俞蓉 劉效麗
摘? ?要?《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2011年)》明確提出,教師的教學應以學生的認知發(fā)展水平和已有的經(jīng)驗為基礎(chǔ),并指出教師應注重數(shù)學知識與學生生活經(jīng)驗等方面的聯(lián)系。學生從日常生活中獲得的數(shù)學經(jīng)驗應引起重視。從對學生日常數(shù)學經(jīng)驗的進一步理解中可以獲得一些教學啟示,如賦予學校數(shù)學現(xiàn)實意義、分析隱藏在學生錯誤背后的日常數(shù)學經(jīng)驗、重視學生思維過程及數(shù)學語言的使用等。
關(guān)鍵詞 數(shù)學經(jīng)驗 學校數(shù)學 數(shù)學語言
我國《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2011年)》明確提出,教師教學應該以學生的認知發(fā)展水平和已有的經(jīng)驗為基礎(chǔ),并指出教師應注重數(shù)學知識與學生生活經(jīng)驗等方面的聯(lián)系[1]。學生從日常生活中獲得的數(shù)學經(jīng)驗應引起重視。那么,學生日常數(shù)學經(jīng)驗是什么?這些經(jīng)驗與學校數(shù)學經(jīng)驗之間是什么關(guān)系?教學活動中該如何利用學生日常數(shù)學經(jīng)驗呢?
一、學生日常數(shù)學經(jīng)驗的含義與特點
首先,經(jīng)驗是一個哲學范疇的詞語,根據(jù)哲學詞典上的解釋,經(jīng)驗通常指感覺經(jīng)驗,它是人們對經(jīng)由感覺器官所獲得的、關(guān)于直接接觸的客觀事物的現(xiàn)象和外部聯(lián)系的認識,因此經(jīng)驗常與理性對立或聯(lián)系在一起。在《現(xiàn)代漢語詞典》中名詞性經(jīng)驗是指由實踐而得來的知識或技能;《牛津高階英漢雙解詞典》中經(jīng)驗對應的英文單詞experience除具有上述含義外,還指出個體在獲得知識或技能的過程中所經(jīng)歷的事或活動會改變其想法與行為,即經(jīng)驗對個體會產(chǎn)生某種程度的影響等。
杜威認為,經(jīng)驗既包含著一個主動因素,即嘗試,又包含著一個被動因素,即承受結(jié)果,這兩個因素以特有形式結(jié)合著[2]。換言之,經(jīng)驗就是個體在有所經(jīng)歷后有所得。所得既可能是有利方面、日后可直接利用的,也可能是不利方面、日后需修正的。無論是哪種所得,它們都對經(jīng)歷的個體的知識、能力或情感等多方面產(chǎn)生了一定影響。
其次,“日常數(shù)學”是相對“學校數(shù)學”(亦稱“正式數(shù)學”)而言,也被稱為“校外數(shù)學”或“非正式數(shù)學”,它是人類在參與社會文化實踐活動中為解決現(xiàn)實問題而自然形成的。國外學者Bishop指出,在其所研究過的所有文化群體中普遍存在6種基本的數(shù)學活動:計數(shù)、定位、測量、設(shè)計、娛樂及闡釋現(xiàn)象[3]。由此可以推斷,即便是從未學習過學校數(shù)學的人,也可以從普遍存在的這些基本數(shù)學活動中獲得一些數(shù)學經(jīng)驗。
綜上,這里的學生日常數(shù)學經(jīng)驗是指學生在日常生活中通過感官直接體驗和感受身邊事物的數(shù)量關(guān)系與空間特征而獲得的一種認識,是學生在解決日常生活中的實際問題過程中獲得的具體知識或能力、解決問題的策略、某種情感體驗或是某種意識信念等,會對學生的學校數(shù)學學習產(chǎn)生或大或小、或積極或消極的影響。
根據(jù)前文分析,學生日常數(shù)學經(jīng)驗具有以下幾個主要特點。
首先,學生日常數(shù)學經(jīng)驗依托豐富的情境,具有較強的情感體驗特征,是學生在多樣化的社會活動中為解決對自己具有某種特殊意義的現(xiàn)實問題而獲得的,所使用的方法是具體而非抽象的,與此同時,這種情感體驗會對學生某些方面產(chǎn)生一定的影響,使學生對自身經(jīng)驗留有較深印象,即日常數(shù)學經(jīng)驗在學生身上可能存在某種程度的穩(wěn)固性。
