從直覺猜測(cè)到理性判斷

【摘 要】數(shù)學(xué)預(yù)見力是指根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，抓住思維跳躍性和突發(fā)性靈感，運(yùn)用創(chuàng)新性的組合分析，洞察或領(lǐng)悟數(shù)學(xué)對(duì)象或問題的本質(zhì)，創(chuàng)造新假設(shè)或得出新結(jié)論的一種能力。數(shù)學(xué)教學(xué)中幫助兒童構(gòu)造有生長力的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)多元化的數(shù)學(xué)思維，提供實(shí)踐數(shù)學(xué)預(yù)見的平臺(tái)，可以為數(shù)學(xué)預(yù)見力的萌發(fā)提供基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)預(yù)見力；認(rèn)知結(jié)構(gòu)；多元思維；理性判斷

【中圖分類號(hào)】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009（2018）25-0037-03

【作者簡(jiǎn)介】許冰彬，江蘇省連云港師范高等?？茖W(xué)校第一附屬小學(xué)教育集團(tuán)（江蘇連云港，222006）教師，一級(jí)教師。

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出：培養(yǎng)兒童的創(chuàng)新意識(shí)是義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)教育的重要部分。縱觀社會(huì)發(fā)展過程，從牛頓被蘋果砸到頭以后發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，到凱庫勒夢(mèng)見蛇咬住自己的尾巴悟出苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，似乎偉大的發(fā)明都伴隨著一個(gè)奇思妙想的猜測(cè)。這種猜測(cè)是一種預(yù)見，它依賴于人對(duì)知識(shí)的把握、深刻的思考和個(gè)人的悟性等。兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程與人類社會(huì)的發(fā)展歷程相似，知覺思維始終隱藏在觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、驗(yàn)證等活動(dòng)的深處，孕育著理性判斷和預(yù)見力。

探尋兒童的數(shù)學(xué)預(yù)見力，是兒童根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，抓住思維跳躍性和突發(fā)性的靈感，運(yùn)用新穎的組合分析，洞察或領(lǐng)悟數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)，從而創(chuàng)造新假設(shè)或得出新結(jié)論的一種能力。數(shù)學(xué)預(yù)見力分為經(jīng)驗(yàn)型預(yù)見力和創(chuàng)造性預(yù)見力兩種。小學(xué)階段以培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)型預(yù)見為主，創(chuàng)造性預(yù)見占少數(shù)。數(shù)學(xué)預(yù)見力的培養(yǎng)對(duì)完善兒童思維結(jié)構(gòu)，提升兒童的數(shù)學(xué)能力，激發(fā)兒童的創(chuàng)新思維具有重要影響。因此，在小學(xué)階段培養(yǎng)兒童早期數(shù)學(xué)預(yù)見力是發(fā)展兒童數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。

兒童數(shù)學(xué)預(yù)見力的獲得依賴于教師的培養(yǎng)，更依賴于兒童經(jīng)歷的能夠啟發(fā)積極思考的數(shù)學(xué)活動(dòng)。因此教師應(yīng)幫助兒童構(gòu)造生長性的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)多元化的數(shù)學(xué)思維，并提供實(shí)踐數(shù)學(xué)預(yù)見的平臺(tái)，從而為兒童數(shù)學(xué)預(yù)見力的萌發(fā)奠定基礎(chǔ)。

一、構(gòu)造生長性的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，夯實(shí)數(shù)學(xué)預(yù)見力的基礎(chǔ)

數(shù)學(xué)預(yù)見力根植于兒童完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。由于在接收、理解上的失誤和遺忘等原因，兒童的認(rèn)知結(jié)構(gòu)在內(nèi)容上常常是有缺口的，不完備的。因此，構(gòu)造有生長性的認(rèn)知結(jié)構(gòu)必須具有穩(wěn)定的知識(shí)基礎(chǔ)、多元化的表征方式以及豐富的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。[1]

1.較穩(wěn)定的知識(shí)儲(chǔ)備為直覺猜測(cè)的萌發(fā)奠定基礎(chǔ)。

如果學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的相關(guān)概念不穩(wěn)定甚至模糊不清，就不能為新學(xué)習(xí)提供適當(dāng)?shù)年P(guān)系和強(qiáng)有力的固定作用。例如教學(xué)蘇教版六下《圓柱的體積》思考圓柱的體積怎樣計(jì)算時(shí)，有的嘗試從長方體體積入手來猜測(cè)，有的通過觀察發(fā)現(xiàn)圓柱的底面是個(gè)圓形，猜測(cè)能否從圓面積的推導(dǎo)方式來推導(dǎo)圓柱的體積。不管兒童采取哪一種方式來思考，都依賴于兒童頭腦中是否存在有關(guān)長方體的體積、圓的面積的知識(shí)。只有擁有穩(wěn)定的知識(shí)儲(chǔ)備，才能夯實(shí)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，為數(shù)學(xué)預(yù)見力的勃發(fā)提供可能。

