概念的教学中渗透着分类思想、归纳思想;在性质、规律、法则、公式的教学中渗透着类比思想、归纳思想;在解决问题的教学中渗透着数形结合思想、转换化归思想、方程思想等。而各册教材中的“数学广角”和数学实践活动,更是相对系统地引导学生获得数学思想的好素材,也是积累数学活动经验的重要载体。教师要通过深入分析教材去领悟这方面的编写意图,在教学中准确把握并恰当渗透。

例如,五年级上册《简易方程》的教学意义在于引导学生经历从“算术”到“代数”的过渡,这是学生认识上的一个飞跃,其数学内涵更突出地体现于符号化思想、函数思想、方程思想的渗透,以及抽象概括能力、解决问题能力的培养上。因此,其中《用字母表示数》和《方程的意义》的教学就不能只满足于外在形式上“会用字母表示”“会判断是不是方程”,而更要关注让学生经历从具体实例到一般意义的抽象概括过程,感受用字母表示数的优越性、变量间的对应依存关系和数量间的等量关系等,领悟相关的数学思想,为学生在后续学习中摆脱算术思维的局限性打下良好的基础。

二、根据内容特点,设计有效活动

“新增两基”的获得都离不开数学活动。不仅数学活动经验需要学生在“做”的过程和“思考”的过程中积淀,数学思想也需要学生在探索推演的活动过程去领悟,并在数学活动经验的积累上形成。因此,准确把握教学内容的数学实质,根据不同内容特点设计有效的教学活动,让学生真正经历、参与到活动过程中,是落实“新增两基”的基本途径。

1.准确把握“活动”的数学价值

首先不能将数学活动狭隘地理解为就是“动手实践”“合作讨论”等这些有形的“动”。数学活动的根本价值在于引导学生经历数学思考,即运用数学的理性思维进行思考,培养学生以数学的眼光看世界、从数学的角度去分析问题的素养。因此,重要的是活动必须有明确的数学内涵和数学目的,必须体现数学的本质且最终落实到思维的“动”,而不是形式化的“为活动而活动”。从这个意义上说,师生在课堂上的讲授、学习(当然这种讲授和学习应该是启发式、探究式、互动式的)与数学探究、合作交流等一样,都是很好的数学活动。数学活动经验也不仅仅是实践的经验、解题的经验,更重要的是数学活动中思考的经验、思维的经验。

例如,二年级下册《千以内数的认识》的教学中,A教师单纯地让学生估计“一千张纸有多厚”“一千粒豆子有多少”,不仅太难(成人也未必能较准确估出),最后呈现实物也只能“灌”给学生一千张纸、一千粒豆子具体是多少的感觉。B教师则先让学生小组合作,各自数出一百粒豆子,然后问:“如果把豆子倒入这个瓶子,估一估500粒豆子会到瓶子的什么位置?”一百一百地倒进400粒后,再问:“现在要不要调整你的估计呢?再估一估,一千粒会到哪里呢?这样的活动过程不仅让学生很好地培养了数感,积累了用不同单位数数的经验(一个一个地数出十,一十一十地凑成百,一百一百地汇成千),还引导学生形成了估测的意识和经验(先找一个标准)。

2.以恰当的方式让学生亲历数学知识的发生、发展过程

数学知识的发生、发展过程,也是数学思想发生和凸显的过程。围绕这样的过程设计数学活动,让学生通过操作、观察、实验、猜测、度量、验证、推理、交流,将书本知识(间接经验)转化为自己亲历的直接经验,这样不仅有利于学生对相关知识的深入理解和掌握,同时也有利于他们在活动的过程中感悟数学思想,积累数学活动经验,掌握一定的学习方法,养成良好的学习习惯,形成“会学数学”的能力和素养。

例如,在三年级上册《认识几分之一》的教学中,通常会有鼓励学生用数表示“平均分后的某一份物体”的环节,就是让学生形象地感受到分数产生的必要性,再通过观察、操作、比较和交流等活动,让学生对具体的几分之一中的“几”和“一”的含义有直观的体会,在此基础上进行抽象,初步理解分数的含义,形成概念。这些活动的意义在于,让学生经历了借助图形操作进行思考,从具体的实物操作中抽象出分数概念的本质特征的过程,积累了相关的实践活动、思维活动经验,并感受到数形结合思想和抽象思想等。这样的教学效果,显然不是简单机械地“用词语描述分数含义”所能比拟的。

