聚焦数学说理,培育核心素养
2024-04-09贾丽嫚
贾丽嫚
【摘 要】当学生能用准确、简洁的语言将数学道理表述正确,说明他真正理解了数学知识的本质。数学说理,便是在理解的基础上开展学习活动,追求学习内容的本质和道理。文章主要探讨小学数学教学中数学说理的应用,探寻其实践路径,促进学生深度学习,发展理性思维,以提升学生核心素养。
【关键词】数学说理 理性思维 核心素养
《义务教育数学课程标准(2022年版)》提出,数学课程要培养的学生核心素养主要包括以下三个方面:会用数学的眼光观察现實世界,会用数学的思维思考现实世界,会用数学的语言表达现实世界。而“说理”就是教师引导学生从不同的角度来观察、思考现实世界,最终达到用数学的语言表达现实世界。数学特级教师罗鸣亮说过:“数学需要思维的表达,要做一个讲‘道理的数学教师。”数学本身就是一门讲道理的学科,具有严谨的、条理清晰的逻辑结构和知识实体,学习数学要让学生明确知识之理,揭示数学知识的本质。“说理”是促进深度学习、发展理性思维、提升核心素养的有效途径。
一、研究缘起:当下对知识理解“流于表面”的现状剖析
自新课标实施以来,如何让学习真正发生成了大家讨论的热点。但是,学生对数学本质的理解仍然存在问题。着眼于当下的教育现状,笔者认为,学生对知识的理解“流于表面”主要有以下三大原因。
(一)“单向传授”——教师单一的教学模式
新课标倡导素质教育和个性化教学,尽管教师也在不断实施课程改革,但在实际教学过程中很容易不自觉地陷入“单向传授”的状态中。尽管课堂上已经有一部分学生成了课堂的中心,但还有一大部分学生听教师讲、听一部分同学讲,被动地听,使他们无法经历自主探索发现的过程,理解仅仅停留在表层。
(二)“有形无神”——学生自以为是的“我都会”
学生大脑中是带着东西走进课堂的,他们总觉得这些知识我都会。但现实是,他们接触到的只是表面,只看到了“形”,不知道其中的“神”。只知道是什么,并不知道为什么。例如,笔者出示一道练习题:学校有47个篮球,一年级借走18个,二年级借走24个。一共借走多少个?看到“一共”,有的学生把3个数直接相加;看到“借走”,有的学生用减法,他们看到这些表面的文字后便不假思索地列式计算,并没有结合情境理解“一共借走多少个”的含义。还有这样的练习题:一根绳子长48米,王老师做了一根长跳绳用去了12米,李老师做了一根短跳绳用去了3米。这根绳子比原来短了多少米?学生看到“比原来短了多少米”,大脑中的第一反应是减法。这道题求“这根跳绳比原来短了多少米”,实际上是把第一次用去的长度和第二次用去的长度加起来。由此可见,学生对于加减法的应用只停留在表面,并没有从本质上理解。
(三)只注重结果——单一的评价方式
在数学学习中,大部分教师和家长往往只注重成绩,不关注学习过程,对学习成绩好的学生极力表扬,对成绩提高困难的学生则批评其学习态度和努力程度不够,并不从学习兴趣、习惯和素养的培养上找原因。长此以往,这部分学生会对数学学习产生畏难情绪,无法深入理解数学的本质。
二、意义叩问:数学说理的价值探寻
(一)有助于学生表达能力的提高
在说理中,学生灵活运用数学语言表达数学知识及思考过程,将生活语言和数学语言熟练地切换,并从数学语言中捕捉蕴含的数学信息,从而提高数学表达能力。
(二)有助于学生思维能力的发展
教师在教学中深度挖掘教材,创造数学说理的条件,学生在说理中数学思维及逻辑思维能力都能够得到锻炼与提升,同时蕴含着元认知思维、批判性思维、创造性思维等高阶思维的生长,推动学生由低阶思维向高阶思维进阶。
(三)有助于学生深度学习的发生
在参与说理的过程中,学生将自己的所思所想,用不同的表征形式和同伴交流,有倾听、有补充、有质疑和反思,其本身就是深度学习。在这个过程中,学生主动探寻问题、提出问题并创造性地思考问题,主动深入探寻学科本质和知识内核,从而促进对知识的深度认识、深度理解和深度体验。
三、路径规划:数学说理的教学实践与思考
数学怎样说理?首先,说理要围绕数学的内核,从现象或问题入手,抓住数学的本质特征。其次,课堂上的说理要落在实处,课后的说理要精心设计,体现数学思想方法,展现数学思维的过程。下面,笔者结合实际教学谈一谈如何培养学生的说理能力。
(一)精心设计课堂环节,提供说理机会
1.说数量关系,促进深度理解
数量关系是小学数学的核心内容,教师应让学生在复杂的情境中厘清数量关系,并进行概括和表达。
例如,教学苏教版数学三年级下册第三单元“解决问题的策略”第1课时“从问题出发解决问题的策略”时,课堂上笔者设置了说数量关系的环节,并用含有符号的式子表达关系,构建问题和条件之间的关系。如图1中的“根据问题说说数量关系,并选择合适的条件”和图2中的“根据问题说说数量关系式,找出缺少的条件”。在这样的课堂教学中,学生不仅要知道怎样列算式解答,还要知道为什么这样列算式,理解为什么这样算,促进深度理解。
2.说推理过程,促进深度体验
数学说理更强调“言”之有序、“言”之有理。特别是一些推理题,需要学生用有条理、有因果关系的语言,有序完整地表达推理思考的全过程,这种关键能力需要教师持之以恒地加以培养。
