王紅梅
摘 要:培育核心素養(yǎng)是當下數(shù)學教學的歷史使命。學科特質是數(shù)學核心素養(yǎng)的構建之源,它包括數(shù)學的知識技能、思想方法和活動經(jīng)驗?;谂嘤龑W生數(shù)學核心素養(yǎng)的視角,只有將教師深度的“教”與學生深度的“學”融合起來,才能讓核心素養(yǎng)在數(shù)學教學中落地生根、開花結果。
關鍵詞:數(shù)學教學;核心素養(yǎng);培養(yǎng)策略
2014年3月,教育部印發(fā)了《關于全面深化課程改革、落實立德樹人根本任務的意見》,明確提出了“核心素養(yǎng)”的概念。2016年9月教育部發(fā)布了《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》,標志著以核心素養(yǎng)為導向的新一輪基礎教育課程改革已經(jīng)啟幕。培育學生的核心素養(yǎng)已經(jīng)成為新一輪課程改革的新指向,也為新一輪課程改革提供了新動力。
作為數(shù)學學科,其核心素養(yǎng)主要體現(xiàn)為“數(shù)學抽象、邏輯推理、直觀想象、數(shù)學運算、數(shù)學建模與數(shù)據(jù)分析”(王尚志、曹培英語)六個方面。東北師范大學馬云鵬教授認為,課程標準的十個關鍵詞就是核心素養(yǎng),而史寧中教授則認為,數(shù)學基本素養(yǎng)有三:抽象、推理與模型。根據(jù)專家學者對核心素養(yǎng)的界定,筆者認為,核心素養(yǎng)應該具有核心性、思想性、統(tǒng)攝性,應該具有鮮明的學科特質。
一、學科特質:數(shù)學核心素養(yǎng)的構建之源
核心素養(yǎng)被譽為當代基礎教育的“DNA”。作為數(shù)學核心素養(yǎng),必須體現(xiàn)學科本質,具有學科本質意義上的獨特育人意義和價值。學生數(shù)學核心素養(yǎng)培育與提升不是空泛的,而是要落實到具體數(shù)學教學過程之中的,體現(xiàn)于具體數(shù)學教學環(huán)節(jié)之中的。對于核心素養(yǎng),筆者認為,學科特質是核心素養(yǎng)的構建之源。
1. 知識技能是根基
基本知識和基本技能是核心素養(yǎng)的載體,離開基本知識和基本技能,核心素養(yǎng)就無從談起。離開基本知識和基本技能的支撐,核心素養(yǎng)的培育就會落空。數(shù)學教學,應該始于基本知識、基本技能,達于核心素養(yǎng)。那么,在數(shù)學教學中,什么樣的數(shù)學知識、技能最具價值呢?筆者認為,具有核心性質、種子性質、指向未來性質等的知識、技能最有價值,也就是教材中的那些公式、法則、性質、定律、定理等,也就是那些基本數(shù)學操作技能、畫圖技能、分析與綜合技能等,它們是學生數(shù)學核心素養(yǎng)生成的根基。在數(shù)學教學中,教師要打通知識、技能與素養(yǎng)之間的通道,探尋基于基本知識和基本技能的核心素養(yǎng)培育策略。
2. 思想方法是內核
核心素養(yǎng)基于知識,卻又高于知識。通過對知識形成過程的感受與體驗,學生能獲得數(shù)學思想方法。數(shù)學思想方法是數(shù)學核心素養(yǎng)的內核,因為“學生所學的數(shù)學知識,在進入社會后不到一兩年就忘掉了,然而那種銘刻于頭腦中的數(shù)學精神和數(shù)學思想方法卻長期地在他們生活和工作中發(fā)揮作用”(米山國藏語)。數(shù)學思想和方法的形成貫穿于數(shù)學知識的形成、發(fā)展和運用過程的始終。
3. 活動經(jīng)驗是標識
學生數(shù)學核心素養(yǎng)的形成,一個重要標識就是學生數(shù)學基本活動經(jīng)驗的提升和發(fā)展。只有數(shù)學活動經(jīng)驗豐富了、提升了、發(fā)展了,學生的數(shù)學學習活動才能走向高效。學生數(shù)學創(chuàng)造過程是高度聚焦某個數(shù)學問題產生的直覺與頓悟,依賴于基本活動經(jīng)驗的累積。從這個意義上來說,數(shù)學基本活動經(jīng)驗是數(shù)學核心素養(yǎng)的外顯標識。數(shù)學課程,只有聚焦于學生的基本活動經(jīng)驗,數(shù)學課程才具有意義。關注基本活動經(jīng)驗,本質是關注兒童生命發(fā)展的樣態(tài)。
