刘德宏
《义务教育数学课程标准(2011年版)》(以下简称《课程标准》)在总目标中明确指出,要使学生获得适应社会生活和进一步发展所必需的数学基础知识、基本技能、基本思想和基本活动经验。从中可以看出,新课程标准将获得基本活动经验与理解基础知识、掌握基本技能、感悟数学思想方法并列,成为义务教育阶段学生数学学习的重要目标之一。学生获得必要的数学活动经验,有助于他们形成比较完整的数学认知结构,从而提升数学素养,全面实现数学学习的目标。
基本活动经验是指学生亲自或间接经历了活动过程而获得的感悟、体验,是学生经历数学活动的过程与结果的有机统一体,既包括经历数学活动所获得的经验本身,也包括经历数学活动获得经验的过程。按照行为操作活动和思维操作活动这一标准,数学活动经验可分成行为操作的经验、探究的经验,数学思维的经验和综合运用数学知识进行问题解决的经验。作为教师,应该结合具体的教学内容,设计组织好每一个数学活动,引导学生积极主动地参与数学活动,经历“做”数学的过程和“思考”数学的过程,体验数学活动的每一个环节,以获得不同阶段的经验内容,积累丰富的数学活动经验。
一、经历数学知识的形成过程,体验数学活动经验
教学中,教师要从学生已有的知识经验出发,积极创设引发数学学习需要的情境,设计认知冲突,激发学习动机,促使学生积极主动地参与到活动过程中,获得数学活动的经验。
例如,在教学“用数对确定位置”时,教师创设了开家长会的情境,让学生给家长描述位置。出示座位图,说出小军所在的位置。教师问:“如果你是小军,怎样描述自己的位置呢?”学生立即调动已有的知识经验,说:“小军坐在第4排第3个。”还有学生说:“小军坐在第3组第4个。”教师设疑:“同样是小军的位置,却有不同的描述位置的方法,容易让人混淆,怎样才能既准确又简洁地描述小军的位置呢?”学生带着学习需要,主动积极地学习了“用第几列第几行”这种确定位置的方法。当学生会用这种方法确定位置并且觉得比刚才的方法简洁时,教师再设冲突,快速报10个用“第几列第几行”描述的位置,让学生立即记下来。学生如果记不下来,心中就会再次产生新的学习需要:有没有更简洁的方法呢?教师立即发挥学生的主动性、创造性,让学生自己想办法,创造更简洁的方法,并选择典型例子写在黑板上(如下)。
教师组织学生逐一评价,在此基础上,介绍数对(4 ,3)。
在上面的教学活动中,教师设计了层层递进的问题,不断制造认知冲突,有效地激活学生的思维,让学生经历“数对”形成的过程,体验活动经验,真正地从“经历”走向了“经验”。
二、经历操作思考的过程,丰富数学活动经验
“儿童的智慧在自己的手指尖上”。学生在外显的行为操作中可以获得来自感官、知觉的直接感受、体验等经验,实现操作、思维、语言的有机结合,使获得的活动经验更加丰富、深刻,从而积累行为操作和数学思维的经验。
例如,在教学“观察物体”一课时,教师让学生用4个同样大小的小正方体摆成一个立体图形,要求从正面看是,从侧面看是, 可以怎样摆?
学生经过操作、思考、交流,得出了3种常规摆法:第一排摆3个,第二排摆1个,并与第一排中的任意一个正方体对齐。面对学生交流得出的常规思维,教师及时启发学生思考:第二排上的一个不与第一排中的任意一个正方体对齐,行吗?学生经过操作,发现这样的摆法也是符合要求的,从而得出有无数种摆法。在这一动手操作的活动中,学生的创造性思维得到了一定的发展,也积累了在操作中想象、猜想、验证的经验。
在此基础上,教师又提出问题:如果从正面、侧面看仍是原来的形状,至少需要多少个小正方体?学生在原有经验的基础上,再次经历想象、操作、验证的过程,获得了答案:至少用3个,即第一排摆2个,第二排摆1个,但不与第一排中的任一个对齐(即从前面看,第一排中的小正方体不挡住第二排的小正方体)。
上面的操作活动,不仅丰富了学生的感觉、知觉的经验,更重要的是让学生在操作中感悟到数学思维的经验,实现行为操作经验与数学思维经验、方法性经验与策略性经验的有机融合,从而丰富了学生的数学活动经验。
三、经历迁移运用的过程,深化数学活动经验
《课程标准》指出“教师教学应该以学生的认知发展水平和已有的经验为基础”,教师要充分发挥学生已有的经验对探究新知的作用,引导学生迁移运用已有经验,对新的问题展开探究理解,感受已有经验的作用,从而深化数学活动经验。
例如,在学习“加法结合律”时,教师先引导学生回顾“加法交换律”的探究历程:提出问题—列式解答—建立等式—观察猜想—验证猜想—得出结论。接着让学生迁移运用这一种探究新知的经验,主动探究出加法结合律,深化数学活动经验。
