论数学学习智慧
2019-05-31陈静
陈静
【摘要】智慧是人脑最奇妙的产物,智慧的内核首先是道德,并指向于德行与能力完美结合至善至美的境地。数学学习智慧是个体在面临复杂数学情境,解决实际问题过程中表现出来的综合能力,是德行修养、聪明才智、意志品格、计策谋略的综合呈现。因此,数学学习智慧也是数学核心素养的另一种表达。培养数学学习智慧,主要有以下三个途径:一是以”思”提升觉知世界的智慧;二是以”悟”培养认知自我的智慧;三是以”达”形成融会贯通的智慧。
【关键词】核心素养 学习智慧 数学学习
从古至今,人类从未停止过探索智慧的脚步。在东方古老的佛教文化中,智慧一词译为“般若”(梵语),指认知一切事物和万物本源的终极智慧;在西方文化中,智慧则与哲学有关,哲学就是“爱智慧”;在众多哲人眼中,智慧更有着不同的面孔,如苏格拉底认为“德行就是智慧”,柏拉图认为“智慧就是使人完善者”。现代科学则认为,智慧是生命所具有的基于生理和心理器官的一种高级创造思维能力,与个体先天的智力因素有关,但更多的是经过后天实践习得,因此,学习是培养个体拥有智慧的必经之路,正如怀特海在《教育的目的》中所言:“智慧并不一定总是随着知识的增长而增长,只有当我们学会了积极地创造和运用知识的时候,我们才最终拥有了智慧。”
学习智慧即关于学习的智慧,是个体在学习过程中所展现的综合能力乃至创造能力。从数学学科的角度来说,数学学习智慧是学习者在面临数学情境,解决复杂问题过程中表现出来的综合能力,是个体德行修养、意志品格、聪明才智、决策能力等创新意识、创造能力的综合呈现,不仅反映了个体品性与能力的完美结合,也从另一个角度诠释了学科必备品格和关键能力的和谐统一,正如成尚荣先生所言:“核心素养是智慧的合金,智慧是核心素养的中国表达。”培养学生数学学习智慧,正是要求我们关注学习个体在学习过程中的方法、策略、意识等,用智慧的方式去获取知识,培育能力,提升素养。
一、“思”——觉知世界的智慧
“教育的全部目的就是使人具有活跃的智慧。”(怀特海)学习将促进个体智慧的发展和生成,因此,不仅应该“智慧地教”,更要“智慧地学”。学习智慧是一种学习能力、学习策略甚至技巧,是个体面临陌生情境时显现出来的综合素养,表现为个体对复杂情境做出的分析、判断、选择、评估,乃至解决问题的能力和创造。从这个层面上定义,学习智慧不仅是个体良好学习品质和关键能力的和谐统一,也是学习者自身核心素养的一种综合表达。数学是一门思维性极强的学科,是一门通过思维觉知世界,把握事物之间的数量关系与空间形式的科学。因此,数学学习智慧就是思考的智慧、思维的智慧、思想的智慧,培养数学学习智慧就是要学会用“数学的眼光观察世界、用数学的思维思考世界、用数学的语言表达世界”。
1.敏锐的洞察——寻找与世界的联接
“三个苹果”,改变了世界。夏娃因为好奇吃下第一个苹果,从而创造了人类世界;牛顿被树上掉下的第二个苹果砸中,从而发现了万有引力;而乔布斯发明的第三个苹果更开启了人类物质科技文明的新时代。纵观历史发展的脚步,每一个发明与创造都离不开人类敏锐的洞察力,通过观察产生思考从而把握世界。教学同样需要培养学生敏锐的洞察力,“学会用数学的眼光观察世界”,通过智慧地观察,把握数学与世界的联系。
前不久,听到一节很有意思的数学拓展课:《“肯德基”定价的秘密》。上课伊始,教师首先抛出一个话题:“假设有A、B、C三名同学,他们都想购买一个香辣鸡腿堡,但他们愿意支付的最高价格却各不相同。现在假定三人的最高出价分别是12元、11元、10元。同时,假定每个香辣鸡腿堡的成本都是5元。为了追求利润的最大化,老板该如何定价?”顺势引发讨论交流:商品定价与什么因素有关?在学生热烈的交流中,教师不失时机、循序渐进地介绍一些经济学术语,如“双赢策略” “最高心理价位”“价格歧视”“统一定价”“差异定价”等,帮助学生寻找商品定价背后的秘密,并鼓励学生用数学知识剖析“第二杯半价”“清仓甩卖”“满减满赠”等商业现象,发现其中隐藏的数学奥秘。
