以“经验数学”之教促进儿童创新意识培养*
2022-12-24张新高钱阳辉
张新高 钱阳辉
近年来,国家倡导的“完善创新人才培养模式,强化科学精神和创造性思维培养”已渐成广大教育工作者的共识。“经验数学”提出了“三重五导”的一般教学模式,即重经验、重体验、重验证和激趣诱导、经验向导、体验推导、学法指导、学用互导,“三重”是教学原则,“五导”是“经验数学”课堂需要经历的过程,有助于培养学生的创新意识。下面,本文以《数与形》一课的教学为例来展开探讨。
一、激趣诱导,激活经验兴趣源
《义务教育课程方案(2022 年版)》指出:“加强知识学习与学生经验、现实生活、社会实践之间的联系,注重真实情境的创设,增强学生认识真实世界、解决真实问题的能力。”加强联系的具体做法就是基于学生已有的数感、量感等经验展开教学,诱发学生的好奇心、探索欲,进而在生活中活化认知。课始,教师直截了当出示课题“数与形”,并提问:看到这个课题,你猜我们今天可能学习什么?一个“猜”字,一下子就打开了学生的话匣子,打开了学生思维的万花筒。勇于猜想、敢于猜想是学生发散思维、深度思考的源头活水。不为思考定框框,“经验数学”表现出来的“形散神不散”的课堂生态从上课伊始就徐徐展开。
二、经验向导,顺应经验发展区
从学生经验事物的过程、方式和方法的视角出发,促进学生数学知识、技能及情感体验的内化,促进学生发展的区域是维果茨基提出的“最近发展区”,促进的路径是巧搭布鲁纳式的“脚手架”。本课的新授环节从“见形想数”到“见数想形”分一正一反两个部分对比展开。首先依次出示1 个点、4 个点、9 个点、16 个点的点阵图,让学生“见形想数”,发现从1 开始奇数列求和的简算规律,追求算法多样化;然后从1 到再到+++,次第展开想象,自然出现“以减代加”的转化策略,渗透转化思想。
从经验的视角看,教师在教学中能让学生生成两个层面的经验。其一,学生对“数”的理解需要“形”,特别是抽象的“数”需要通过“形”来把握,这是一种经验,即“数学直观经验”。其二,郭思乐、喻纬提出理解数学的四个层面:一是形成层面,它是经验性的;二是发现层面;三是直观具体层面;四是哲学层面,一下子抓住本质,这是最高境界。杜威的“教育即经验生长”是从儿童的角度来讲的,即建立在儿童经验之上;四个数学层面是从数学本质的角度来讲的,数学需要直观的经验来支撑,儿童学习的过程也是他们经验生长的过程。本环节从“见形想数”到“见数想形”,其内容组合、展开方式、学习形态等几乎未见“师问生答”,而只见学生“互学”“群学”,教师以经验为向导,让知识自然生长,让学生自主、自发地生长,为后面体验推导、深度学习作铺垫,充分体现出教与学的双向建构。
三、体验推导,突破经验局限性
德国哲学家狄尔泰的体验论强调,经验是表面的,体验是深层的。让学生经历知识推导发现的过程,有利于突破经验的局限性。那么,在教学中如何突破这种局限性的边界呢?“经验数学”倡导教师持续鼓励学生思考的多元化,让学生“追求不一样的想法”成为习惯,促进学生发展高阶思维。本课教学中,“同学们,关于这个问题,我们是到此为止,还是你有别的想法?”教师看似不经意的一个问题,却把学生的思考引向无限的空间。于是,学生在继续画下去、写下去、会不会等于1 的实践体验、互动思辨中,感受到了数学领域的重大课题——无穷级数。这种突破局限、窥见无限的喜悦感从课堂上学生的发言中可见一斑:“我想到了前几天课外阅读时看到的内容,循环小数0.99……是等于1的,这里会不会也等于1?我觉得太不可思议了。”
从有限到无限,从经验到体验,教师站在幕后提供任务;学生先自主探索,积累经验,然后与同伴交流,分享经验,最后展示自己过程性的收获。这些过程性的收获里有展示,有学生的互动,甚至有交锋,关键之处也有教师的引领与点拨,学生的思维就在这个过程当中激荡。
四、学法指导,感受经验融合度
《义务教育数学课程标准(2022 年版)》倡导跨领域、跨学科、跨学段的综合性学习。“经验数学”基于经验、尊重经验,因而在教学过程中很可能被学生的经验“带偏”,跨界、融合常常是自发的、不由自主的,这种被动融合叠加教师的主动指导,丰富了学生对学习目的、内容、方式、方法的良好感受。本课知识应用环节以“形”助“数”,引导学生解决生活中以及之前教学中的一些只有“数”没有“形”、不直观的问题。例如,由统计表到统计图就变得很直观,统计图显示数据不断往上的趋势,能反映出通过训练体育成绩是不断提升的,有助于学生体会“数缺形时少直观”;以“数”解“形”,通过在条形统计图的直条上方补充数据,能让学生更精确地体会“形少数时难入微”。同时,在学科内部跨越“数与代数”“图形与几何”两个领域进行融合学习,能使学生充分感受知识之间的相互影响、彼此融合、交叉联动。
五、学用互导,发展经验创新性
学以致用,所学与所用互为验证。“经验数学”强调的应用既包括一般的把问题“解出来”,更强调“说出来”以及在生活中“用起来”。日本东京大学佐藤学教授根据几千节课的观察提出了“倾听的教学”这一概念。他认为,学是讲,教是听——学生在解决问题的过程中生成自己的想法和观点,他要讲出来;教师应该倾听学生生成的观点,不时点拨,时时引导,有时进行提炼。这其实就是佐藤学教授所讲的“教学三部曲”——倾听、串接、反刍。串接是引导学生把新生成的知识与以前学习的知识串接,与同伴的理解串接,与书本串接。第三个是串接后的反刍,汇报是反刍,画一个概念图是反刍,把整个思维过程展示出来也是反刍。本课最后的练习呈现如下:棋社内部选拔,小林、小强、小兵和小刚4 人,每2 人之间都要下一盘;小林已经下了3 盘,小强下了2 盘,小兵下了1 盘。那么,小刚一共下了几盘?分别和谁下的?
生1的讲解如图1所示。
生2:我这个图(如图2)和刚才那位同学差不多,A下3盘,B下2盘,C下1盘……
(图1)
(图2)
生3:我和前面两位同学的方法不一样,我用的是画表格的方法……
林强兵刚林×√√强√×兵√ ×刚√√ ×
生4:我对你的表格有点疑问,既然你这边已经打“×”了,为什么还要留空格呢?
生3:因为我一开始也不知道怎样标,留空格是为了一步一步解析,最后才得出结果。
学生站在课堂的中央,想讲、爱讲、会讲。在这个过程中,从“学生的经验”到“半经验、半具体”再到“半经验、半理性”,最后到“理性”,学生经验的生成逐渐指向创新意识的培养。教师就是探究资源的提供者,学生开展探究活动的组织者,学生探究出现困难时的引导者。当好这些角色,“学”与“教”就在潜移默化中双向建构了,学生的创新意识就在不知不觉中发展了。