蔣巧君
摘 要:“知識是手段,不是目的。思維才是最有效的?!倍鞲袼拱阉季S比作是“地球上最美的花朵”。而小學生思維特點是以直觀形象思維為主,抽象概括能力不強,思維淺顯,有效思維時間短。如何提升小學生的思維品質(zhì)呢?我們開展了“基于數(shù)學名題研讀的小學生思維訓練研究”。
關(guān)鍵詞:小學生 數(shù)學名題 研讀 思維訓練
一、問題的提出與分析
1.提升思維品質(zhì),教學永恒的主題
從歷史來看,人類很早就意識到思維訓練的重要性,無論是蘇格拉底的“頭腦助產(chǎn)術(shù)”,還是亞里士多德的“思維工具說”都代表了先賢們對思維訓練的一種不懈探索和研究。近代,當創(chuàng)新學在工商界蓬勃興起的時候,思維訓練迎來了它的真正黃金發(fā)展期,大量的思維研究新成果不斷涌現(xiàn),無數(shù)的思維方法和技巧被應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新和管理創(chuàng)新之中,進而也帶動了學校和教育界對思維訓練的重視與引進。[1]
2.思維影響質(zhì)量,實證數(shù)據(jù)的證明
《2011版數(shù)學課程標準》強調(diào):數(shù)學思維訓練是數(shù)學教學的重要內(nèi)容,數(shù)學課堂要重視學生的思維訓練。右上表是浙江省教育廳評價部方張松主任提供的可靠權(quán)威的實證數(shù)據(jù),可知:高品質(zhì)思維對教學質(zhì)量提升關(guān)系最大。[2]
3.面對現(xiàn)實課堂,存在突出的問題
當前的數(shù)學教學行為以及評價方式體系,依然更多的是關(guān)注學生學習的數(shù)學知識,學生思維培養(yǎng)存在嚴重的問題:
(1)教師過度的導學,降低學生思考力,教師的過度引導縮短了學生的思維過程,學生參與學習的思維程度明顯不夠。從上海2012年的PISA檢測情況看,我國學生解決需較長時間獨立思考的大問題比較薄弱。這跟課堂上長期開展小步子教學有很大的關(guān)系。
(2)學生思維的隱形,加大思維模糊度,學生思維品質(zhì)的提升,不是一朝一夕的事,是一個長期積累的過程。每次訓練的效果不能立竿見影,所以容易被忽視。正因為抽象的思維隱形于學生的學習活動中,教師不能準確把握學生思維動態(tài),對學生的思維訓練研究也常處于模糊的狀態(tài)之中。
然而,主題式的經(jīng)典數(shù)學名題往往是個大問題,能讓學生進入探究之中……數(shù)學名題是數(shù)學發(fā)展史中有一定的歷史故事與情節(jié),有數(shù)學著作記載或民間流傳的有代表性的數(shù)學問題。如雞兔同籠、李白喝酒、以碗知僧、百錢白雞、韓信點兵……都是我國古代的數(shù)學名題。本課題研讀的名題包括這些問題及所蘊含的文化思想、解決方法策略等相關(guān)內(nèi)容。數(shù)學題之所以能成為名題 ,大多數(shù)是因富含哲理且寓于生活之中,讀之妙趣橫生而又回味無窮 ,很多名題都是小學生所喜聞樂見的。
由此我們提出了:“基于數(shù)學名題研讀的小學生思維品質(zhì)培養(yǎng)研究”。
二、解決的思路與實施