2.可辨別的表征方式為直覺預(yù)測(cè)提供清晰的圖式。

數(shù)學(xué)知識(shí)在兒童的頭腦中建立相對(duì)穩(wěn)定與清晰的圖式，從而形成穩(wěn)定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。例如教學(xué)蘇教版五下《解決問題的策略—轉(zhuǎn)化》時(shí)，計(jì)算1/2+1/4+1/8+1/16，通過把分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成圖形面積表征的方式，將繁瑣的分?jǐn)?shù)加法轉(zhuǎn)化為直觀圖形表示。兒童認(rèn)知結(jié)構(gòu)中對(duì)圖形和符號(hào)有較強(qiáng)的識(shí)別，方可達(dá)到熟練提取的目的。相同知識(shí)采取不同存儲(chǔ)方式，可以加深對(duì)知識(shí)本質(zhì)的理解。不同的知識(shí)采用相同存儲(chǔ)方式，可以對(duì)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的整理。教學(xué)中幫助兒童建立多種形式的表征方式，突出圖式本身的可辨別性，讓兒童在數(shù)學(xué)預(yù)見時(shí)可以快速提取，從而激發(fā)創(chuàng)造性預(yù)見。

3.可利用的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)為直覺預(yù)測(cè)提供有力支持。

在數(shù)學(xué)新知的學(xué)習(xí)中，兒童原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中是否有與新知識(shí)發(fā)生同化的適當(dāng)觀念，是決定數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)能不能順利進(jìn)行的關(guān)鍵因素。例如教學(xué)蘇教版五上《三角形的面積》時(shí)，拼和分平行四邊形操作經(jīng)驗(yàn)為“倍拼法”介入三角形面積的學(xué)習(xí)提供了支持。豐富的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)成為兒童知識(shí)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大基礎(chǔ)，有效的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)為兒童后續(xù)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提供了潛能，同時(shí)也為兒童數(shù)學(xué)預(yù)見提供了強(qiáng)大的背景支持。[2]

二、培養(yǎng)多元化的數(shù)學(xué)思維，增加數(shù)學(xué)預(yù)見力的可能

數(shù)學(xué)預(yù)見力的培養(yǎng)通過多側(cè)面的數(shù)學(xué)觀察、多角度的問題思考、多層次的反思來突破兒童的思維定式，培養(yǎng)兒童多元化的思維品質(zhì)，達(dá)到對(duì)兒童預(yù)見力培養(yǎng)的目的。

1.多側(cè)面觀察，為數(shù)學(xué)預(yù)見力提供靈活的思維。

數(shù)學(xué)的觀察能力是對(duì)符號(hào)、字母、數(shù)字或文字等所表示的數(shù)學(xué)關(guān)系、命題、圖像或圖形結(jié)構(gòu)等迅速知覺的能力。例如教學(xué)蘇教版三上《解決問題的策略》練習(xí)題，如圖1所示：

題目用圖表述小力、小英、小軍身高之間的關(guān)系，可以先求小英的身高，再求小軍的身高。將題意用線段圖表達(dá)后，可以得出第二種思路，利用小軍的身高比小力高6厘米，直接求出小軍的身高。同樣的數(shù)量關(guān)系，變換觀察的角度，巧妙地減輕了思考和計(jì)算的負(fù)擔(dān)。教學(xué)時(shí)不僅要觀察數(shù)學(xué)對(duì)象本身，還要嘗試從多個(gè)側(cè)面觀察，實(shí)現(xiàn)對(duì)觀察對(duì)象的整體把握，從而為養(yǎng)成數(shù)學(xué)預(yù)見力培養(yǎng)敏銳的觀察力和靈活的思維習(xí)慣。

2.多角度思考，為數(shù)學(xué)預(yù)見力提供敏捷的思維。

從不同角度進(jìn)行問題思考，會(huì)幫助我們獲得某些最佳的或最有效的問題解決策略和方法，甚至還有可能獲得某些創(chuàng)造性的問題解決方式。例如教學(xué)蘇教版六下《確定位置》時(shí)，教材提供由面到線再到點(diǎn)確定物體在平面圖上的位置； 同時(shí)也可以引導(dǎo)以圓和射線相交確定物體的位置。（圖2）兩個(gè)不同角度的思考，體現(xiàn)了豐富性，加深了對(duì)知識(shí)的理解。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中倡導(dǎo)從不同的角度引導(dǎo)兒童思考，從問題的不同層次引導(dǎo)兒童思考，從而提高兒童對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律的把握和推演的能力，培養(yǎng)兒童思維的敏捷性。

3.多層次反思，為數(shù)學(xué)預(yù)見力提供批判性思維。

反思是對(duì)自己的思維過程、思維結(jié)果進(jìn)行再認(rèn)識(shí)的檢驗(yàn)過程。例如蘇教版五下《解決問題的策略》，設(shè)計(jì)兩個(gè)層次的反思環(huán)節(jié)。第一層次在新授部分，通過如何選擇合適的轉(zhuǎn)化方法培養(yǎng)反思性思維。第二層次在本課小結(jié)時(shí)，引導(dǎo)兒童對(duì)本課涉及的轉(zhuǎn)化和已學(xué)知識(shí)中的轉(zhuǎn)化梳理再次反思。由表及里的層次型反思訓(xùn)練幫助兒童正確地對(duì)待數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程，矯正思考的方向，歸納學(xué)習(xí)的內(nèi)容，形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)兒童批判性思維。[3]