在數(shù)學教學中,教師只有堅持將數(shù)學基本知識、技能作為核心素養(yǎng)的根基,將數(shù)學思想方法作為核心素養(yǎng)的內核,將基本活動經(jīng)驗作為核心素養(yǎng)形成的營養(yǎng)基,才能生成學生的關鍵能力和必備品格,學生數(shù)學核心素養(yǎng)的生長和發(fā)展才會根深葉茂,也才能落實立德樹人的教育宏大目標。
二、深度教學:數(shù)學核心素養(yǎng)的培育策略
核心素養(yǎng)是人的內在之物,需要學生在數(shù)學學習中深度感受、體驗、反思?;诤诵乃仞B(yǎng)視角,教師要展開深度地“教”,學生要展開深度地“學”。所謂“深度地教”,是指數(shù)學教學不能停留于知識的表層,而要靈活、深入地觸及數(shù)學知識的本質,顯現(xiàn)數(shù)學的思想方法;所謂“深度地學”,是指學生不是被動地學,而是積極、主動、創(chuàng)造性地學?;谂嘤龑W生數(shù)學核心素養(yǎng)的視角,要不斷地研究深度教學的策略、路徑。
1. 深刻把握數(shù)學本質,引導學生深入探究
當下,某些數(shù)學教師的教學比較膚淺,滿足于將新知傳授給學生,對新知教學總是“蜻蜓點水”“一筆帶過”,然后就讓學生進入高密度的練習之中。其結果自然是事與愿違,學生只會模仿性地解決問題,而不能靈活思考,更不會創(chuàng)新。在深度教學之中,教師要深刻地把握數(shù)學知識的本質,引導學生進行深度探究。
例如,教學《分數(shù)與小數(shù)之間的互化》(蘇教版小學數(shù)學五年級下冊),在學生掌握了一位小數(shù)表示十分之幾、兩位小數(shù)表示百分之幾后,在學生結合質因數(shù)的概念深刻理解了怎樣的分數(shù)能夠化成有限小數(shù),怎樣的分數(shù)能化成無限純循環(huán)小數(shù)、怎樣的分數(shù)能化成無限混循環(huán)小數(shù)后,有學生發(fā)出了這樣的疑問:老師,既然有些分數(shù)可以化成純循環(huán)小數(shù)、有些分數(shù)能夠化成混循環(huán)小數(shù),那么純循環(huán)小數(shù)、混循環(huán)小數(shù)怎樣化成分數(shù)呢?一石激起千層浪,學生的疑問引發(fā)了深度探究。有學生舉例子寫出了純循環(huán)小數(shù),怎樣化成分數(shù)呢?學生猜想,必須將循環(huán)節(jié)后面的無限部分去掉,否則不可以化成分數(shù)。據(jù)此,學生根據(jù)循環(huán)節(jié)的個數(shù),分別將原來小數(shù)擴大10倍、100倍、1000倍……然后用新的小數(shù)減去原來的小數(shù),就能得到有限小數(shù)。這個有限小數(shù)相當于原來小數(shù)的9倍、99倍、999倍……通過這樣的深入探究,學生形成了循環(huán)小數(shù)化成分數(shù)的方法,即根據(jù)循環(huán)節(jié)的位數(shù),將原來循環(huán)節(jié)擴大10倍、100倍、1000倍……有學生將這樣的方法與有限小數(shù)化成分數(shù)的方法聯(lián)通起來,即有限小數(shù)化成分數(shù)是根據(jù)小數(shù)的位數(shù),而循環(huán)小數(shù)化成分數(shù)是根據(jù)循環(huán)節(jié)的位數(shù)。這樣的教學,不再停留在知識的表層,而是深刻地把握了數(shù)學知識的本質。
學生的數(shù)學學習,決不能處于似是而非,而應形成清晰的理解。必須讓學生知其然,更知其所以然。要切中知識要害,將數(shù)學教學落實到數(shù)學知識的本質上來,切實提升學生數(shù)學抽象思維能力。在數(shù)學教學中,教師不要過分強調數(shù)學知識的學術形態(tài),而是要將“學術形態(tài)的數(shù)學”轉化為學生可理解的“教育形態(tài)的數(shù)學”。
2. 深度經(jīng)歷數(shù)學過程,引發(fā)學生深度交流