本課題研究思路是“精選—細讀—深究—善聯(lián)”。具體地說,是以“數(shù)學名題研讀”為活動載體,閱讀文獻收集名題,并依據(jù)數(shù)學文化、數(shù)學思想、策略等要素,篩選出一部分典型的、有文化底蘊的、適合小學生探究的數(shù)學名題素材。以“導學單”為載體,組織學生開展獨立閱讀,伙伴同讀、教師導讀等形式的研讀。為學生創(chuàng)設(shè)一個可以像數(shù)學家那樣“想”的空間。(即:面對現(xiàn)實問題時,以分析和抽取其中的本質(zhì)特征為手段,以構(gòu)造數(shù)量關(guān)系和空間形式為目標的過程。)學會運用抽象、概括、歸納、演繹、轉(zhuǎn)化、分類、類比、特殊化、一般化、方程等思想方法去發(fā)現(xiàn)提出問題和分析解決問題。同伴之間展學,呈現(xiàn)真正經(jīng)歷“數(shù)學化”和“再創(chuàng)造”的過程。并及時進行舉一反三,觸類旁通,最終實現(xiàn)積累豐富而深刻的數(shù)學思想,提升思維品質(zhì)的研究目標。[3]
1.精選:精心挑選,制作微課
我們遵守選題原則,從這三個途徑精選:
(1)用好教材內(nèi)的經(jīng)典題目;
(2)挖掘教材內(nèi)的拓展題材;
(3)收集教材外的數(shù)學名題。并制作數(shù)學名題微課。
2.細讀:細心研讀,思維顯形
語言是思維的外殼。在課堂上,讓學生通過說題,促進學生主動理解題意。在同伴交流中學會傾聽不同的聲音,大膽質(zhì)疑,提出不同觀點,討論爭辯。同時通過一些具體的辦法讓抽象的思維顯形,如:圖表法、操作法等將內(nèi)部思維轉(zhuǎn)化為外部動作,讓隱形的思維被看見。
3.深究:深入探究,積累策略
引導學生運用高階思維(分析,綜合,創(chuàng)造)的方法:比較法,分類法,歸納法,推理法,歸錯法,概括法,提觀點,找論據(jù),增強思維的深刻性、靈活性、敏捷性、批判性和獨創(chuàng)性。很多數(shù)學名題能體現(xiàn)某種策略的優(yōu)勢。如《李白喝酒》的倒推策略、《百錢白雞》中的替換策略、《雞兔同籠》中的假設(shè)策略……通過數(shù)學名題的探索分析,找出解決問題的有效方法策略,積累一系列思維策略,量變達到質(zhì)變,提升學生思維品質(zhì)。[4]
4.善聯(lián):一單三環(huán),舉一反三
一課一名題,這樣的課堂有大量的時間讓學生進行有效探究。根據(jù)小學生的年齡特點和認知能力,我們采用“一單三環(huán)”學導課堂:
導學單是指一種讓學生“跳一跳,摘桃吃”的試學學習單,“導學單”是教師根據(jù)課程標準要求、學生認知水平、認知規(guī)律編寫的供學生使用的書面學習新知重難點的單子,是指導學生自主學習、主動參與合作探究的“路線圖”,是幫助學生自主攀登學習高峰的“腳手架”。即學生能自己解決的問題讓他們自己解決,解決不了的就放到小組中解決,實在是有困難的就讓我們大家一起解決。剔除已知的知識,解決未知的知識,這樣做既可以節(jié)省時間,也能真正體現(xiàn)課堂中“以學為中心”的學生主體地位。導學單是展示學生思維過程和成果的平臺。
第一環(huán)節(jié)是研讀。引導小學生依托“導學單”進行自主研讀數(shù)學名題。
第二環(huán)節(jié):展學。讓學生以小先生身份展示并讓傾聽者質(zhì)疑,進行有效辨析。思維本身就是很無形的感覺,如果老師們能在實施過程中化無形為有形,勢必會讓學生的思維增量。如五年級的“雞兔同籠”圖1:通過教師的表格數(shù)據(jù)比對,調(diào)整過程用箭頭顯現(xiàn),學生調(diào)整的過程一目了然,理解起來顯然輕松。兩步列表法發(fā)展到算術(shù)法只差臨門一腳,因此通過兩步列表法理解過程,算術(shù)法來總結(jié)思維過程就水到渠成了。
通過一些具體的辦法讓抽象的思維顯形,如:表述法、圖表法、操作法等將內(nèi)部思維轉(zhuǎn)化為外部動作。在同伴交流中感悟。學會傾聽不同的聲音,大膽質(zhì)疑,提出不同觀點,討論爭辯。在自主學習、同伴交流、質(zhì)疑思辨的過程中提升學生的思維品質(zhì)。