其次,學生日常數(shù)學經(jīng)驗是他們在日常生活中通過感官直接獲得的,這就決定了這種經(jīng)驗基本停留于對數(shù)學的感性認識層面且缺乏系統(tǒng)性。學校數(shù)學教學任務(wù)就是將學生對數(shù)學的感性認識提升至理性認識,并再運用于現(xiàn)實生活中,以更好地解決現(xiàn)實問題。
二、學生日常數(shù)學經(jīng)驗與學校數(shù)學經(jīng)驗之間的關(guān)系
數(shù)學概念既來源于現(xiàn)實世界,又高于現(xiàn)實世界,是經(jīng)過多次概括和抽象的結(jié)果。因此,數(shù)學不是直接研究現(xiàn)實對象,而是處理它們的抽象反映,處理它們的模型[4]。
一方面,正因為數(shù)學概念來源于現(xiàn)實世界,所以為數(shù)學教學聯(lián)系學生日常數(shù)學經(jīng)驗提供了可能性。學生在接受正式數(shù)學教育之前從現(xiàn)實世界中獲得了自己的數(shù)學經(jīng)驗。學者Resnick認為,小學生的數(shù)學思維發(fā)展一般經(jīng)歷準量、量、數(shù)與運算這四個階段(見表1)[5]。
根據(jù)Resnick所提理論,小學生接受正式的數(shù)學教育之前,其數(shù)學思維一般已由準量階段進入量的階段,從某種意義上來說,學生正是在這兩個階段積累了自己的數(shù)學經(jīng)驗,而這些經(jīng)驗可以看作是學校數(shù)學經(jīng)驗的“萌芽”。一般進入小學后,即開啟了通向數(shù)的階段的大門,這是學生日常數(shù)學經(jīng)驗逐步向正式數(shù)學經(jīng)驗過渡的一個重要階段。
另一方面,數(shù)學高于現(xiàn)實生活,日常數(shù)學與學校數(shù)學之間是有很大差異的,這種差異表現(xiàn)在多方面。例如有研究認為,日常生活中的數(shù)學是一種“復雜的即興發(fā)揮”,而學校數(shù)學可以說是按照標準程序進行的,也就是說日常數(shù)學具有隨機性,而學校數(shù)學有自身嚴密的邏輯性與高度的抽象性[6]。因此,學生的日常數(shù)學經(jīng)驗尚須進一步改造才能提升為正式數(shù)學經(jīng)驗。
學生的日常數(shù)學經(jīng)驗與正式數(shù)學經(jīng)驗之間的關(guān)系如圖1所示。
學生帶著自己的日常數(shù)學經(jīng)驗走進課堂,在接受數(shù)學教學的過程中,思維受到激發(fā),會自覺或不自覺地將自身已有經(jīng)驗與學校數(shù)學知識技能等進行比對:二者一致時,學生就能很快掌握新知;二者沖突時,則可能會出現(xiàn)三種不同情況——新知替代原有經(jīng)驗,或與原有經(jīng)驗重整組合,或直接遭到拒絕。前兩種情況下學生也能較快形成新的數(shù)學經(jīng)驗,但須不斷鞏固加深才能使之穩(wěn)定,否則學生可能會為了考試而暫時記住新的知識方法等,但考完后即回到原有經(jīng)驗,但第三種情況下,學生可能在較長一段時間內(nèi)仍停留在原有日常經(jīng)驗層面。
三、啟示
1.賦予學校數(shù)學現(xiàn)實意義
如圖1所示,當學校數(shù)學知識技能等與學生的日常數(shù)學經(jīng)驗一致時,學生很快就能掌握新知,而學生的日常數(shù)學經(jīng)驗具有較強的現(xiàn)實情境等特點,所以,教師在教學時可以為抽象的數(shù)學概念等賦予現(xiàn)實意義,以幫助學生理解與吸收。
例如,當前小學數(shù)學教學常常借助道具操作、實物模型等(如點子圖、小棒等)進行直觀教學,這是一種必要的教學方式。但Resnick等人通過研究發(fā)現(xiàn),直觀的道具操作本身并不足以提取與利用學生已有數(shù)學經(jīng)驗并基于此進行教學,教師自身還須形成“算術(shù)是建立在豐富的意義基礎(chǔ)之上”的基本教學態(tài)度,并在整個教學過程中注意將數(shù)賦予學生樂于接受的現(xiàn)實意義[5]。所以,教學中不僅要考慮教學形式,更要考慮形式背后的意義,否則課堂中可能師生操作得不亦樂乎,但學生也只是回顧了已有的日常數(shù)學經(jīng)驗而無提升。比如讓學生計算2+17.5=?時,就會有學生算出17.7等錯誤結(jié)果,但如果問學生買作業(yè)本花了2元,買書花了17元5角,一共花了多少錢?學生就能根據(jù)日常數(shù)學經(jīng)驗算出一共花了19元5角,因為錢是小學生熟悉且感興趣的話題,多數(shù)學生已從日常生活中積累了關(guān)于錢的數(shù)學經(jīng)驗,所以給運算賦予學生熟悉的現(xiàn)實意義,無疑有助于學生理解抽象的計算方法。
