侯兴山
摘 要:小学数学教学中,很多时候学生都是在对生活素材加工的基础上,成功地建构起数学概念或者数学规律的。数学学习过程,实际上是一个“数学化”的过程。数学化就是从生活走向数学,就是将生活素材中的非数学因素剔除,然后用数学眼光去看待这一事物,用数学方法去理解这一事物,进而用数学语言去描述这一事物。让学生经历数学化的过程,可以有效地培养学生的数学核心素养。
关键词:小学数学;数学化;数学思维
小学数学教学有一个重要的特点,那就是数学学习内容与生活的关系十分密切,很多时候学生都是在对生活素材加工的基础上,成功地建构起数学概念或者数学规律的。因此数学教师在实施教学的时候,有一个重要的任务就是在生活与数学之间搭建一座桥梁,这座桥梁所起的作用,既是为了让学生从生活走向数学,更是为了让学生在这座桥梁上能够激活自己的数学思维、提升自身的数学思维水平。可以肯定地讲,只要学生能够真正运用好数学思维,就一定能够顺利地从生活走向数学。
一、数学学习的过程是“数学化”的过程
很多时候,学生包括教师都认为数学学习的过程,就是学生学习并运用数学知识的过程,而至于数学知识如何形成,当前的认识已经走出了师生之间单向传递这样一个线性认识的范畴,认识到学生的数学学习过程,实际上是学生自身的建构过程。但在笔者看来,这个认识还要前进一步,要认识到数学学习过程,实际上是一个“数学化”的过程。所谓数学化,就是指学生运用数学的方法观察现实世界,分析研究各种具体现象,然后加以整理组织,以发现其规律的过程。进一步研究发现,通过横向数学化、纵向数学化,并引导学生将实际问题抽象成数学问题,就可以发展学生的有序思考,包括几何直观、推理能力、模型思想等。从核心素养培育的角度来看,让学生经历数学化的过程,可以有效地培养学生的数学核心素养,这是因為数学学科核心素养的组成要素中,数学抽象、逻辑推理与数学建模,本质上都是数学思维的体现。
例如,学生学习“小数的加法和减法”的时候,教师通常不会直接让学生去进行小数的加减法运算,尽管从传统教学的角度来看,这样的做法是可行的,至少是可以应付考试的,只要教会了学生小数加减法的规则,然后让学生在运算的过程中领会这一规则,在此过程中进一步进行运算,这种类似于行为主义的训练方式,可以培养学生小数的加法和减法的运算能力。但是很显然这样的方法无法培养学生的数学思维。所以有效的教学应当是从学生的生活中挑选素材,让学生在实际情境中进行小数的加减法运算,这样学生在加工这些素材的时候,就必然会调用自己的数学思维,学生通过数学思维对生活素材进行加工,就可以实现从生活走向数学,也就是所谓的数学化过程。这样的过程既培养了学生的数学思维能力,又出现了学生对所学数学知识的深度理解。
二、数学思维驱动学生从生活走向数学
严格来讲,数学思维并非单独存在的,在数学化的过程中数学思维才能发挥其真正的威力。如上所说,所谓的数学化就是从生活走向数学,就是将生活素材中的非数学因素剔除,然后用数学眼光去看待这一事物,用数学方法去理解这一事物,进而用数学语言去描述这一事物,如此就可以形成一个有效的数学学习过程。用教科研的语言来描述这一过程,则可以表述为:对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养,它的内涵包括面对某个综合性情景,能够理解并建构现实情境模型,此过程中学生须会用数学方法解决所提数学问题,再根据具体的情境,解读与检验数学解答。
仍然以上面所举的“小数的加法和减法”为例,在学生的生活中会遇到这样的情境:到超市购物的时候,不同商品的价格是不一样的,那在选购了几样商品之后,就必然会面临着一个计算总额的问题。尽管今天的超市实际上已经是电脑扫描、自动计算,但是将这个实际情节略加改造,比如说如果小明家开了一个小型超市,某一天扫描枪出现了故障,而小丽来买了单价为3.4元的笔记本一本,单价为8元的钢笔一支,单价为2.85元的水笔一支,单价为4.75元的笔记本一本,那一共要收她多少钱呢?
这个情境自然会促使学生去研究小数的加法,由于生活经验的支撑,学生自然知道是将这四个数据相加——这是一个实际生活问题。那在相加的时候要遵循什么样的法则——这又变成了一个数学问题。所以在这个问题解决的过程中,学生的思维自然由生活走向数学,这个走向过程是否顺利,取决于学生的数学思维。
实际教学中有学生写出的是横式:3.4+8+2.85+4.75,但是这个横式如何求解却不得而知。于是有学生进一步探究:可以仿照整数的相加去写竖式,然后当学生尝试去写竖式的时候,又会遇到一个“对齐”的问题,部分学生会凭着自己的直觉思维,去将小数的首位对齐或者末位对齐,甚至有的学生会尝试着把最终的结果算出来,但是最终又遇到一个问题,就是小数点该点在何处……在这样的试错过程中,终于有学生提出应当将小数点对齐这个观点,而当学生尝试着计算出结果之后,教师可以肯定这个结果是正确的。这是为了让学生吃下一颗定心丸,其后有一个重要的教学环节,就是引导学生反思:为什么小数点对齐可以成为小数相加的基本要求?这个问题实际上是为了让学生将刚才的探究过程进一步提纯、重复,本质上还是为了强化学生的数学思维。
三、面向关键能力的小学数学思维培养
数学学习自然要用到数学思维,数学思维强调用数学的眼光看实物、用数学的方法解决问题,用数学语言去描述结论。从数学学科核心素养的角度来看,学生的数学思维得到培养的过程,正是关键能力得以培养的过程。在小学数学教学的视野下,所谓关键能力应当是只能够通过数学学习而获得的能力。也因此可以认为,培养学生数学思维的过程就是培养学生关键能力的过程,从而也就是数学学科核心素养培育的过程。
综合来看,培养小学生数学关键能力时,需要以数学基本思想为指引,以数学核心内容为载体,以数学理性思维为旨趣,以数学基本活动为途径,以数学核心素养为目标。这样的思路,给数学思维的培养带来了有益的启发,教师在设计教学的时候,一定要精心研究教学内容,看这个数学内容能够与学生生活中的哪些经验进行衔接,然后就通过学生的这些生活经验去创设情境,同时面向教学目标去设计问题,良好的问题可以激活学生的数学思维,让他们积极地对生活素材进行加工,而这实际上也就打通了“数学化”的通道,于是从生活走向数学也就成为可能。
综上所述,小学数学教学要以数学思维去推动学生从生活走向数学,这可以为核心素养的培育寻找到一条有效途径。