王輝
摘 要:在數(shù)學課堂教學中,如何依托“核心素養(yǎng)”培養(yǎng)學生的思維能力和創(chuàng)新能力,如何引領學生追求數(shù)學的本質(zhì),以達到數(shù)學教育教學的本源,是一線教師一直在思考的問題。本文借助所在學?!岸吮窘逃钡牧⑿K枷?,在“用字母表示數(shù)”的教學中,深入挖掘教材,立足學生已有的認知水平和心理特征,激活學生思維的內(nèi)驅(qū)力,實現(xiàn)“以學定教”的教學追求。
關鍵詞:端本 教育思維 字母表示數(shù)
德國哲學家雅思貝爾斯說,教學的本質(zhì)意味著“一棵樹搖動另一棵樹,一朵云推動另一朵云,一個靈魂喚醒另一個靈魂”。在哲人的詩中,教師教育的目的在于以自己的情感喚醒學生的情感,行為動詞是“喚醒”而不是“傳授”,學生是學習的主體,教師是學習的組織者、引導者和合作者。端本教育就在于教師定位好自身角色,以學生的認知發(fā)展水平和已有的經(jīng)驗為基礎,搭建平臺,因勢利導地幫助學生經(jīng)歷數(shù)學學習的全過程?!岸唐娇臁钡目缭絼荼貢斐伤季S的斷層,教出的學生只會機械模仿。因此,教師就必須創(chuàng)設問題情境,使“舊知”與“新知”之間產(chǎn)生思維的碰撞點,使之成為學生進一步邁入“深度學習”的關鍵動力,不斷引導學生調(diào)用已有的認知來驅(qū)動概念的建構。下面以“用字母表示數(shù)”這節(jié)課的教學為例,談幾點具體做法。
“用字母表示數(shù)”是人教版《數(shù)學》五年級上冊“簡易方程”這一單元的“起始”課,是代數(shù)知識的第一堂“正式”課,也是小學階段的“種子”課。這堂課的關鍵在于讓學生經(jīng)歷從“數(shù)”到“式”的抽象過程,但它是否是學生認識數(shù)的第一次抽象呢?答案是否定的,前面學生已經(jīng)經(jīng)歷了從具體的“量”到抽象的“數(shù)”的過程。在他們已有的認知里,數(shù)都是確定的,因此用數(shù)字表示。但是,通過這節(jié)課的學習,認識到數(shù)可以是不確定的,這類數(shù)可以用字母表示,這對學生來說是認知上的一種顛覆。
歷史上這種思維的跨越經(jīng)歷了兩千多年,漫長的思維演變濃縮到一堂課中,難度可想而知。為了突破教學難點,教材編排上修訂了原先從用字母表示特定的數(shù)、一般的數(shù)起步,而是從學生已有的生活認知出發(fā),創(chuàng)設年齡情境,直接從用含有字母的式子表示數(shù)量關系開始,使學生體會字母能代表一大批數(shù),含有字母的式子抽象概括出數(shù)量關系,從而幫助學生跨越斷層,感悟新知。
把脈學情和教材分析,問診課堂教學設計。如何在學生的已有認知基礎上,引發(fā)用字母表示數(shù)的需要呢?蘇霍姆林斯基說過:“在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者。在兒童的精神世界里,這種需要特別強烈。”教師應創(chuàng)設沖突情境,以問題為內(nèi)驅(qū)力,激發(fā)學生探究欲望,利用新舊知識的沖突,引導學生小組討論交流,引發(fā)學生思維的碰撞,從而順利跨越思維障礙。在教學“用字母表示數(shù)”這節(jié)課時,應當抓住下面三個沖突點。
(一)確定的數(shù)用數(shù)字表示,不確定的數(shù)用字母表示
【片段一】
出示一個粉筆盒。
師:老師在粉筆盒里放了一些粉筆。大家看清楚喲(放1根粉筆),老師剛放進去幾根???
生:1根。
師:確定嗎?為什么這么確定?