这节课除了教学内容的创新,还有学习方式的转变,非常突出的亮点就是用真实问题激起主动探究的欲望,促使学生用数学的眼光看待常见却蕴含着丰富数学元素的生活现象,并通过合作、讨论、汇报、交流等师生、生生互动的学习方式促进学生数学理解的不断深入。一个“有价值”的问题,激发了儿童强烈的好奇心和旺盛的求知欲;一种“有意义”的学习,传递了一个声音——数学教学,除了学习知识,更要培养让儿童适应未来的学习智慧。作为有责任心的教师,我们必须在复杂多变的现实世界中努力培养学生的好奇心,激发求知欲,培养敏锐的洞察力,引导学生积极追寻有价值的数学学习。
2.深刻地把握——關系、结构与本质
数学是抽象性极强的一门学科,从理念层面上理解,数学学科所研究的对象都是抽象思维的产物,是一切存于“理念世界”中的概念,举例来说,我们研究直线,但是在现实世界中并不存在真正的直线,因为除了“直”这个特征,“有长无宽无厚”和“无限延伸”的性质在现实世界中是无法呈现的。因此,完美的直线只存在于数学的理念世界中。但即使有了这样的客观认识,却并不妨碍我们去研究它,我们依然可以通过画出现实中“不完美的直线”来帮助我们研究并理解“理想的直线”的概念和性质,这便是数学思维的独特性。鉴于此,数学学习智慧的重要内涵是学会思维——“会用数学的思维思考世界”。
现实世界变化万千,然而拥有数学学习智慧的人,除了善于观察事物本身,更善于把握事物之间的关系、结构和本质。例如,测量金字塔高度这么复杂的问题,在古希腊几何学家泰勒斯看来,只需要在阳光照射下,找到人的身高与影长相等的这个时刻,便能通过测出金字塔的影长算出其高度;再如,著名的数学家欧拉,把百年未解的格尼斯堡“七桥问题”抽象成简单的一笔画问题,就轻而易举地解决了。虽然,上述两个例子列举的都是举世闻名的数学天才,但即使是普通学习者,只要在学习过程中注意培养,同样可以拥有把握事物内在联系的学习智慧。例如,在数学教学中,讲授抽象概念总需要从一些典型的具体问题出发引入,否则缺少了感性经验的支撑,理解抽象概念本身便会成为“空中楼阁”。然而,实例仅仅是理解抽象概念的基础,真正掌握抽象概念还需要进一步摆脱感性认知经验的局限和干扰,从理性的高度帮助学生构建掌握抽象思维的学习智慧,自觉实现在具体事物层面和理性抽象层面的自由转化,从而培养学生善于把握事物内在关系、结构、本质的高层次抽象思维能力。
3.理性的表达——倾听、对话与分享
数学学习智慧来源于学习过程中的实践体验,是个体运用知识、能力在解决实际问题中通过不断尝试、练习后获得的一种高层次思维能力。这种能力是良好意志品质和能力素养的综合统一体,是促使个体产生创新思想的思维能力,这种能力的形成不可能一蹴而就,而是一个循序渐进不断发展的动态过程。
加德纳的多元智力理论指出,人类个体智力具有多元性和差异性,正是这样的多元差异让每个学习者拥有各自的优势智力和弱势智力,正如一千个讀者就会感知一千个哈姆雷特一样,每个学习者感知周围事物和建构知识的方式、行为各不相同,就会形成个性化的学习智慧。因此,在教学过程中,教师要有意识地引导学生充分进行交流,通过倾听与对话,充分分享彼此的数学理解、体验感悟,进而促进学习智慧的提升。
前不久,看见华应龙老师执教的教学课例——《我不是笨小孩——以“师徒年龄问题为例”》,问题源自师徒俩的一段对话:“徒弟:师父您多大了?师父:我在你这年纪时,你才5岁;但是你到我这年纪后,我就71岁了!请问:徒弟几岁?师父几岁?”华老师通过两个教学环节引导学生充分交流表达,探索不同的解题思路,尝试不同的解决办法,并充分引导学生思维的分享、碰撞和融合。环节一:“书读百遍,其义自见”。此环节分三步走,第一步让每个学生充分读懂题目,第二步让学生在读懂的基础上尝试举例说明自己如何理解题意,第三步注意倾听并尝试去理解别人的想法;环节二:“题试三回,定能生慧”。华老师提示学生,用“投石问路”的方式想办法解决问题,在这个环节中,学生充分展示了不同的想法和思考,有的用磁珠摆一摆,用直观图的方式呈现;有的尝试用线段图抽象表示数量关系;还有的用假设法、尝试法、列举法展开思考,在相互交流中分享思考碰撞智慧。(如图1)。
课堂中,华老师引导学生充分地表达、交流,不断激起数学思维的碰撞与交锋,课堂讨论高潮迭起,学习智慧不断闪现,真正体现用教学智慧点燃儿童数学学习智慧。数学学习本来就是不断尝试、实践、体悟、提升的过程,让儿童尝试用符号、语言、数字、图形、表格等不同的形式把握数量之间的复杂关系,通过对话、交流分享彼此的数学理解,这不正是促进数学学习智慧生长的最佳途径吗?
