■劉曉萍,陳六一
作業(yè)反映著教的有效性與學(xué)的水平層次,影響著育人目標的達成,所以從世界范圍來看,作業(yè)都是各國課程改革的關(guān)鍵詞之一。但如何恰當(dāng)?shù)囟ㄎ蛔鳂I(yè),國內(nèi)外表述不一(見表1),國內(nèi)的界定也多為經(jīng)驗性表達(見表2)。國內(nèi)的關(guān)注點多是課本內(nèi)容學(xué)習(xí)的延伸,需要個人付出努力;國外的關(guān)注點多是生活性作業(yè),有個人的獨立思考,不少時候需要團隊一起成長。
表1 國內(nèi)外對作業(yè)的表述
表2 國內(nèi)對作業(yè)的經(jīng)驗性表達
接受課外作業(yè)對于一線老師、教育研究者都是一個難題,他們的觀點非常明確,卻又涇渭分明。
基金項目:蘇州市姑蘇教育人才基金資助項目“詩意數(shù)學(xué)課堂實踐與研究”(項目編號:RCZZ202116)階段性成果
反對的觀點:
(1)課堂上邊講邊練,不布置家庭作業(yè)更有利于成績提升[5]。
(2)重復(fù)的操練讓學(xué)習(xí)者身心疲憊,對學(xué)科失去興趣。
(3)雖然作業(yè)可以提升家長、學(xué)校、教師的參與度,但也是他們之間的沖突所在。
(4)干擾了其他興趣愛好。
(5)不受監(jiān)控的作業(yè)容易形成表層學(xué)習(xí)。
支持的理由:
(1)數(shù)學(xué)作業(yè)促進了學(xué)生對數(shù)學(xué)內(nèi)容、數(shù)學(xué)思想方法豐富性的理解。
(2)培養(yǎng)了學(xué)生自律性與時間管理能力。
(3)滿足了家長、政府、公眾對學(xué)校的期望。
(4)能提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績。
盡管雙方都拿不出權(quán)威的、普遍接受的論證數(shù)據(jù),但以上所有對立的觀念都值得認真對待,因為被反對可以讓我們反思作業(yè)設(shè)計的策略是否得當(dāng)、作業(yè)的實施與評估是否因時因人;更重要的是作業(yè)承載著育人的拓展價值:對學(xué)科的持久熱愛與學(xué)科核心素養(yǎng)的積淀。為此,我們研究的著力方向是小學(xué)數(shù)學(xué)課后作業(yè), 試圖平衡以上二元對立的觀念,讓數(shù)學(xué)課后作業(yè)成為小學(xué)生發(fā)現(xiàn)自我、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的載體,進而學(xué)會用數(shù)學(xué)的思維、數(shù)學(xué)的語言思考并表達現(xiàn)實世界。
按照皮亞杰“結(jié)構(gòu)與智力發(fā)生理論”,兒童的智力結(jié)構(gòu)是在“平衡—不平衡—平衡”的過程中,獲得了最終發(fā)展;而平衡是指同化與順應(yīng)兩者的平衡[6]。所謂同化,就是把外界元素整合于一個具體的已經(jīng)形成的結(jié)構(gòu)當(dāng)中;所謂順應(yīng),就是同化的圖示或結(jié)構(gòu)受到同化元素的影響而發(fā)生的改變。進一步來說, 同化在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上其主要標志就是把新的、未知的,想辦法納入或聯(lián)結(jié)到舊的、已知的結(jié)構(gòu)中去;而順應(yīng)則是同化的對立面,新的、未知的與已有的結(jié)構(gòu)發(fā)生了沖突,需要改變原來的結(jié)構(gòu),讓新的、舊的融于一個新的可以解釋的結(jié)構(gòu)中。于是在課后作業(yè)中,我們嘗試讓學(xué)生將數(shù)學(xué)問題不斷往兩個方向深入,一方面,在同化中往后退,退到越基礎(chǔ)越好,以此領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的本質(zhì);一方面,在順應(yīng)中往前走,走到利用數(shù)學(xué)的一致性,不斷產(chǎn)生新方法、新思想,以此感悟數(shù)學(xué)的自由。
1.在同化中往后退
作業(yè)樣例1:(常熟市報慈小學(xué)六年級)測量學(xué)校百年紅豆樹有多高?