三、搭建全方位的實(shí)踐平臺(tái)，檢驗(yàn)數(shù)學(xué)預(yù)見力的成果

兒童有了富有生長力的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，多元化的思維品質(zhì)，還要借助于自身積累的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)，才能更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)預(yù)見。因此，數(shù)學(xué)閱讀、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)學(xué)日記為兒童提供鍛煉數(shù)學(xué)預(yù)見力的實(shí)踐平臺(tái)。

1.數(shù)學(xué)閱讀，拓寬兒童預(yù)見的背景。

數(shù)學(xué)閱讀不僅包括閱讀數(shù)學(xué)教材、數(shù)學(xué)繪本故事，更包括生活中與數(shù)學(xué)息息相關(guān)的材料等。兒童對(duì)熟悉素材的預(yù)見力顯優(yōu)于背景素材不熟悉的問題。例如，六年級(jí)畢業(yè)測(cè)試中有一道考查復(fù)式折線統(tǒng)計(jì)圖的題目，涉及干砂和水溫度變化的相關(guān)知識(shí)。干砂作為不熟悉的材料出現(xiàn)時(shí)，大部分兒童把握不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致在預(yù)測(cè)結(jié)果時(shí)產(chǎn)生偏差，從而說明廣泛的數(shù)學(xué)閱讀不僅為兒童提供了更開闊的數(shù)學(xué)視野，更為兒童數(shù)學(xué)預(yù)見提供了強(qiáng)大的背景支持。

2.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)兒童預(yù)見的結(jié)果。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生經(jīng)歷探索的過程，驗(yàn)證數(shù)學(xué)預(yù)見的結(jié)果，養(yǎng)成科學(xué)的觀念。例如教學(xué)蘇教版五上《三角形的面積》時(shí)，設(shè)計(jì)了兩次操作試驗(yàn)。第一次試驗(yàn)借鑒平行四邊形面積等積轉(zhuǎn)化的方式，將三角形沿著高剪開，發(fā)現(xiàn)除了等腰三角形和等邊三角形外，其他三角形無法拼成平行四邊形，產(chǎn)生認(rèn)知沖突。實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和方式超出預(yù)期或?qū)嶒?yàn)中需要的知識(shí)無法提取時(shí)，必須進(jìn)行第二次試驗(yàn)。通過對(duì)三角形相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理，調(diào)整實(shí)驗(yàn)的步驟和方法，最終得出結(jié)論。在數(shù)學(xué)教學(xué)中讓兒童通過操作、實(shí)驗(yàn)等形式驗(yàn)證數(shù)學(xué)預(yù)見的結(jié)果，驗(yàn)證預(yù)見與結(jié)果之間的偏差，反思出現(xiàn)偏差的原因，矯正數(shù)學(xué)預(yù)見的結(jié)果。

3.數(shù)學(xué)日記，記錄兒童預(yù)見的過程。

利用數(shù)學(xué)日記的形式記錄數(shù)學(xué)事實(shí)、反思過程，引導(dǎo)兒童通過歸納、整理分析，明晰對(duì)數(shù)學(xué)問題的預(yù)見的具體步驟，反思并形成相應(yīng)的策略，從而經(jīng)歷數(shù)學(xué)預(yù)見的整個(gè)過程。例如，教學(xué)蘇教版六下《正比例反比例》單元中的“動(dòng)手做”時(shí)，兒童在數(shù)學(xué)日記中有的記錄詳細(xì)的操作過程，從自己對(duì)問題的思考到詳細(xì)的操作步驟；還有自己操作步驟和思路的調(diào)整、自己預(yù)見結(jié)果的矯正等。最終達(dá)到在操作前有思考，操作中有調(diào)整，操作后有反思。

在兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，數(shù)學(xué)預(yù)見力對(duì)于準(zhǔn)確把握數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的方向，掌握數(shù)學(xué)知識(shí)有著重要的作用。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，既追求直覺猜測(cè)，更強(qiáng)調(diào)理性判斷，以數(shù)學(xué)預(yù)見力培養(yǎng)為載體，幫助兒童構(gòu)造富有生長力的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)兒童多元化的數(shù)學(xué)思維，為兒童提供實(shí)踐數(shù)學(xué)預(yù)見力的平臺(tái)，保護(hù)兒童數(shù)學(xué)預(yù)見力的萌芽，鼓勵(lì)兒童創(chuàng)造性預(yù)見，進(jìn)而培養(yǎng)兒童的創(chuàng)新意識(shí)，提升兒童數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]馬云鵬.小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)論（第4版）[M].北京：人民教育出版社，2013.

[2]喻平.數(shù)學(xué)教學(xué)心理學(xué)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2010.

[3]楊慶余.小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究[M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，2004.