生:我看見老師放了1根。
師:哦,你看見了,確定了,所以就用具體的數(shù)字1來表示。
師:(再放兩根)我又加了幾根呢?
生:兩根。
師:確定是兩根,對嗎?我們就用具體的數(shù)字2來表示。
師:(再放3根)我又加了幾根呢?用數(shù)字幾表示啊?
生:3。
在上述環(huán)節(jié)中,教師通過在未知粉筆數(shù)的粉筆盒中添加粉筆,集中學生的注意力和學習興趣,使學生回顧從“量”到“數(shù)”的知識經(jīng)驗,知道確定的數(shù)用數(shù)字表示,為從“數(shù)”到“式”的跨越埋下伏筆。
【片段二】
師:好,那現(xiàn)在粉筆盒里一共有幾根粉筆呢?你能用幾來表示呢?是7根?8根?9根?
生:是a根。
師:你們聽懂了嗎?他說粉筆盒里現(xiàn)在有a根粉筆。為什么用a來表示呢?
生:不確定你放了幾根。
師:你們也是這個意思嗎?那剛剛為什么都是用具體的數(shù)字來表示的?先自己想一想,然后把你的想法和同桌說一說。
生:知道的就用數(shù)字表示,不知道的就用字母表示。
師:他說得好嗎?此處應該有掌聲??!確定的數(shù)我們就用具體的數(shù)字表示,當不確定、不知道的情況下就用字母來表示。
本教學環(huán)節(jié)承接上一環(huán)節(jié)確定的數(shù)用數(shù)字表示的現(xiàn)實情境,繼續(xù)猜想現(xiàn)在粉筆盒里的粉筆數(shù),使學生在確定與不確定的追問中,了解到不確定的數(shù)可以用字母表示,實現(xiàn)從“數(shù)”到“代數(shù)”的建構。采用全過程體驗的教學方法,使學生理解用字母表示數(shù)的簡潔性和概括性,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學生的探究討論能力,由淺入深,引發(fā)學生的數(shù)學思考。
(二)同一情境中,不同的對象用不同的字母表示
【片段三】
出示大頭兒子、小頭爸爸照片。
師:請看,認識嗎?大頭兒子今年幾歲?
生:a歲。
師:為什么?
生:不確定的數(shù)用字母表示。
師:學得真快??!我們就用a表示大頭兒子的年齡。那小頭爸爸幾歲呢?(說兩個)
生:b歲,c歲。
師:我們就用b來表示小頭爸爸的年齡。
師:為什么不是a歲呢?
生:因為大頭兒子的年齡和小頭爸爸的年齡不一樣,大頭兒子用a,小頭爸爸就不能再用a了。
小結:說得很清楚,爸爸和兒子的年齡不一樣,所以不能用相同的字母來表示。也就是說,在同一情境中,不同的對象要用不同的字母表示。
學生在掌握不知道、不確定的未知數(shù)都可以用字母表示后,很自然地就能完成用字母來表示爸爸和兒子的年齡。該環(huán)節(jié)使學生經(jīng)歷從一元到多元,是學生掌握用字母表示數(shù)的又一層次,是學生代數(shù)思維的進一步發(fā)展。
(三)用含有字母的式子表示關系
經(jīng)歷了上述的探究過程,學生對于用字母表示數(shù)有了初步的體驗,明白了什么數(shù)需要用字母表示,為什么要學習用字母表示數(shù)。此時,教師需要再次搭建平臺,使學生通過思維對比,主動探尋用含有字母的式子既可以表示一個數(shù)量關系,又可以表示一個量,當用一個合適的數(shù)代替字母并求值,就得到一個具體的數(shù),從而幫助學生逐步感悟,適應字母代數(shù)的特點。
【片段四】
師:我們看,剛才兒子是a歲,如果老師再給你一個條件,爸爸比兒子大26歲,你覺得爸爸的年齡還可以怎么表示呢?
生:f歲。
師:可以嗎?(板書:f)對是對的,還有其他辦法嗎?
生:a+26。
師:(板書:a+26)可以嗎?你能看懂不?
