苏光宣1,史息良2
(1.江苏省宜兴市大浦小学,214200;2.江苏省宜兴市新芳小学,214200)
数学教育家斯托利亚尔认为:数学教学应该是数学思维活动的教学。提升思维活力,让学生学会数学地思维,形成良好的数学思维能力,是数学教学的一个重要任务。下面结合教学案例,阐述小学数学课堂教学中如何有效提升学生的思维活力。
一、唤醒心理需要,引发思维念想
苏霍姆林斯基有句名言:“人的心里有一种根深蒂固的需要——总想感到自己是发现者、研究者、探索者。”在教学中,我们要设法唤醒这种沉睡在学生内心深处的需要,从而引发学生数学思考的念想和冲动。
例如,教学苏教版小学数学五年级下册《找规律》一课,课始,教师先后让学生试做了两道题:“1×1=?”、“11111111×11111111=?”。第1题呈现后,学生脱口而出得到答案,但都觉得没有成就感,因为题目太简单了。第2题呈现后,没有学生能够立即说出得数,有的苦思冥想,有的拿出本子列出竖式强攻,教室里一片寂静。在学生“百思不得其解”的情况下,教师利用大屏幕呈现“从简单的情况入手找到规律解决问题”的过程:“1×1=1,11×11=121,111×111=12321,1111×1111=1234321……”在大屏幕上内容的启发下,学生很快找到了正确的答案。也正是在经历了这样的“易—难—豁然开朗”的过程后,学生产生了“难题还可以这样简单地解决”的惊讶与好奇,“还要找”的欲望油然而生。
史宁中教授认为,好的教学,“除了知识传授之外,必须调动学生学习的积极性,引发学生的思考”。数学活动,除了需要学生的行动参与、认知参与之外,还需要学生的情感参与。情感是思维的“催化剂”,良好的数学情感对数学思维有启动、维护、加速的作用。
二、优化学习素材,扩增思维容量
思维过程就是大脑对外部的信息进行接收、分析、选择、加工的过程,从外感到内化的交互作用过程。如果把大脑比作一个“加工厂”,那么教师提供给学生的学习素材就是“原料”,学生思维的结果就是“产品”——“产品”质量的高低往往取决于“原料”的优劣。这就要求教师所提供的文本、图像、视频等材料和所创设的问题、情境等资源贴合数学学科的特点,内蕴充足的思维含量、广阔的探索空间,并具有良好的导向作用。
例如,教学《圆的周长》,有这样两种设计:(1)教师为学生提供大小不同的用硬纸板剪的圆和相关的学习材料(如直尺、彩带等);学生分成若干小组,按照教师所提出的要求操作,先测量出每个圆的周长和直径,再通过计算寻找周长和直径的关系,进而得出圆的周长计算公式。(2)教师同样为学生提供大小不同的圆和相应的学习材料——所不同的是,这些圆有用硬纸板剪的,有用软布片做的,还有直接画在纸上而没有剪下来的;学生同样分小组探索圆的周长和直径的关系。
这两种设计都注意了让学生通过动手操作积极参与学习过程。但细细琢磨,便会发现两者为学生提供的思考和探索空间有着明显的差别。第1种设计中,学生测量得出圆的周长的方法无非是滚动或绕绳两种,因此,学生只能进行同一层次的思考,缺乏对问题的深入探究。第2种设计中,用硬纸板剪的圆的周长可以用滚动或绕绳的方法测量,但用软布做的圆的周长和画在纸上的圆的周长却不能这样测量,这给了学生更多主动探索与创造的可能:面对用软布做的圆,学生通过小组合作、相互启发,能够想到用折叠的方法,先量出圆的12或14的周长,再推算出圆的周长;面对画在纸上的圆,学生借助先前获得的经验,能够自然地转入探索周长与直径的关系的研究。可以说,第2种设计为学生提供了充分地进行数学活动和交流的机会,思考的有效性适应着不同思维水平的学生。
三、经历活动过程,指导思维方法
传统的数学教学偏重教师的讲授,偏重对结论的解释和整理,使学生缺乏自主探索、独立获取知识的机会。而要独立地获取知识,必须掌握和运用科学的思维方法,如观察法、实验法、归纳法、类比法、联想法和猜测法等。那如何让学生习得数学思维方法,生成数学思维能力呢?《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确指出:“学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程……教师要发挥主导作用,处理好讲授与学生自主学习的关系,引导学生独立思考、主动探索、合作交流,使学生理解和掌握基本的数学知识与技能,体会和运用数学思想与方法,获得基本的数学活动经验。”这正如弗赖登塔尔所说的“与其说学习数学,倒不如说学习‘数学化’”。