二、“悟”——认识自我的智慧
学习本身就是一种智慧。
“学,觉悟也”(《说文》),“学”的内涵,侧重于“悟”,注重个体对学习内容和学习方法的领会、思考和体悟,学的过程即是个体自我觉悟、内省而获取知识、经验的自觉行为。中国儒家文化中,把智(慧)与“德”(仁道)紧密联系,认为智慧是良好的道德品行与实践行为的高度统一;现代认识心理学则把人对自我认知和了解能力,称为“元认知”能力,元认知就是一种指向于自我的认识过程,具有较强元认知能力的人,往往具有较强的自我意识和自我监控能力。因此,学习智慧首先要培养人对自我的认识和觉悟,通过自我认知进行自我管理、自我监控和自我调节。
1.学会自我管理:从自觉到自律
虽然影响学习效果的因素有很多,但起决定性作用的因素往往是非智力因素,如兴趣、习惯、态度等,这些优秀的学习品质交织在一起,就形成了学习者自觉、自律的自我约束能力,促使学习者在学习的过程中不断认识自己,努力完善自己,提升学习智慧,并乐此不疲。
从小学阶段开始,学习智慧的差异就已经形成,有的学生善于阅读,从阅读中享受到极大的乐趣,而有的学生却沉溺于智能手机或平板电脑。殊不知,这样潜移默化的习惯养成往往造成学生在自我管理上的巨大差别,自我管理能力强的学生具有较强的自觉性,有时间意识,能对自己的学习活动进行有效的规划和安排,合理分配、统筹兼顾、提高效率,因此能较好地协调学习和休息的关系,从而进入学习的良性循环轨道,而正因为良性循环,让这些学生品尝自觉、自律的乐趣和甜头,寻找最佳的学习方式、方法,愿意努力去尝试更高层次的自我管理,这个过程中学习智慧便自然而然地产生了。
2.学会自我监控:从内省到反思
古希腊著名哲学家苏格拉底曾运用“产婆术”引导学生产生认知矛盾,从而意识到自我的无知,促使学生通过内省引发新的认识,产生智慧。可见,内省与人的智慧相关,是学习者内心认识、省察、反观自我的过程,儒家文化很注重这种内心的道德修养,现代心理学更是将“内省”作为基本研究方法,强调通过内省进行自我监控,从而使自身达到最佳状态或最优效果,从数学角度看,内省更是一种智慧的学习方法和策略,从自我观察到自我分析,从自我分析到自我监控,从自我监控走向自我反思,是一种学思结合的学习智慧之道。
数学学习的自我监控通常要经历这样几个过程:
(1)计划。面临一项学习任务时,首先明确学习内容,获取数学信息,调动已有知识储备,规划可能的解题路径等。
(2)组织。学习过程中,用恰当的方式组织信息,用多元的方式表征数量关系,选择合适的解决方法,明确解题步骤的意图等。
(3)检验。用恰当的方法验证学习过程和结果,回顾解题过程,归纳解题策略, 比较、优化、提炼最佳解题方案。
(4)评价。对学习过程进行自我评价,理性分析学习的质量和效果。
3.学会自我调节:选择与决策
中国传统文化中把认识并处理好人与世界万物关系的能力看作智慧,例如:孔子推崇“中庸之道”,认为智慧的核心是平衡与选择,可见智慧不仅是一种思维方式,也是为人处世、处理问题的方式,智慧本身就包含着选择,这种选择其实是一种自我调节能力,也表现为一种明智决策和合理选择的能力,当个体在现实情境中面对真实问题的时候,能够正确分析、合理判断、正确选择、灵活调节,展示出情感态度、意志品质、能力水平的完美统一,这便是从实践中产生的学习智慧。例如:在遇到复杂数学问题时,及时调整解题思路,合理选择解题策略,或尝试利用具体事例帮助理解,或重新梳理已知、未知条件,分析数量关系;或从复杂问题往后退,退回到简单情况再进行分析等,这些都是学习过程中善于自我调节的数学学习智慧。