設(shè)計思考:人們經(jīng)常需要知道一棵大樹、一根旗桿、一個高大建筑物有多高,但又無法直接測量,其原因或是不能登上物體的最高點,或是測量工具太短。如果通過間接測量,發(fā)現(xiàn)桿長與影長成正比例關(guān)系,則可算出物體的高度。而這,需要學(xué)生將正比例的知識退到以下圖示當(dāng)中:解比例、比、倍數(shù)、比較、測量。在退的過程中,學(xué)生能逐漸懂得現(xiàn)實測量工具不好完成的測量任務(wù), 需要借助思想測量,即數(shù)學(xué)運算;而算出所求高度其實依靠的是比與倍數(shù)關(guān)系,即先算出參照物實際高度是其影子長的倍數(shù)(或者比值),這樣利用測出的所求物的影子長反推出所求物的高度;但不管怎樣退,其起點是長短的比較,及利用工具測量線段的長短。經(jīng)過這樣的實際探索與思考,學(xué)生能認識到今天測量紅豆樹的高度,只不過是更智慧地利用昨天的測量工具,而且讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)是解釋未知更為理想的手段。
設(shè)計啟示:顯然,解決“測量紅豆樹有多高”這類的課后作業(yè),可以幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué),但布魯納也說:“習(xí)得結(jié)構(gòu),就是學(xué)習(xí)事物是怎樣互相關(guān)聯(lián)的。”所以,如果有一類知識,能將更多的數(shù)學(xué)概念關(guān)聯(lián)起來,那就能極大地促使學(xué)生形成數(shù)學(xué)的整體觀。不妨將這樣的知識稱為核心知識,一旦以核心知識作為作業(yè)設(shè)計的基點,無疑利于學(xué)生將所學(xué)經(jīng)驗遷移到新的事例(見圖1),而且這也符合格式塔學(xué)習(xí)理論中的頓悟觀點:若要幫助孩子領(lǐng)悟?qū)W習(xí)內(nèi)容,教育者就應(yīng)為他們創(chuàng)設(shè)一些必要的環(huán)境,讓孩子在環(huán)境中分析問題、發(fā)現(xiàn)聯(lián)系、重組事件。
圖1 依據(jù)同化理論設(shè)計作業(yè)的思考
2.在順應(yīng)中向前走
課后作業(yè)樣例2:(張家港市沙洲小學(xué)二年級)征集與分享學(xué)生、家長、老師感興趣的關(guān)于時間的話題后,讓學(xué)生自主設(shè)計不同形式的“認識時、分、秒”。
設(shè)計思考:常見的人民幣單位元、角、分是十進制,長度單位米、分米、厘米也是十進,而時分秒則是六十進制, 打破了學(xué)生關(guān)于單位進率的既定圖示,就需要擴充學(xué)生的認知結(jié)構(gòu),但是學(xué)習(xí)的過程如果充滿著無理由的規(guī)定,學(xué)生就會漸漸失去對數(shù)學(xué)的興趣;如果能讓學(xué)生持有對數(shù)學(xué)不同的長久好奇,則能激發(fā)學(xué)生更深刻地理解數(shù)學(xué),并在數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)精神的營養(yǎng)中,幫助學(xué)生于順應(yīng)中改變數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),保持數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的彈性,也能讓學(xué)生感悟數(shù)學(xué)發(fā)展進程。
設(shè)計啟示:學(xué)生完成“制作鐘面”“體驗時間”和“時分秒知識梳理”,在解鐘面的結(jié)構(gòu),感受鐘面計時的原理、方法中夯實了基礎(chǔ)知識與基本技能;在完成“只有北京時間嗎? ”“計時工具發(fā)展史”“動手測時間”“一天的作息計劃”“其他時間單位”中,學(xué)生感受到數(shù)學(xué)源于實際生活的需要,數(shù)學(xué)為工具的制作提供了方法,同時解決工具的局限性在于大腦(如圖2)。為此,人們要不斷改變時間單位的定義:從1 秒是平均太陽日的1/86,400, 終止于1 秒是銫-133 原子基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷對應(yīng)輻射的9,192,631,770 個周期, 人類開始進入原子時間時代。由此可以發(fā)現(xiàn),設(shè)計一些認知失衡的作業(yè),不強調(diào)數(shù)學(xué)概念的強制規(guī)定性, 而是從失衡處起步,讓學(xué)生不斷走遠,學(xué)生將欣賞到數(shù)學(xué)思維冒險帶來的意料之中與預(yù)料之外。