第三環(huán)節(jié):勾連。三、四、五年級的課堂中呈現(xiàn)了大量的素材,幫助孩子們舉一反三建立雞兔同籠的模型,如:日本的龜鶴算、三輪車和自行車同輪分配、人民幣混裝問題都屬于雞兔同籠模型下的思維拓展。學生面對“日本的龜鶴算、三輪車和自行車同輪分配、人民幣混裝問題”,引導他們給“雞兔同籠”重新取名。到了六年級下冊進行問題解決策略總復習時,老師巧妙的點撥,適時的追問,讓學生一次次跳出那只有形的“籠子”,超越各種具體的解題方法,上升為一種更具有普適性的思想方法與策略——假設(shè),從而建構(gòu)起解決這類問題的更具有一般性的“數(shù)學模型”,通過方法遷移會一題通一類。如圖2:
因為,數(shù)學是一門關(guān)于“模式”的科學,探究的是解決某類問題的“通則通法”。[5]
三、研究的成效與思考
1.形成了系列化的有思考價值的數(shù)學名題素材
品讀經(jīng)典,豐厚人生。我們?nèi)w師生通過大量閱讀數(shù)學名題,評比后篩選出了經(jīng)典名題。我們課題組利用休息時間制作數(shù)學名題微課,放在“浙江省網(wǎng)絡(luò)工作室”供廣大師生自主學習、探討,點擊率高達幾萬人次,深受大家的喜歡和好評。
2.構(gòu)建了數(shù)學名題學導課堂范式的教學新生態(tài)
我們工作室經(jīng)過一年多的學導課堂實踐與反思,逐漸形成“一單三環(huán)”的數(shù)學名題學導課堂:整節(jié)課依托“導學單”,第一環(huán)節(jié)是研讀。喚醒學生生活經(jīng)驗,對接學生學習邏輯,引導小學生進行自主研讀數(shù)學名題;第二環(huán)節(jié)是展學。小組合作展學,質(zhì)疑辨析,概括總結(jié);第三環(huán)節(jié)是勾連。引導學生串聯(lián)類似數(shù)學問題,一以貫之,舉一反三,觸類旁通,并能拓展延伸。構(gòu)建基于數(shù)學名題的學導課堂模式,形成“思維金三角”,有利于形成良好的認知結(jié)構(gòu)。
3.看到了“數(shù)學名題興趣班”一些驚喜的現(xiàn)象
經(jīng)過一年多的數(shù)學名題研讀,我們感悟到:數(shù)學名題不是讓學生回憶學到了哪些知識,而是促使學生運用所學知識解決實際生活中的現(xiàn)實問題,并去發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新。與目前的PISA題目是一脈相承的。
用PISA部分數(shù)學樣題來檢測“數(shù)學名題興趣班”學生的學習效果,雖然不是很準確,但從中可以獲取一些驚喜的現(xiàn)象。我們用PISA檢測部分樣題(詳見附件)對參加數(shù)學名題賞析的義烏復旦實驗學校六(1)班30名學生進行獨立檢測。數(shù)學名題興趣班與基礎(chǔ)差不多但沒有參加數(shù)學名題拓展興趣班的學生比較,結(jié)果數(shù)學名題拓展興趣班學生運用所學數(shù)學知識解決實際應(yīng)用問題能力比沒有參加數(shù)學名題拓展興趣班學生要強一些。
從以上復式統(tǒng)計圖直觀看出,在普通試卷成績差不多的情況下,參加數(shù)學名題拓展研讀的學生解決PISA樣題的能力要比沒參加數(shù)學名題研讀的學生強得多。
4.弘揚了中外古代數(shù)學歷史文化的精華
