驻足解析,铸造数学思维品质的内在需要
2018-07-29崔小兵
崔小兵
导读
思维能力的形成需要慢慢濡化和涵养的过程,仓促而匆忙的课堂是不会有精细思考的。只有必要时适时驻足,才能将学生的思维引向无限的时空,向数学知识的纵深跃进,呈现出异样的特质。本文提出要驻足于留白处,沉淀思维意识;驻足于疑惑处,激活思维动力;驻足于断裂处,激活思维质态;驻足于延展处,扩展思维范畴,为铸造学生良好的思维品质奠基。
著名教育家杜威曾经说过:“学习的宗旨就是要学会思维,养成清晰、细致、透明的思维习惯。”思维能力的形成需要慢慢濡化和涵养的过程,只有必要时适时驻足,才能将学生的思维引向无限的时空,向数学知识的纵深跃进。
一、驻足于留白处,沉淀思维意识
数学教材中很多知识都是凝结在表面信息背后的,往往不会被学生轻易地发现,教师就需要借助敏锐而精准的眼光,挖掘这些信息背后的价值,才能将学生的思维引向知识的真相,帮助学生积累基本的数学知识,渗透相关的思维方法。
如苏教版《数学》三年级上册关于周长有这样一道题:你能在方格纸上画出周长为16厘米的正方形或长方形吗?你能画出不同的长方形吗?教师先组织学生自主绘制图形,不少学生就得出了4种画法,交流中他们都懂得:先用16÷2=8,得出长和宽的和,然后运用拼凑法,得到7+1、6+2、5+3、4+4这4种不同的画法;教师再引领学生运用这种思路画出周长为24的长方形或者正方形,学生很快得出可以有6种画法;随后,学生进行深入观察对比,探寻出画的种数与周长之间的关系,即周长除以4就可以得出多少种画法,学生纷纷运用12、20等数字进行验证。然后,教师再组织学生画出边长为22厘米的长方形,由于22不能被4整除,很多学生陷入了困境,并引发了认知冲突,唤醒了学生的探究欲望,教师则点拨学生以原始列举的方法尝试。此时,学生发现也有5种不同的画法,并罗列出一系列不能被4整除的数据,如14、18等,从而得出最后的结论:求最终的种数,就是用周长除以4,商是多少就有多少种画法,与余数无关。
教学这一内容,教师依托教材但又不拘泥于教材,充分利用教材中的习题,让学生在积极主动思维的层面上,借助于“尝试、联系、猜想和验证”的思维过程,探寻知识所蕴藏的内在规律,在激活学生认知规律的基础上促进学生思维品质高效发展。
二、驻足于疑惑处,激活思维动力
数学教学过程是多元化和不确定的,师生互动中学生常常会产生很多怪异性的“真知灼见”,与教师设置的标准化思维大相径庭。此时,教师不妨驻足于此,鼓励学生表达自己的认知,“暴露”真实的思维过程,从而在教学现场辨析“错误”,实现思维碰撞,强化知识的理解和掌握。
如在教学“乘法分配律”时,教师总是习惯先讲述分配率的内涵,并尝试运用字母表示,继而要求学生在机械模仿和生硬记忆中进行巩固。有一位教师通过这样的方法进行执教,首先,出示算式:(ɑ+b)×c、ɑ×c+b×c,利用翻转卡片的方式引领学生用左式推导出右式。此时,有学生质疑:将(ɑ+b)×c括号中加号换成其他运算符号,是否也可以这样分配呢?面对这样的困惑,教师并没有立即公布答案,而是紧扣这一生成性资源,将引导浸润在学生的思维路径之中,组织学生通过列式进行猜想。猜想一:(ɑ-b)×c=ɑ×c-b×c?猜想二:(ɑ÷b)×c=ɑ×c÷b×c?猜想三:(ɑ+b)×c=ɑ×c×b×c?猜想四:(ɑ+b+c)×d=ɑd+bd+cd?学生在后续的验证中发现:猜想一和猜想四这两个等式是成立的,而猜想二和猜想三则是不成立的。
在這一案例中,教师对学生的质疑进行了深入的再创造,巧妙地引导学生罗列出四种猜想,对比实践,在解析的过程中构建了直观的模型,对乘法分配律的本质形成了更加清晰而通透的感知,培养了学生的结构化思维。
三、驻足于断裂处,唤醒思维质态
小学数学教材中的知识基本都依循着“前有伏笔,中有突围,后有延续”的原则,编者围绕着具体知识紧扣相应的逻辑,将基本的概念、方法和原理统整起来,形成有机的体系。但当学生开始一个新领域知识的学习时,其认知经验还相对缺乏,还会延续着先前的思维和方法,这就在很大程度上造成知识的断层。这就需要教师为学生搭建“脚手架”,帮助学生消除能力和知识上的断层,整体地建构知识,促进学生的认知理解。