例如,教学《平均数》时,教师出示例题:“有三堆●,第一堆有6个,第二堆有11个,第三堆有4个。你有几种办法,使每堆的●一样多?”然后让学生经历如下活动过程:(1)通过实验操作、交流讨论,得出3种方法。移多补少法——从第二堆中移1个到第一堆,再移3个到第三堆;求和等分法——先把●都合起来,再平均分成3份;标准参考法——以最少的第三堆的4个●为标准,先把第一堆和第二堆多出来的●合起来,再重新分成同样多的3份,把每一份分别加到各堆中去。(2)把移动后的图形和原来的图形比一比,思考什么变了、什么不变。(3)师生互动、综合抽象,得出结论:在总数不变、份数不变的情况下,每份中的数变得相等,这个相等的数就是这几个数的平均数。在这个充满“数学化”的学习活动中,学生经历了“操作实验—观察比较—综合概括”的过程,既主动地获取了新的数学知识,积累了重要的数学活动经验,同时也得到了必要的数学思维训练,提高了重要的数学思维能力。
又如,教学苏教版小学数学四年级上册《找规律》时,教师出示教材“想想做做”中的变式题:沿圆形池塘的一周共栽了75棵柳树,每两棵柳树中间栽一棵桃树,可以栽桃树多少棵?然后引导学生与前面做过的关于物体沿直线间隔排列的题目相比较,并提示学生可以通过画图来解决问题,让学生在“比一比、画一画”中体会问题的发展与变化,尝试构建新的数学模型,从而在真实的体验中感悟到可以从简单的情况入手(从小的数量开始)思考并解决问题,认识到联系和画图在数学学习中的作用和价值。
教材是静态的,但教学是动态的。教师应该根据数学知识的不同特点及形成过程,设计符合学生已有经验和认知规律的教学活动程序,充分展开知识的发生、发展的过程,以典型问题引发思维方法,让学生在数学基本活动经验的积累中,挖掘和掌握具有普遍意义的数学思想方法,领悟数学的精神实质。
四、放飞想象翅膀,发掘思维灵性
在传统的数学教学中,教师往往过分偏重逻辑分析、集中思维:提供知识、例题,让学生沿着教师期望的“唯一正确”的方式、答案去理解、掌握。这种看起来“有计划、有条理”的教学会渐渐地收紧学生(甚至教师)想象的翅膀,使得思维失去直觉性、发散性和创造性。《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确提出:“要适应学生个性发展的需要,使得不同的人在数学上得到不同的发展……要发挥数学在培养人的思维能力和创新能力方面的不可替代的作用……”现代数学观念认为,数学并不只是一堆逻辑和命题,它也是充满直觉和灵感的。因此,在数学教学中,要善于选取和挖掘知识和问题中的思维发散点,并鼓励多种思维方式,注重培养创新意识、创造性思维。
例如,教学“每条船最多可以坐8人,50人需要租几条船”这类问题,过去常用注重解答速度、保证解答准确性的应试解题模式:引导学生计算50÷8=6(条)……2(人),从而得知需要租7条船。可是,显然这一模式缺乏对问题的多种解决策略的探索。其实,如果教师有意引导学生交流各自的想法,鼓励学生的个性化思维甚至跳跃式思维,那么,不仅可以满足不同学生的学习需求,而且可以发掘学生思维差异中的“闪光点”: 8×6=48(人),6条船可以坐48人,多2个人,需要租7条船;8个8个地加,共加6次余2人,需要租7条船;8个8个地减,共减6次剩2人,需要租7条船;如果每条船坐10人,50人需要租5条船,现在每条船多了2人,5条船就多了10人,需要再租2条,一共租7条船;8×6=48(人),8×8=64(人),6条船不够,而8条船太多,所以7条船比较合适;借助学具操作,也可得知结果。这些思维过程和水平,正是每个学生最真实、自然的感受,也是每个学生学习数学的思维基础和生长点。
又如,教学“某班有男生20人,比女生多13,女生有多少人”这类分数除法问题时,学生会受到以前学习相差问题时形成的思维定势“如果a比b多n,那么b就比a少n”的影响,产生负迁移。对此,保守的教师会“以师法为主”、用“堵”的方式进行“灌输”,而优秀的教师则会“以生法为主”、用“疏”的方式进行“导学”:首先,让学生从自己的数学现实出发,以“分数与除法”或“分数与比”等知识之间的联系作为思维的发散点,展开发散性思维,尝试创造性地解决问题——允许学生得到不同结果。其次,引导学生分小组讨论“由男生比女生多13,能否得出女生比男生少13”,让学生或根据生活常识,或根据分数的意义、性质,或采用数形结合方法来对自己的结果进行反思、推断——在自由、宽容的氛围中,师生、生生思想碰撞,集中、发散思维交错,从不同的角度表达对知识的理解和运用。这样,学生的认知便可以水到渠成。
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参考文献:
[1] 王林等.小学数学课程标准研究与实践[M].南京:江苏教育出版社,2011
[2] 成尚荣等.学会数学地思维:小学数学教学案例解读[M].南京:江苏教育出版社,2001
[3] 【荷兰】弗赖登塔尔.作为教育任务的数学[M].陈昌平等译.上海:上海教育出版社,1999