以數(shù)學名題為載體,適當介紹有關(guān)的背景知識,幫助學生感悟深厚的數(shù)學文化,體會數(shù)學在人類發(fā)展史中的作用。人文素養(yǎng)是學生的核心素養(yǎng)之一。學生通過數(shù)學經(jīng)典趣題的閱讀,了解數(shù)學發(fā)展的歷史,滲透數(shù)學文化。數(shù)學是人類的一種文化,數(shù)學名題具有獨特的文化價值。師生感受到了古人的聰明智慧,增強民族的自豪感。我們學習中國古代名題《聰明人和有錢人 》和古代印度的《棋盤放米問題》數(shù)學名題,可以讓學生從多方面感受數(shù)學的魅力,從而喜歡數(shù)學、熱愛數(shù)學。
5.實現(xiàn)了課題成果較好的應(yīng)用與推廣
數(shù)學名題思維金三角的學導課堂在省內(nèi)多次研討課交流并推廣,深受廣大師生的喜歡。
(1)學生喜歡上數(shù)學名題賞析興趣拓展課,增強了思維力
本課程以“數(shù)學名題研讀”為活動載體,組織對數(shù)學名題感興趣的學生開展獨立閱讀,伙伴同讀、教師導讀等形式的研讀。為學生創(chuàng)設(shè)一個可以像數(shù)學家那樣“想”的空間,真正經(jīng)歷“數(shù)學化”和“再創(chuàng)造”的過程。最終實現(xiàn)積累豐富而深刻的數(shù)學思想,提升思維品質(zhì)的研究目標。數(shù)學成績不是最重要的,可貴的是學生對數(shù)學名題充滿興趣。 興趣是最好的老師。參加數(shù)學名題拓展興趣班學生會主動抽時間做“數(shù)獨”,玩“魔方”,解“九連環(huán)”,樂此不疲。
(2)工作室老師喜歡上數(shù)學名題的研討課,提高了指導力
近兩年,工作室成員喜歡上數(shù)學名題的研討課,如在3、4、5、6不同年級各上了4節(jié)《雞兔同籠》,三年級的畫圖法、四年級的列表法、五年級的算術(shù)法和六年級解題策略綜合復習法,深深吸引著與會者的眼球。
教學中,我們不僅要關(guān)注孩子是否“會做”,還要關(guān)注孩子是否“會說”。要求孩子在經(jīng)歷的基礎(chǔ)上,把想法用自己的語言表達出來。經(jīng)常這樣訓練孩子有條理地說思路,使孩子形成見題就想,想好了就說的好習慣,會更加有效地培養(yǎng)學生的思維能力和語言表達能力。
(3)課題成果得到較好的提煉和推廣,提高了宣傳力
數(shù)學名題的研讀,提高了教師的反思能力和思維能力,很多老師發(fā)表了與課題相關(guān)的論文,由組長執(zhí)筆的本課題代表性論文《基于數(shù)學名題的思維課堂實踐研究》發(fā)表在今年第6期的《遼寧教育》上,拋磚引玉。
本課題研究過程中,發(fā)現(xiàn)有些數(shù)學名題雖然題材不錯,但遠離目前學生的生活實際,這給學生理解題意帶來一定的難度。因此,我們計劃在后續(xù)研究中,對一些數(shù)學名題進行適當?shù)母木帲嘣O(shè)計一些類似PISA的題目,既能比較貼近學生的生活實際,又能在一個比較大的數(shù)學問題空間中探索,研究。接下來,我們試圖“探究小學數(shù)學名題準PISA題的設(shè)計與實施”,努力喚醒學生生活經(jīng)驗,對接學生學習邏輯。繼續(xù)引領(lǐng)學生探究在數(shù)學名題的道路上!
參考文獻
[1]單墫.《數(shù)學名題詞典》[M].江蘇教育出版社,2001年10月.
[2]談祥柏.《好玩的數(shù)學》[M].中國少年兒童出版社,2012年1月.
[3]沈康身.《數(shù)學名題賞析》[M].上海教育出版社,2010年5月.
[4]林碧珍.《數(shù)學思維養(yǎng)成課》[M].福建教育出版社,2013年10月.
[5]大衛(wèi),蘇澤.等著《教育與腦神經(jīng)科學》[M].華東師范大學出版社,2014年4月.