三、“达”——融会贯通的智慧
“达”,本是形容词,意指大道通行无阻,后引申为动词,指相通、相汇之意。数学是一门智慧的学科,数学的学科特征决定了数学与思维的不解之缘。数学是思维的工具,思维是数学学习的基石。数学思维的发展是一个循序渐进的过程,需要持续培养,更要注意方式方法,所谓“一通百通”,唯有善于掌握结构,把握规律,沟通联系,方能达到通达敞亮且融会贯通的境界。
1.举一反三与举三反一
数学学习离不开对关系和规律的把握,发展思维就是要培养学生善于举例,善于类推,善于由此及彼,不仅能举一反三还能举三反一的学习智慧。以数学概念教学为例:概念本身具有一定抽象性,概念的建构过程通常要经历从感性经验积累形成表象,剥离非本质属性,抽象本质属性的过程,在此过程中,通过举例建构学生自己的数学理解至关重要。储冬生老师曾经执教过《认识负数》这节课,储老师让学生通过不同形式的举例,不断加深对负数概念的认识。
(1)“举一反三”。课始,老师通过学生充分交流,了解到学生对负数已经有了一定的认识,于是老师抛出一个问题:“既然你们都在生活中看见过负数,那么,以‘-2为例,你能举出一个生活中的例子说说‘-2是咋回事儿吗?”
(2)“举三反一”。课中,当学生对负数有了更深的认识后,老师又抛出一个问题:“我们以前认识的数,数字越大这个数就越大,如28比1大,但是负数怎么就是相反的呢?比如-2就大于-13,你能举几个不同的例子说明这个问题吗?”
课中的两次举例都蕴含了丰富的学习智慧。第一次举出生活中不同的事例,以丰富的生活原型来解释“-2”这个抽象的数学模型,从一般到特殊,从具体到抽象,有助于学生对抽象的负数的理解;第二次用不同的例子来佐证-2>-13,从数学模型又回到生活原型,从特殊到一般,在举三反一的类比中加深对抽象概念的理解和认识。
2.自由开放与多元并举
数学学习就是要让学生学会思维。因此,教师在课堂上的主要教学任务就是想方设法地制造认知冲突,激起思维碰撞,在不断经历思维挑战的过程中,引领学生攀登思维的高峰。有高层次思维挑战的课堂是生动的,因为有学生鲜活灵动的思考存在;也是开放的,因为有多种不同思想的碰撞与交锋;也是自由的,这是一种思想上的自由,允许发出不同的声音,更鼓励思辨、质疑与批判。数学教学的视野也不能仅仅局限于一门学科的知识教学,更应该突破教学的围墙,超越学科的边界,引领学生看向更远、更大、更广阔的空间,注重培养学生的自由之思想和独立之精神,在获取知识的过程中,与师生思想的碰撞融合,学习中的喜怒哀乐,想象力、创造力、研究力等独立学习能力之生发,进而学习观、价值观、人生观的形成,这些都将超越知识的范畴,使数学学习的过程最终成为提升素养增长智慧的过程。
【参考文献】
[1]【英】怀特海.教育的目的[M].徐汝舟译.北京:三联书店,2002.
[2]成尚榮.核心素养的中国表达[M].上海:华东师范大学出版社,2018.
[3]华应龙.我不是笨小孩——以“师徒年龄问题为例”[J].小学数学教师,2018(6).