再如,在学习三角形、梯形面积公式推导时,学生已积累了“转化”的经验,教师引导学生运用这一经验,联系图形的特征,通过剪、移、拼、转等方法,把三角形、梯形转化为平行四边形,再利用平行四边形的面积公式推出三角形、梯形的面积公式。到了学习圆的面积计算时,只要稍加点拨,学生就会调用已有的推导平行四边形、三角形、梯形的面积公式的经验,自主探究出圆面积计算公式。当学习圆柱的体积计算时,学生就会由圆面积公式推导方法迁移类推,把圆柱转化为长方体,从而推出圆柱的体积公式。
这样的教学活动,让学生经历了知识经验的迁移运用过程,学生的主动性、创造性得到了发挥,数学活动经验自然得到了深化。
四、经历对接生活的过程,提炼数学活动经验
丰富的生活经验是形成数学活动经验的基础。学生在生活中已经积累了一些与数学有关的经验。教学中,要激活学生已有的生活经验,让学生经历将生活经验转化为数学活动经验的过程,实现生活经验与数学经验的有效对接。
例如,学习“年、月、日”时,体验“年、月、日”的时长不像体验“分”“秒”那样可在课堂上现场完成。此时,教师可激活学生的生活经验,让学生用生活中经历的事情,描述一下一年、一月、一日有多长,学生们纷纷发言,有的说:“今年六一节到明年六一节是一年。”有的说:“今年的10月8日是我的生日,再到明年的10月8日,我长大了一岁,也就是又过了一年。”有的说:“我爸爸每个月的第5天缴电话费,这个月的第5天到下个月的第5天,就是一月。”有的说:“今天上午8:10开始上课,到明天上午8:10,正好是一日。”……学生在日常生活中接触年、月、日的经验构成了进一步学习新知的数学基础,从而加深了对“年、月、日”的体验与理解。
再如,在教学“大树有多高”实践活动时,教师问:要知道大树有多高,你有什么办法测量吗?学生经过思考说:爬上去量,很危险;砍下来量,很可惜。可以利用大树的影子,求出大树的高度。在学生的头脑里,原本就知道物体的影子长短不一样,较高的物体影子较长,较短的物体影子较短,教师充分利用这一生活经验,自然地将生活经验提炼为数学经验,组织学生将测量的影子长度与对应的竹竿高度进行比较,发现、验证、运用其中的规律。
通过这样的实践活动,将学生的生活经验进行“数学化”处理,促进学生进行数学思考,有机地将生活经验提炼为数学活动经验,从而积累了解决问题的活动经验。
五、经历回顾反思的过程,升华数学活动经验
学生经历了一定的数学活动过程后,头脑中会或多或少地形成一些数学活动经验,但这些经验是零散的、低层次的,要从“经历”走向“经验”,学生还需回味、反思、比较、梳理、交流、补充、完善,进行经验的改造或重组,从低层次的经验向较高层次的经验转化,从而形成比较完整的经验系统。教学中,教师要引导学生总结反思活动过程,引导学生检查自己的思维活动过程,反思自己是怎样发现、解决问题的,运用了哪些基本的思考方法,有什么好的经验,遇到了什么困惑。从中回味思考,自我领悟,升华数学活动经验。
例如,在教学“平行四边形面积公式的推导”时,教师让学生拿出平行四边形纸片,想办法剪一剪、拼一拼,把这个平行四边形转化成我们熟悉的图形。学生拼好后,教师追问:你是把平行四边形转化成什么图形的?怎样转化的?
有的学生沿着顶点的高剪开,然后移拼成一个长方形;有的学生沿着中间的一条高剪开,再移拼成长方形,接着由长方形面积公式推导出平行四边形面积计算公式。教师又追问:那我们为什么要沿着平行四边形的高剪开呢?
在这一活动过程中,学生不仅理解了平行四边形的面积公式,知道公式是怎么推导出来的,更重要的是能够进一步感悟到在学习新知识、解决新问题时,可以通过转化的策略,运用以往的知识经验去探索新思路,解决新问题。其中,教师追问的两个问题十分重要:一是“你是把平行四边形转化成什么图形的,怎样转化的?”这一问题,旨在引导学生回顾将平行四边形转化成长方形的过程,发现不同操作方法的共同点;二是“为什么要沿着平行四边形的高剪开呢?”这一问题,旨在引导学生进一步反思具体的操作方法,更理性地认识到平行四边形转化成长方形的关键——利用对边相等,创造出四个直角。通过这样的回顾反思过程,可及时提升、丰富数学活动经验,使数学活动经验从低层次向高层次转化,从零散向系统性转化。
总之,小学生积累数学活动经验,需要与观察、操作、实验、猜想、交流、验证、反思等活动过程联系在一起,并产生于这些活动过程之中。教师是学生活动经验的开发者和促进者,要结合具体的教学内容,设计、组织好每一个教学活动,从而促进学生真正从“经历”走向“经验”。
(江苏省射阳县教育局教研室 224300)