以教学“分数的意义”为例,笔者进行了这样的教学:首先,尊重原有经验,理解分数[14]。教师组织学生运用不同的图来表示自己理解的[14]。学生尝试将正方形、圆形、线段平均分成4份,并标注其中一份来表示[14]。其次,紧扣认知,扩展范畴。教师出示4个圆,并将其中一个圆标红,组织学生思考:标红的这个圆如何表示?让学生认识到这个标红的圆虽然是一个完整的“圆”,但将全部的4个圆看成一个整体,这个完整的圆就成为了整体的[14]。教学至此,学生貌似已经理解了分数的意义,但这只是局限在基本的层次上,如果没有适度的引领,学生的思维就会局限在这一思维的断层上。最后,我们要重构分数知识,弥补断层,深度感知“一个整体”与“[14]”的内在关系。教师分别出示了8个正方体、12个三角形以及16个五角星,要求学生分别运用涂色的方式来表示各自的[14]。在学生交流分享之后,教师继续进行追问:从这三道题来看,[14]可以表示2、3、4不同的数字。那[14]还可以表示其他数字吗?学生结合自己的思维历程,作出判断:只要作为整体“1”的量是一个4的倍数都可以。教师穷追猛打:那这个整体“1”的个数可以变得更小吗?比如如何来表示0.4千克的[14]呢?
在这一案例的教学中,教师正是抓住了学生在理解知识上的断层,即从理解一个单位1的[14]和[14]个,走向一个整体的[14]可以是1、2、3……在这一断层处,教师给予了学生充分的认知空间,让知识在学生不断锤炼的过程中加深、延伸。而教师则借助于灵活的追问、智慧的质疑、适度的点拨,使得学生在知识表征中不断地碰撞、思辨、概括、解释,走向对分数概念本质的理解,有效地发展了学生思维辨析能力。
四、驻足于延展处,扩展思维范畴
很多教师在进行数学教学时,往往视野不够开阔,关注的范畴相对逼仄,他们只能紧扣教材中的内容展开教学,认为数学教学只需要在课堂中教完教材中的内容就可以了。事实上,课堂教学结束并不意味着数学知识探索的暂停,很多学生在获取了全新知识之后,与原始知识积累生发出交融碰撞,迸发出全新的问题,强化学生对解决问题策略的探寻,赋予了数学知识和信息以生长的力量。
如在教学四年级下册“运算律”时,教师展开了这样的教学:首先,出示7+5=5+7,引导学生发现这个等式的特点,让学生初步形成认知,即加法算式中,将两个加数的位置调整后,它们的和有可能不变。随后,教师组织学生以举例验证的方式进行猜想,有学生列举了“13+16=16+13”发现等号两边的结果相同,说明13和16交换位置之后和不变……通过一系列数据的举证,教师相机向学生明确“加法交换律”的概念。紧接着教师进行引导:我们从一个特殊的例子出发,借助于猜想和验证的方法得出了加法交换律,你能从中形成什么新的猜想吗?学生纷纷提出:既然加法有交换律,那减法、乘法和除法呢?这种由此及彼的思维转移与辐射,就是一种发散性思维的体现。学生通过自主举例验证,发现乘法也具有交换律,而减法和除法则没有交换律。然后,教师继续引导学生转换视角,学生则再次提出:如果在加法里,有3个加数、4个加数或者更多个加数呢?学生将其作为新的猜想和印证资源,获得了属于自己的新结论。
这一板块的教学,教师并没有止步于教材的内容,而是向学生提出了联想性的内容,将学生思维拓展到更广阔的层面,丰富了学生内在的认知规律,建构起了完整而丰富的数学意义。
数学教学中的思维发展绝不是一蹴而就的,需要在驻足过程中深度思索,在更深入、更全面的历程中,学生从感性思维走向理性思维,再逐步转向理性精神,实现对数学知识的深刻理解和积累内化,引领学生思维向更深处发展。
(作者单位: 江苏省苏州高新区实验小学校)
□责任编辑 周瑜芽
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