例如,苏教版数学一年级上册第二单元“比一比”中的一道思考题(如图3),教学时如果只满足于最重的画“√”,最轻的画“○”,那是不利于学生说理能力的培养的。因为有的学生选择观察法,菠萝外观是最大的,桃子外观是最小的,所以最重的是菠萝,最轻的是桃子。仔细深挖,这是学生一年级最早接触的推理题,此时教师应该引导学生完整地说出推理比较的过程。从第一个天平图中可以知道一个菠萝比一个梨重,从第二个天平图中可以知道一个梨和两个桃子一样重,也就是一个梨比一个桃子重,所以最重的是菠萝,最轻的是桃子。对于刚入学的学生来说,连续说出几句话可能有点困难,但不能因为难就不渗透推理的过程。教师要有意识地引导。例如,通过追问:“你是怎么知道菠萝是最重的,桃子是最轻的?谁能像老师这样说一说?”一些表达能力好的学生率先学会了。通过追问:“你能和同桌互相说一说吗?”同伴之间交流,又有一部分学生学会了。在计算教学中,教师也要引导学生充分说出推算的算理。例如,教师可以提供说理的规范样例,尤其是对一些较难掌握的说理,需要反复使用数学语言,明确表达要求,再组织学生充分展开交流。在后续的学习中,学生也会理性分析,主动说明道理。
3.在团队中互教互助,促进深度交流
在数学课堂上设置小组交流环节,让学生当“小老师”,在团队中互相把道理说给组员听,增强说理教学效果。“学习金字塔”理论表明,“说”所包含的思维水平是最高的,属于顶级的是“主动学习”中的“教授给他人”,学习内容平均留存率高达90%,这与特级教师张齐华老师提出的社会化学习是不谋而合的,让课堂成为学生“讲道理”的地方。
笔者也进行了探索,在教学苏教版数学三年级上册第三单元“认识周长”这节课时,笔者用录音笔录下了班上一个小组的讨论内容,下面是其中的一个讨论环节(图略)。学生在团队共学中互相启发、追问、补充,打开了数学思维。生2在组内交流时产生了疑问:“为什么它可以移上去,而它不能移到另一边?”引导组员进行反思。生4质疑:“它明明是一个比较小的图形,你这样移的话,它就会变得比以前大了,这样还能算出它原本的周长吗?”更是让大家的思维进阶。在移的前后到底什么变了,什么没变呢?学生经过探讨发现,移后图形变大了,但周长是不变的,对于“线”和“面”的区别有了初步的感知。在这个过程中,学生不仅巩固了周长的概念,还学会用转化、平移的方法来解决不规则图形的周长计算问题,更体会到了变与不变的思想方法。只有学生有时间充分地交流,他们才会有真实的想法,碰撞出思维的火花,感悟数学思想方法。
(二)课后设计说理练习,拓展说理空间
课堂上的说理是在关键活动的引领下进行的,但如果课后练习仍使用传统题型,就难以反馈学生的学习情况,影响说理的整体效果。因此,教师应该设计能展现学生思考过程的说理练习,与课堂说理相呼应。
1.利用生活经验,促使学生主动思考
和学生的生活有关的问题,更容易调动其学习积极性。在设计作业时,教师要有创新意识,寻找贴近学生生活的素材,创设情境,以激发学生思维的主动性。
学完苏教版数学三年级上册“认识一个物体的几分之几”后,笔者设计了一道说理题(如图4)。有学生列算式说明,++=<1,没有安排满整个黑板报,所以小红的想法有问题;也有学生画图说理,发现有剩余。此设计借助学生的生活经验,促使学生主动、自觉地运用所学知识进行判断、说理。因此,在设计练习时,教师要引导学生用数学的眼光去观察生活,主动发现要解决的问题与数学知识的联系。
2.紧扣知识本质,促进学生深刻思考
学生容易被一些相同的数字迷惑,凭直觉做题。教师要发挥练习的导向作用,命题时关注如何帮助学生透过现象看本质,理解知识的本质内涵。
学完苏教版数学三年级下册“认识一个整体的几分之一”后,笔者设计了一道说理题(如图5)。学生主要有两种说理方法:一种是用文字叙述的,直接指出了问题的核心,这两盘桃的总数未知,所以他们吃得不一定一样多,淘淘说得不对;另一种用算式说明,假如蹦蹦吃的盘子里有6个桃,他就吃了6÷3=2(个),假如跳跳吃的盘子里有9个桃,他就吃了9÷3=3(个),2<3,此时他们吃得不一样多,所以淘淘说得不对。教师设计的习题要帮助学生厘清知识的来龙去脉,揭示知识之间的内在联系和知识的本质内涵。
3.明晰背后的道理,体会运算的一致性
学习最重要的是要在千变万化中找到不变的东西,即蕴含的道理,特别是数的运算之间有着千丝万缕的联系,教师要引导学生理解算理,并将算理准确表达出来。
例如,苏教版数学五年级上册“小数乘小数”这节课的练习可以这样设计(如图6)。学生在比较小数乘法和整数乘法时,发现都是把乘数看成有几个计数单位,计数单位和计数单位相乘,计数单位的个数和个数相乘,得到的积再相乘。在这样的说理练习中,学生明白了背后的道理,進一步体会运算的一致性。
数学说理,有助于学生的数学理解和数学表达,让思维走向深处。学生借助举例、画图等多种方法进行说理,把“知识”作为一个载体,主动推理、寻理、明理,抽象的算式和隐藏的规律会变得具体而形象,学生的数学核心素养也会在一过程中自然生长。