此外,教師在教學中設(shè)置問題情境時,也要注意結(jié)合學生的現(xiàn)實生活背景,如此可以一舉兩得:第一,可以調(diào)動和利用學生的日常數(shù)學經(jīng)驗,為學生學習抽象的數(shù)學知識搭建支架;第二,可以縮短學校數(shù)學與日常生活之間的距離,使學生切身感受到學校數(shù)學在生活中的有用性,有助于學生將獲得的學校數(shù)學經(jīng)驗自發(fā)主動地應用到生活中去。
2.分析隱藏在學生錯誤背后的日常數(shù)學經(jīng)驗
如上所述,當學校數(shù)學知識技能等與學生的日常數(shù)學經(jīng)驗相沖突時,學生會以代替、重組原有經(jīng)驗或拒絕新知等方式解決,在這個過程中,學生免不了會頻繁犯一些類似的錯誤,直至新知完全轉(zhuǎn)化為正式數(shù)學經(jīng)驗。
建構(gòu)理論認為學生是基于自己已有的知識與經(jīng)驗來建構(gòu)和理解新的知識,這就意味著教師需要關(guān)注學生走進教室時所具有的經(jīng)驗,尤其是其中所包含的一些片面的理解、錯誤的觀念等。
一方面,學生所獲得的片面的經(jīng)驗會對后期的學習產(chǎn)生負遷移,例如,小數(shù)、分數(shù)、負數(shù)等的運算學習,與學生在生活中積累的數(shù)學經(jīng)驗——“相加/相乘會使數(shù)變大,相減/相除則會使數(shù)變小”會出現(xiàn)相悖之處,尤其是此前這種日常經(jīng)驗還被所獲得的正整數(shù)運算經(jīng)驗強化。
同樣,不嚴謹?shù)娜粘?shù)學經(jīng)驗也會給學生日后的數(shù)學學習造成干擾。比如,學習“角的認識”這部分知識時,如果呈現(xiàn)圖2所示的兩組角讓學生比較大小,每組都會有學生認為∠1<∠2。
為什么初學角時,總會有學生犯這樣的錯誤呢?根據(jù)已有的關(guān)于兒童數(shù)學概念發(fā)展方面的研究,日常生活中有很多這種涉及比較的活動,比如兩杯水,水位線越高的水就越多;越長的就越大等,長此以往,就會使兒童形成一種“某方面越……則另一方面也越……”的直覺[7]。換而言之,這種直覺可被看作是學生獲得的一種比較穩(wěn)固的日常經(jīng)驗。
另一方面,學生日常數(shù)學經(jīng)驗與正式數(shù)學經(jīng)驗相比是有不少“漏洞”的,即比較膚淺。比如,學生從生活中獲得了一些關(guān)于“0”的認識,知道“0”有“無、沒有”的意思,當0+5時0不用考慮,結(jié)果依然是5。因此當學習退位減法、乘除法時,就會有學生根據(jù)原有日常經(jīng)驗類推得出0×5=5、0-5=5之類的錯誤結(jié)果。
簡言之,教師需要仔細分析學生錯誤背后隱藏的原因,具體問題具體分析,在實施教學活動前,應識別學生已有的經(jīng)驗處于什么水平,再根據(jù)學生的實際情況安排有針對性、有層次性的教學活動。同時,教師還要注意不斷強化學生獲得的新經(jīng)驗,可輔以適量的、不同層次的變式練習等。
3.重視學生的思維過程
有些情況下,學生會借助日常數(shù)學經(jīng)驗來解決學校數(shù)學問題,雖然可能與學校數(shù)學所規(guī)定的標準化算法或步驟等不一樣,但這并不意味著學生做得不對。比如,有小學生在計算132-47時寫成如下:
顯然,這種解法與教師所期望的列豎式的方法不一樣,但這種解法不能說是錯誤的。那么學生為什么會這么解答呢?其實結(jié)合日常數(shù)學經(jīng)驗并不難理解學生的解法,比如購物時會出現(xiàn)整箱拆箱的情況,打比方說一整箱橙子有100個,某人要買47個,但是已拆的箱里還剩32個,所以賣家一般會先給買家32個,還欠15個就再拆一整箱,最后賣家剩85個(100-15)。
從上例可以看到,在實際教學中,教師要盡量給學生提供機會,讓學生多說、多表達自己的想法,從而使學生的思維過程外顯,尤其是面對學生的錯誤解法或“與眾不同”的想法時,如此教師方能找到問題或關(guān)鍵所在,從而“對癥下藥”,用不同的方法幫助不同的學生在數(shù)學上獲得自己的發(fā)展;同時應接受學生運用非正式的問題解決策略,引導學生自己發(fā)現(xiàn)原有策略的問題或不足,幫助學生進行修正,最終促進學生數(shù)學思維向更高、更正式的層次發(fā)展。
