以深度表达彰显数学课堂的思维张力
2023-02-12钟丽梅
钟丽梅
(福建省厦门市第五中学)
《义务教育数学课程标准(2022 年版)》(以下通称“新课标”)明确指出,学生应学会“用数学语言表达现实世界”。从数学语言表达的内涵来看,它是一种能力,更是一种素养。从数学语言表达具有的功能来看,它对学生的数学学习与思维发展有着深远的影响,可以说,数学课堂上语言表达的研究始终与帮助学生学会思维紧密相连。深度表达是学生高阶思维发展的过程,也是素养提升的过程。为此,新课程视域下的数学教学要重视学生运用数学语言来表达思维过程,积累思维经验,发展思维张力,从而培育数学核心素养。
一、做中有达,让思维有长度
数学操作是常用学习方法,是培养和发展学生数学思维的有效手段。课堂教学中,教师要重视学生实践操作,并鼓励学生用语言有条理地叙述操作过程,表述获取知识的思维过程,只有把动手操作、动脑理解、动口表达有机结合起来,才能促进感知,从而达到深化概念、理解知识的目的。
数学语言是数学思维的载体,语言表达的本身,也是对思维再加工的过程。小学阶段的数学内容大部分还是比较基础的,但对于年龄小、思维逻辑尚未成熟的小学生来说,有些知识理解掌握起来也有一定的难度。在教学中组织学生进行实践操作、合作探索,然后通过数学语言表达获取新知识,往往会产生更加深刻的理解。
例如,在人教版数学教材一年级下册“摆一摆,想一想”教学实践活动中,整节课教师用圆片在数位表上摆出不同的数,以表格的形式将抽象的数位、位值概念直观地展示在学生面前。学生通过实际操作和语言表达深刻地体会到“同样数量的圆片摆在不同数位上,表示的数不同”。教师先演示1 个圆片在两个数位上可以摆出不同的两个数,让学生感悟并用自己的语言说出“圆片摆在不同的位置上,表示的数也就不同”。接着,在2 个、3 个圆片摆数活动中,学生逐步感受到位值的重要性,并学会有序思考。之后,学生同桌合作摆4 个圆片,教师引导学生发现规律,并用数学语言表达个位上的数字按从小到大的顺序排列,十位上的数字按从大到小的顺序排列;每一列十位上的数字不变,个位上的数字按从小到大的顺序排列;个位上的数字与十位上的数字相加的和就是圆片的个数;摆出的个数比圆片的个数多1等知识。学生通过观察、发现、总结,归纳出规律,进而再运用这些规律去解决问题。教师设计了“不用摆,直接想出用5 个圆片能摆出的不同数”及“出示8个方框,每个方框表示一个数,想一想这是几个圆片摆成的”等活动,学生在饶有兴趣的动手和动脑自主活动中,培养了数学思维能力。
二、画而有达,让思维有宽度
绘画是学生最喜爱、最重要的表达方式之一,也是学生学习数学的有效工具。通过画数学,能唤起学生已有经验,帮助学生直观理解数学概念和数量关系;能使学生的思维可视化;能使不同的图表征不同的思维进程,呈现解决问题的多性性和差异性。由此,可以拓展学生思维的宽度。
让学生动手画出数学,就是耐心让学习真实地发生,让思维自然地流淌。数学画是学生学习数学的视觉语言,融入了他们对数学概念的理解、对数量关系的分析、对空间几何的想象、对数学方法的创新。学生借助数学画形象直观认识事物,在数学画中表达对多彩世界的思考与无限遐想。教师在教学中要积极鼓励、创设环境和机会,让学生用数学画表达学习情感、理解数学意义、感悟数学思想,充分释放想象力和创造力。
例如,在人教版数学教材三年级上册“认识几分之一”巩固环节教学中,教师就可以通过数学画来锻炼学生的思维。课上,教师可适时引出问题:同学们,刚才我们认识二分之一,请你用一幅图表示心中的四分之一,画完后与旁边的小伙伴说一说。有的学生试着把一个长方形平均分成4份,有的学生则把一条线段平均分成4 小段,有的学生把一个蛋糕平均分成4小块,有的学生把一瓶果汁平均分成4 小杯,有的学生想到了把四叶草正好平均分成4小片,等等。这些画作都是把一个东西平均分成4份,用每1小份来表示他们心中的四分之一。还有一些学生的作品让人意想不到,他们有的把4个苹果平均分成4份,用每个苹果来表示四分之一;也有的学生用2块月饼来表示8块同样大小的月饼的四分之一;还有一位学生用每个季节表示一年四季的四分之一。在这样涂涂画画的过程中,可以看见每一个学生与众不同的思考,看见他们对数学知识的理解,看见他们对数学世界的热爱,真正做到了让思考与成长看得见。
三、问而有达,让思维有高度