數(shù)學知識的形成是一個從探索到歸納、從過程到結果的知識“凝聚”(鄭毓信語)過程。在這個過程中,教師要創(chuàng)建多向交流、反饋機制,引導學生對話交流。如果課堂缺乏互動,學生數(shù)學學習就難以向縱深推進,學生數(shù)學學習就會死氣沉沉。而通過交流,就能讓學生獲得別樣的思考,別樣的收獲。
例如,教學《長方體的體積》(蘇教版小學數(shù)學六年級下冊),通過預習,有學生認為長方體的體積等于長×寬×高。筆者向學生提問:“長方體的體積為什么和長、寬、高有關呢?”“為什么長方體的體積等于長×寬×高呢?”問題引發(fā)了學生的深度思考。學生展開了深度交流,他們的想法非常有趣,有學生用“擺方塊”的方法來說明,長方體的體積與每行的塊數(shù)、行數(shù)和層數(shù)相關,所以長方體的體積等于長×寬×高;有學生畫出三組“對比圖”:長寬相等但高不等的長方體、長高相等但寬不等的長方體、寬高相等但長不等的長方體,這三組長方體的對比圖,猶如一個對比實驗,將長方體的體積與長、寬、高有關的本質解釋得淋漓盡致。學生在圖的過程中,一目了然,不僅理解了長方體的體積與長、寬、高相關,而且理解了長方體的體積等于長×寬×高的道理。在此基礎上,筆者讓學生以小組為單位,展開實驗操作,在實驗過程中體驗長方體的體積。學生經(jīng)歷了數(shù)學的“理性猜想”“實驗驗證”“形成結論”等的全過程,數(shù)學學習于是充滿著趣味、充滿著智慧。
通過數(shù)學交流,讓學生深度經(jīng)歷數(shù)學知識的誕生過程,把握數(shù)學知識的“根系”和“經(jīng)脈”。在數(shù)學交流中,能夠“暴露”學生對數(shù)學探索、推理過程與方式,讓學生了解到數(shù)學知識的來龍去脈,感悟到數(shù)學魅力之所在。只有經(jīng)過深度的數(shù)學交流,才能激發(fā)學生火熱的數(shù)學思考,學生數(shù)學核心素養(yǎng)才能真正得到發(fā)展和提升。
3. 深入挖掘數(shù)學思想,引導學生深度反思
數(shù)學思想是數(shù)學知識形成的源頭活水。如果教師在教學中僅僅按照教材的內容、邏輯進行教學,忽視引導學生對數(shù)學知識進行思想性、方法性的反思,學生數(shù)學學習仍然停留在模糊、記憶等的層面,達不到靈活和創(chuàng)造性運用層次。深度教學需要引導學生進行深度反思,這是學生對自我數(shù)學認知進行審視、反芻、回溯的過程,是學生數(shù)學思維走向自覺和成熟的標志。
例如,教學蘇教版五年級上冊《釘子板上的多邊形》時,教師在教學中要引導學生控制變量,從簡單的情形開始研究。比如,圖形內只有一個格點(被控制的量),圖形之上有4個格點、5個格點、6個格點……(變量)。當學生研究了圖形內有一個格點后,引導學生研究圖形內部有2個格點、3個格點、4個格點……(被控制的量)的情況。最后概括、形成圖形內部有a個格點,圖形上有n個格點的一般情況。全部的實驗分為三個階段:第一階段,著重教學圖形內部格點數(shù)為1;第二階段,著力探究內部格點數(shù)為2、3、4……;第三階段,是對前面數(shù)學探究的歸納。在每一個階段,教師都必須引導學生進行反思。因為只有通過審視、反思,才能在觀察數(shù)學實驗、形成實驗記錄的基礎上,歸納出科學的數(shù)學結論。在這個過程中,教師要滲透“變量”和“常量”思想,滲透數(shù)學研究的一般法則:從簡單的情況開始,體會數(shù)學建模的一般流程,等等。在每一個實驗階段,對實驗記錄的歸納都是一種不完全歸納。而最后概括而成的“皮克定理”,也是一種不完全歸納。
反思是指對自身思維過程、結果進行再認知、再審視的過程,它是一個人思維是否成熟的標志。只有通過反思,學生才能真正做到“學然后知不足,知不足然后能自反”。在數(shù)學教學中,教師要讓反思成為學習常態(tài),成為學生每天、每堂課的必修課。只有這樣,才能不斷地提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。
當下,“核心素養(yǎng)”已經(jīng)被置于深化課程改革、落實立德樹人目標的基礎地位上。在數(shù)學教學中,只有將教師的“教”與學生的“學”深度融合,把握好數(shù)學知識的本質,讓學生經(jīng)歷數(shù)學探究的過程,深度發(fā)掘數(shù)學思想,引導學生積極反思,才能讓核心素養(yǎng)在數(shù)學中落地生根、開花結果。