圖2 學(xué)生對時、分、秒的研究
弗賴登塔爾認為數(shù)學(xué)教育的核心是“數(shù)學(xué)再創(chuàng)造”,即學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中通過自己的實踐與思考,發(fā)現(xiàn)或者發(fā)明出已有的數(shù)學(xué)原理[6]。當(dāng)“數(shù)學(xué)再創(chuàng)造”貫穿于數(shù)學(xué)教育的全過程,學(xué)生便能通過組合先前已知的概念來建構(gòu)有意義的新概念,或發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)事實之間不曾知曉的關(guān)系,也就實現(xiàn)了大數(shù)學(xué)家龐加萊的“創(chuàng)造是選擇”的隱喻[6],與波利亞所說的“換一種方式去看它”[6]。
1.誕生精彩觀念
課后作業(yè)樣例3:(常熟市常欣小學(xué)五年級)體驗100 平方米(如圖3)、1 公頃(如圖4)、1 平方千米(如圖5)有多大。
圖3 體驗100 平方米
圖4 體驗1 公頃
圖5 體驗1 平方千米
設(shè)計思考:首先,平方厘米、平方分米、平方米的進率是以100 倍的方式擴大,而平方米的教學(xué)之后,教材讓學(xué)生認識的是公頃,公頃與平方米的進率是10000,這樣一來打破了進率的一致性,學(xué)生必然在平方米與公頃間失衡,所以務(wù)必要通過建構(gòu)100 平方米(其實100 平方米是用公畝命名的),讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)不但講道理,而且道理始終如一。其次,和認識平方厘米、平方分米、平方米的“看一看”“摸一摸”“找一找”“比一比” 等直接的具身體驗不同,“100 平方米(公畝)”“公頃”和“平方千米”很難在課堂上直接體驗,而且生活中大多數(shù)學(xué)生缺少相關(guān)的經(jīng)驗積累,需要借助“長度”“時間”作為抓手進行間接體驗。這也符合格式塔心理學(xué)家的觀察:真正的學(xué)習(xí)常常會伴隨著一種興奮感,學(xué)習(xí)者了解到數(shù)學(xué)概念之間有意義的關(guān)系、內(nèi)在的結(jié)構(gòu),會誕生精彩的觀念。
設(shè)計啟示:學(xué)生通過完成作業(yè),發(fā)現(xiàn)了面積單位的真相,創(chuàng)造了屬于自己的觀點:其一,1 平方厘米就是邊長1 厘米的正方形,1 平方分米就是邊長1 分米的正方形,1 平方米就是邊長1 米為單位的正方形,自然推理出它們之間的進率,照這樣,也能自然創(chuàng)造出新的更大的面積單位,其方式就是在頭腦中構(gòu)造以邊長為10 米的正方形(公畝)、為100米的正方形(公頃)、為1000 米的正方形(平方千米);其二,邊長為10 米的正方形其面積自然是100 平方米, 但是100 平方米不只是正方形, 還可以探索出100 平方米的其他形狀……當(dāng)把細節(jié)放在整體之中,學(xué)生也會通過放大細節(jié),考量細節(jié)與整體的聯(lián)系,從而真正理解數(shù)學(xué)的上位概念與下位概念。
2.看見自己的成長
課后作業(yè)樣例4:(姑蘇區(qū)滄浪新城第二實驗小學(xué)四年級)根據(jù)給定條件制作年歷(如圖6)、制作平年與閏年的游戲器具(如圖7)、制作普通計時法與24 時計時法的轉(zhuǎn)化學(xué)具(如圖8)。
圖6 學(xué)生制作年歷
圖7 學(xué)生制作平年與閏年的游戲器具
圖8 學(xué)生制作平計時法轉(zhuǎn)換器具