生:a是兒子的年齡,26是爸爸比兒子大26歲,a+26是爸爸的年齡。
師:你們聽懂了嗎?謝謝你,誰能像他一樣再說一說?!?/p>
師:當老師告訴你爸爸比兒子大26歲這個條件以后,你覺得用誰更加好???
生…:a+26更好,可以看出爸爸比兒子大26歲,一個字母看不出來。
師:對啊,當兩個量之間存在一定關系,(板書:關系)我們往往不用兩個字母,而是把其中一個量,用含有字母的式子來表示。
在上述環(huán)節(jié)中,教師通過增設條件,引發(fā)學生對于“同一情境中,不同的對象用不同的字母表示”這一感知的深度思考,當爸爸和兒子之間的年齡存在一定關系時,爸爸的年齡還可以怎么表示,學生通過字母和含有字母的式子在具體情境中的直觀感知,理解含有字母的式子,不但能夠表示數(shù)還能表示數(shù)量關系。
如果說用字母表示數(shù)的“本”是教材的文本,那么學好用字母表示的“源”就在于學生的深度思考。通過粉筆盒和父子年齡的問題情境,學生在一層層的深入中理解用字母表示數(shù)的三個沖突點,真正從用字母表示數(shù)的起點出發(fā),到用字母表示數(shù)的目標達成。通過創(chuàng)設三個習題,強化對字母表示數(shù)的理解,發(fā)展符號意識,具體分述如下:
第一,用含有字母的式子表示指定的數(shù)量。四幅圖分別對應加減乘除四種運算。教師總結時適時提出:這些字母分別與哪些數(shù)進行了哪些運算?學生在思考中發(fā)現(xiàn),盡管我們不知道這些字母是多少,但是照樣可以用字母參加加減乘除的運算,得到的結論具有一般性。
第二,含有字母的式子所表示的意義。文字題,如果一本字典e元,一本練習本f元,那么3e表示什么?12f表示什么?e+5f表示什么?采用學生熟悉的單價、數(shù)量、總價的數(shù)學模型,明確在具體情境中,含有字母的式子所表示的意義,使學生理解字母的使用是數(shù)學表達和進行數(shù)學思考的重要形式。
第三,代數(shù)式運算。這里設置了兩道題,一是如果e+f=8,那么e+f+k是多少?二是如果r=s+t,已知r+s+t=30,那么r是多少?用字母表示數(shù)的學習最終是為了后續(xù)學習方程服務的,這里參照了CSMS研究小組著作里的測試題,將代數(shù)式作為一個整體參與運算,有助于學生形成符號意識,有助于學生從“算術思維”向“代數(shù)思維”的過渡。
荷蘭著名數(shù)學家弗賴登塔爾說:“數(shù)學教育只有在傳授知識、培養(yǎng)能力的同時注重人文精神的滲透,才是健全的、完整的教育,才能成為真正意義上的數(shù)學教育?!痹诿鞔_了用字母表示數(shù)的“本”“源”后,最后通過數(shù)學史的介紹,回歸到數(shù)學文化,使學生感受數(shù)學是人類文化的重要組成部分。
綜上所述,…基于“端本”理念下的數(shù)學課堂,是教師從“教教材”轉(zhuǎn)變成“用教材教”,是學生從“一成不變的被動學習”轉(zhuǎn)變成“自我建構的主動學習”,也是師生共同從“數(shù)學知識”上升到“知識和文化”交相輝映的數(shù)學學習。如果我們教師不斷去關注學情,剖析教材,以生為本,定能挖掘出數(shù)學的本質(zhì),跨越學生的思維斷層,真真正正做到“以學定教”。
[1]干翎.追尋“用字母表示數(shù)”的成長[J].小學數(shù)學教育, 2018(6).
[2]俞正強.“用字母表示數(shù)”三個教學體驗點[J].小學數(shù)學教育, 2019(5).
[3]張奠宙,等.小學數(shù)學教材中的大道理——核心概念的理解與呈現(xiàn)[M].上海:上海教育出版社,2018.