4.重視數(shù)學語言的使用
日常數(shù)學語言與正式數(shù)學語言之間的沖突也是日常數(shù)學經(jīng)驗與正式數(shù)學經(jīng)驗沖突的一種表現(xiàn),比如日常數(shù)學經(jīng)驗中的“直線”概念與學校數(shù)學中的“直線”概念之間是有很大區(qū)別的:前者是不彎曲的、能看見首尾的線,實為學校數(shù)學中的“線段”,而學校數(shù)學中“直線”雖也是不彎曲的,但卻無首無尾。這就導致在剛學習“直線”這一概念時,有些學生較難接受學校數(shù)學中“直線”的概念。
數(shù)學是靠語言來表達的,這種語言通常有文字、符號和圖像三種形式,學生學習數(shù)學正是從認識和理解這些語言開始的[8]。根據(jù)一些教學實踐,掌握不好數(shù)學語言的學生,對數(shù)學知識的理解能力就會較差,從而影響對數(shù)學問題的理解與解答。數(shù)學思維的發(fā)展離不開數(shù)學語言的同步發(fā)展,數(shù)學語言發(fā)展對數(shù)學思維發(fā)展、數(shù)學能力和素質(zhì)的培養(yǎng)均有著重要的現(xiàn)實意義[9]。
因此,小學階段的數(shù)學教學還應該承擔起一個重要的任務(wù),即將學生日常數(shù)學經(jīng)驗中的非正式、不規(guī)范的數(shù)學語言逐步糾正為正規(guī)的數(shù)學語言,為日后更加深入、愈發(fā)抽象的數(shù)學學習奠定基礎(chǔ)。那么具體怎么處理這兩種語言之間的關(guān)系呢?一方面,教師可以借助日常數(shù)學語言對抽象的數(shù)學概念做出必要的解釋,以幫助學生很好地理解,但同時還需幫助學生對數(shù)學概念的理解從日常意義過渡到嚴格的數(shù)學意義上;另一方面,教師要鼓勵學生說出自己對所學數(shù)學概念的理解,采取引導的方法,從而幫助學生過渡到正規(guī)的數(shù)學語言[10]。簡而言之,教師自身首先要注意用詞準確,板書時注意使用正確的數(shù)學符號等,潛移默化地培養(yǎng)學生養(yǎng)成用正確的數(shù)學語言來表達數(shù)學思維的習慣。
5.重視學生的經(jīng)驗,而非教師的經(jīng)驗
學生的日常數(shù)學經(jīng)驗與學生個體所處的環(huán)境關(guān)系較大,所以,學生所處地域、家庭經(jīng)濟狀況、家庭教育程度等都可能會不同程度地影響學生的日常數(shù)學經(jīng)驗。這就要求教師在聯(lián)系學生的日常數(shù)學經(jīng)驗時,先要調(diào)查清楚學生的現(xiàn)實情況,而不是以教師自己的經(jīng)驗來取而代之。
但是,學生的經(jīng)驗在實際教學實踐活動中往往容易被忽視或者未得到應有的重視。有些教師為了節(jié)省時間,便根據(jù)自己以往的教學經(jīng)驗進行備課,覺得學生這里容易弄懂,那里會是理解難點,等等。誠然,教師的經(jīng)驗也很重要,可以為教師開展教學活動提供參考依據(jù),但歸根結(jié)底,學生才是學習的真正主人,學生走入課堂時所帶有的經(jīng)驗會直接影響到學生學習的效果,而教師的經(jīng)驗是為學生的學習(即學生的經(jīng)驗積累)服務(wù)的。杜威曾說過,教育者的任務(wù)就是安排一些既使學生不厭惡又能引起學生活動興趣的經(jīng)驗,這些經(jīng)驗可以促使學生獲得未來渴望的經(jīng)驗,所以它們的作用比直接獲得適意的經(jīng)驗還要大得多[2]。如此看來,學生的經(jīng)驗才是教師教學活動的出發(fā)點。
總而言之,教師若想充分調(diào)動與利用學生的已有日常數(shù)學經(jīng)驗,幫助每一位學生獲得思維提升、數(shù)學學習上的發(fā)展,其前提是教師須先對學生的已有經(jīng)驗進行充分的調(diào)查與了解。
參考文獻
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[作者:俞蓉(1983-),女,江蘇鹽城人,首都師范大學初等教育學院在讀碩士研究生;劉效麗(1960-),女,北京朝陽人,首都師范大學初等教育學院副教授。]
【責任編輯? 白文軍】