設(shè)計思考:老師依次給出年份的1月1日是星期幾,一年的最后一天是星期幾,某個季度的第幾天是星期幾,讓學(xué)生根據(jù)所給條件制作年歷,學(xué)生不僅要熟練掌握年月日的知識與聯(lián)系,更鍛煉了學(xué)生的推理素養(yǎng)。平年和閏年的判斷對于有些學(xué)生是很難的,但學(xué)生在制作小卡片與scratch 游戲,將陳述性的判斷方法轉(zhuǎn)化成程序性理解。制作普通計時法和24 時計時法的互相轉(zhuǎn)化學(xué)具, 學(xué)生有的在原有的鐘面上做簡單的加工,有的制成時間尺,都更好地領(lǐng)會了轉(zhuǎn)換原理。制作年歷、學(xué)具等,學(xué)生能顯性地看見自己的動手成果,更重要的是學(xué)生通過推理演算、理解轉(zhuǎn)化原理,會發(fā)現(xiàn)這一切都需要數(shù)學(xué)思考,從而在數(shù)學(xué)思考幫助動手達成的認識中,洞察作業(yè)即作品。
設(shè)計啟示:數(shù)學(xué)離不開計算,小學(xué)生甚至將數(shù)學(xué)窄化到數(shù)學(xué)就是計算,但他們大多對計算又沒有好感,因為一般計算就是反復(fù)練、練反復(fù),從而連帶著他們對數(shù)學(xué)也沒有好感。而如果學(xué)生感受到計算不停留于書面操練, 數(shù)學(xué)計算是為了生成作品,進而解釋現(xiàn)象、服務(wù)生活,學(xué)生會明白算不僅是“技術(shù)”,還是“運籌”。這樣,學(xué)生便在計算的需要中切實掌握計算的方法,便在計算闡釋真相中發(fā)現(xiàn)了自己實實在在的成長,實現(xiàn)了計算創(chuàng)造新生活。
數(shù)學(xué)教學(xué)追求“不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展”[7],但這不是直接將學(xué)生分成三六九層,然后根據(jù)相應(yīng)的層級進行教學(xué)行為,而是要通過數(shù)學(xué)任務(wù),觀察其思維水平就某一個具體的問題解決處在哪個水平等級, 進而引導(dǎo)學(xué)生尋找努力的方向,逐級而上。而且在向上的努力中,學(xué)生不但調(diào)動著智力,也發(fā)展著情緒、態(tài)度、價值觀,使得學(xué)生在完成作業(yè)的過程中,實現(xiàn)全面的、完整的進步。
課后作業(yè)樣例5:(工業(yè)園區(qū)第二實驗小學(xué)一至六年級)節(jié)水、惜水、愛水,從我做起。(如表3)
表3 一至六年級節(jié)水惜水愛水的作業(yè)任務(wù)
設(shè)計思考:孩子們在日常生活中發(fā)現(xiàn)水龍頭沒有擰緊,水就會一滴一滴往下流,不禁思考:一個沒有擰緊的水龍頭一分鐘會浪費多少滴水呢?一天會浪費多少? 一年會浪費多少? 一年浪費的水要支付多少錢? 全國14 億人呢? 帶著這樣的疑問,孩子們在家長的幫助下用數(shù)學(xué)實驗的方法解開謎團,通過互聯(lián)網(wǎng),參觀自來水廠取水口、清水池、濾池,再設(shè)計3D 模型、組裝過濾式凈水器……作業(yè)的逐步完成,同學(xué)們不僅可以收獲數(shù)學(xué)知識,也初步體驗數(shù)學(xué)的嚴謹性與廣泛的應(yīng)用性,真實地理解水資源的寶貴和珍惜、保護水資源的必要。作業(yè)的最終完成,既發(fā)展了大腦,用智力挑戰(zhàn)數(shù)學(xué)困難;也發(fā)展了心靈,用善與真挑戰(zhàn)不端舉止。
設(shè)計啟示: 樣例5 以主題為載體進行超級鏈接,將相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容串成鏈、織成網(wǎng),由線到面再到體地編織學(xué)生自己的數(shù)學(xué)系統(tǒng)和經(jīng)驗系統(tǒng),不斷地促使學(xué)生對生活現(xiàn)象進行數(shù)學(xué)思考,而且這一思考就是六年,伴隨著學(xué)生整個小學(xué)階段,學(xué)生每年都會研究同一主題,每年又都超越往年,思考的廣度、深度都在增加。的確,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要“快思”,需要快速得出正確答案,也反映著思維的敏捷性;但數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也需要“慢想”,學(xué)生經(jīng)歷了困頓、失敗,有時還伴隨著放棄、不甘心、從頭再來,會幫助學(xué)生在迎接新的陌生數(shù)學(xué)任務(wù)的時候,有從容的心態(tài),有多種嘗試的可能性。