三、引导领悟、体验,促进有效内化

数学思想的形成是学生思维活动的结果,是个体的一种感悟。数学活动经验则是学生这个主体对活动过程中的经历、体会进行总结、提炼而获得的具有个性特征的经验。两者都是学生通过自己的体验、感悟而逐步内化的结果,而教师的恰当引导是实现这种体验、感悟和内化的关键。

1.找准渗透点,引导学生在运用数学方法的过程中领悟数学思想

应指出的是,不能把数学思想与数学方法混为一谈,它们有联系,但也有区别。数学思想是数学教学的核心和精髓,它比“方法”更上位,属观念性、指导性的。在用数学思想解决具体问题时,会逐渐形成程序化的操作而构成数学方法,所以数学方法属表象性的、操作性的,是可以讲授的。但是数学方法所体现的数学思想,学生则要在教师的引导下方能有所了解和体会。为此,教师需要把握好渗透数学思想的关键点和契机。

例如,一位教师教学《垂直与平行》时,先让学生画出各自心目中两条直线的位置关系,并展示于黑板上,然后问:“这么多,我们该怎样去研究呢?”生:“可以分类。”师进一步追问:“为什么想到分类?”生:“好研究啊!”看似简单的对话,却精彩地体现出教师引导学生感悟“分类思想”的用心,抓住关键点让学生在过去积累起的分类方法、经验的基础上,豁然明确了分类思想的指导意义:分类是有目的的,应根据研究的需要,从某个角度出发或按照对象的某种本质来进行,而不是为分类而分类。如果我们的教学只满足于学生“会按某种标准将对象划分为几个不同的种类”,那就仅是停留于方法层面的引导,而缺少了具有方向性意义的数学思想的渗透。

2.在“做”中引导思考、交流,促进活动经验的内化

活动经验既是个人对活动过程中的经历、体会进行总结、提炼内化而得,那么在活动中引导学生围绕一些关键点进行思考、交流,促进这种内化,就显得非常重要。这里提倡“交流”,还因为活动经验未必都是自己摸索得到的,也可以是受别人启发而获得的。

例如,有位教师在三年级下册《数学广角》(等量代换)的教学中设计了引导学生画图表示等量关系推理的过程。(1个菠萝换4个桃子,1个桃子换2个橘子,1个菠萝换几个橘子?)在学生展示、交流“作品”的环节,教师有意识地先展示一幅比较逼真地画出实物形象图的“作品”和一幅画几何图形代表的“作品”,追问:“用正方形、三角形来表示行吗?”接着展示另一幅“作品”:先形象地画1个桃子对应2个橘子,后面只画表示桃子,并在上对应地写个“2”。师追问道:“你第一组桃子、橘子画得这么漂亮,为什么后面不画了?表示什么?写2又是什么意思?”通过这样的引导对比和交流,使全体学生都理解了画的目的,切实体验到“符号的使用是数学表达和进行数学思考的重要形式”,从而较好地感悟符号所蕴含的数学思想,形成运用符号的数学活动经验。

四、注意衔接,长期渗透,逐步培养

学生数学思想的形成需要经历从模糊到清晰、从理解到应用的长期发展过程,数学活动经验同样要依靠长期活动经历中逐渐积累而获得。因此,备课时不仅要考虑教材知识体系的前后衔接,还要纵向把握相关数学思想、活动经验与数学知识内容的联系。

例如,在长度、面积和角度单位等内容的教学中,一般都可以设计“比较”的系列活动:用肉眼观察(长短或大小差异明显的)—通过重叠比较(肉眼难以直接判断的)—通过割补或借助摆学具比较(重叠仍不能直接得出结论或无法重叠的)。围绕“怎么比”设置一个个“障碍”引导学生操作、思考、交流,使他们在活动中不仅感受到引进新“单位”的必要性,而且经历了根据问题特点与条件的变化不断寻找、调整解决问题的策略的过程。又如,在几何形体求积公式和解决问题等内容的教学中,通常都可以设计转化问题的活动,让学生经历化繁为简、化难为易、化未知为已知的过程。学生在不同年级、不同内容的学习中多次经历这样的过程,分别会逐步形成明确化、科学化、数学化的比较活动经验和“不断地将问题变形,直到把它转化成能够得到解决的问题”的转换化归思想。日常教学中,我们倘能从纵向关注“新增两基”,如此循环往复、持之以恒地进行有意识地渗透、培养,它们的落实就有了可靠保障。