问题是数学的心脏,有了问题,数学思维才有方向和动力。有智慧的教师会有效利用问题,引领学生进行探究性学习活动,让活动具有挑战性,让深度学习真实发生,让学生的思维有高度。值得一提的是,这里探究的问题不宜太多,教师每节课要围绕教学准确提炼出关键问题,用关键问题引领学生学习,让他们的数学思维在问题生发中自然生长。
什么样的问题才算关键问题呢?笔者归纳出其应该具备以下特征:能触及数学本质,关注新课标提出的核心素养;能启发学生思考,促进学生的自主学习;能基于发展水平,贴近学生的“最近发展区”;能促进思维再生,助力学生提出新的问题,并继续研究下去。在课堂教学中,教师要针对关键问题引导学生发表自己的看法和观点,既允许同一学生对一个问题提出多种答案,也允许多位学生对同一问题得出不同答案。凡是学生能自己思考的,让他们自己去思考;凡是学生能自己解决的,要让他们自己去解决。教师作为课堂学习的参与者,要适时点拨、引导,成就学生有深度地辨析、质疑,成就学生的自信表达、有理对话,成就知识的明晰与丰满。
例如,在教学人教版数学教材五年级上册“多边形面积的总复习”一课时,笔者通过提炼三个关键问题来统领教与学,达到了比较理想的效果。借助课前导学单的自主梳理,课始,在回顾整理环节时,教师引出关键问题1:你最喜欢哪个图形面积公式的推导?有的学生喜欢平行四边形面积公式推导,认为可以通过割补的方法转化计算;有的学生喜欢长方形面积公式推导,认为数几个这样的面积单位就是它的面积,方法比较简单;还有的学生喜欢三角形面积公式推导,认为倍积方法很实用。理答让不同层次的学生都获得了对各图形面积计算的清晰认识。课中,在沟通联系环节时,教师出示关键问题2:你会选择哪个公式来计算所有图形的面积?选择长方形面积公式,是因为长方形是最先学习的面积公式;选择平行四边形面积公式,是因为通过平行四边形可以想到其他图形;选择梯形的面积公式,是因为其他图形都可以看成是特殊的梯形。学生在理答中横向打通各图形公式之间的联系,最终,把具有内在联系的知识点串成知识链、知识网。课终,教师再抛出关键问题3:如果要推导一个新图形面积计算公式,你会怎么做?有的学生认为可以把新的图形转化成已学过的图形来学习,也就是化新为旧;也有的学生认为尽量去找新旧知识间的关系来学习;等等。这样,学生在理答中对知识延伸拓展,从已学的图形面积公式推导拓展到未学的“圆的面积公式推导”的转化方法,使思维提升了高度。
四、读而有达,让思维有远度
数学阅读是学生数学基本功之所在,也是学好数学的基础与良方。从学生长期发展的视角来看,大量的阅读可以延伸学生思维的远度。教学中,教师可以利用学生已有知识对数学材料感知和认读,从中获取有用的信息,在阅读中逐渐积累数学语言并加以精确地运用,从而培养学生的思维能力和表达能力。
小学数学知识类型不同,教师可以根据不同的阅读侧重点,引导学生结合运用多种思维方式进行感知、想象、比较、判断等,在阅读中去体会、去感悟、去总结,形成多样的阅读技能。教师还可以从学生的学情出发,针对学生阅读的深入程度(主要包括速读、间读、精读)和不同的素材,采用不同的阅读方式,提升阅读的有效性。面对学生比较熟悉的材料,教师要运用速读策略,引导学生粗略地通读,提升阅读的速度。在一些重难点的地方和不易理解的地方,要引导学生巧用间读,养成留有疑问、留有批注的阅读习惯。在一些数学定义的阅读上,则需要引导学生精读,通过指导学生正确理解字、词、句,将文字语言转化为数学语言,区分不同与联系,理解知识的本质属性。在问题解决的学法指导上,需要引导学生精读,能从题目中甄别无用信息及隐含的数量关系,构建数学模型,探索不同类型问题的解决策略与方法。而在阅读数学课外读物及绘本时,则可引导学生以间读的方式进行,让学生读一读、说一说,读懂了,再继续向下读。
例如,在人教版数学教材一年级上册“20以内数的整理与复习”一课的应用环节中,教师就可以采用两张简报的间读方式来锻炼学生的数学表达。
【简报一】
印度有位了不起的妈妈,她一次生下了一个又一个、又一个、又一个、又一个孩子。日本有位老人被称为世界上最长寿的人,他已经活了很久很久了。
【简报二】
印度有位了不起的妈妈,她一次生下了5 胞胎。日本有位老人被称为世界上最长寿的人,他已经139岁了。
这两则简报,学生在间读的过程中,思维上受到碰撞:能深刻感受到汉语与数字的强烈反差,能感受到数字虽小但作用却很大,这就是数学的妙、数学的美。
深度表达能帮助学生厘清数学思考的路径,教师在研透教材和读懂学生的基础上,构建“长度”“宽度”“高度”“远度”等四维体系,能够使学生的思维更具有张力,进而提升数学核心素养。