數(shù)學(xué)課后作業(yè)到底能給學(xué)生帶來什么?在反思皮亞杰、弗賴登塔爾的觀點,以至與他們關(guān)系密切的建構(gòu)主義、再創(chuàng)造、格式塔等學(xué)習(xí)理論,對課后作業(yè)的指導(dǎo)性、預(yù)見性外,也可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)作業(yè)恰好注釋著這些理論。換句話說,我們的作業(yè)實踐檢驗著理論的真?zhèn)?,我們的實踐作業(yè)豐富著理論的內(nèi)涵。為此,可以消弭二元對立的聲音,因為作業(yè)讓學(xué)生真實發(fā)展著,作業(yè)開拓了育人的路徑。
為什么結(jié)論是正確的? 為什么得到這樣的結(jié)果? 為什么數(shù)學(xué)家按照這種方法思考? 能否進一步抽象概括?還有其他性質(zhì)嗎?在數(shù)學(xué)課堂之外,學(xué)生心中始終存在這些問題,而這些問題,非理性無以回答。更何況,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)并非是一個連續(xù)的過程,它涉及知識的重組,甚至要與以前的經(jīng)驗和思考方式?jīng)Q裂,而這些也只有通過理性反思才能解決。
如同以上樣例中的問題解決,學(xué)生解題是為了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)地思考,其經(jīng)歷的頭腦風(fēng)暴和討論,是對建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的回應(yīng):數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不是對已有知識的簡單被動接受,而是依據(jù)其已有的知識和思維經(jīng)驗所做的主動建構(gòu)。學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)概念、數(shù)量關(guān)系、空間觀念,更進一步理解了數(shù)學(xué)的統(tǒng)一性、階段性、整體性、抽象性,更進一步在數(shù)學(xué)思想方法、數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗中積淀理性精神。
完成數(shù)學(xué)作業(yè)是浸潤文化的過程。學(xué)生在真實活動中使用數(shù)學(xué)知識,通過數(shù)學(xué)思考解決各個領(lǐng)域的問題, 這些活動可以體現(xiàn)數(shù)學(xué)家看待世界的方式。這一過程也許是非形式的,但卻是生動的、逼真的,它既使用課本的范例,也包含了豐富多彩的現(xiàn)實世界問題。
完成數(shù)學(xué)作業(yè)是享受文化的過程。數(shù)學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的或發(fā)明的定理、公式、模型,推理的形式,已然是學(xué)生解決問題的工具,而且在問題解決中,學(xué)生可以再創(chuàng)造出前人的定理、公式、模型,或者對數(shù)學(xué)家共同體提出的概念做另一種解讀,發(fā)出屬于學(xué)生自己的精彩見解。
盡管以上我們用實踐與理論對話的方式談?wù)摿俗鳂I(yè)的優(yōu)點,但并不意味著作業(yè)沒有缺點,我們設(shè)計作業(yè)時要充分認識到這兩點。為了保證對這兩點有足夠的認識,表4 可以作為數(shù)學(xué)課后作業(yè)設(shè)計的量規(guī)對照。
表4 高質(zhì)量數(shù)學(xué)課后作業(yè)設(shè)計的量規(guī)