黄肖慧
数学是“思维的科学”。从古至今,数学被看作万物之本。不少学者认为,数学作为一种思维方式,不仅与人类认识世界的活动密切相关,而且对人们的日常生活,乃至理性精神的发展具有十分重要的影响。作为一门基础学科,数学的重要性不言而喻。
反观现行数学教育,却不难发现“两张皮”这样一种现状:一是在承担教学观摩课的情况下,教师对“情境设置”“学生主动探究”“合作学习”等新的教学方法表现出高度的热情,存在“为讨论而讨论”“为合作而合作”“为活动而活动”的形式化倾向。二是在关起门来上课的日子里,课堂上却是学生每天安静地听教师讲解数学题,用记忆和模仿的方式学习数学,用教师指定的方法解题,努力记住一大堆零碎的知识,因为终有一天考试可能会用上。以上两种教学,学生通过数学学习所形成的数学观念均不能准确地反映数学的面貌,这些错误的学习观念继续对新的数学学习产生消极影响,不断反复,直至学生完全丧失学习的兴趣和信心。
作为一名数学教学践行者,笔者经常反思这样的问题:我们是按照怎样的数学观念从事数学教学的?我们的教学究竟促使学生形成了什么样的观念与信念?根植教学研究之土壤,经历课改浪潮之洗礼,逐步催生了笔者对“求简,求真,求深”教学风格的思辨与实践。
一、探源
(一)求简:简约教学的回归
数学本身就是简约的。曾经的喧嚣与繁华落幕,我们呼唤更为朴实的课堂。
1.用简洁的数学形式表达是科学的需要
布鲁纳的认知教学理论提出:任何学科的内容都可以用更为经济、富有活力的简约方法表达出来,从而使学习者易于掌握。毕达哥拉斯认为,数学的语言本身就是简洁的,勾股定理就是最好的证明。笛卡尔和布莱尼茨等学者指出:大自然本身蕴含着内在的规律,这种内在规律反映到我们的头脑,就是以简约数学原理的形式表现出来,人类可以预测大自然,就是因为有了数学原理的分析和大自然的内在规律。拜读苏联教学论专家巴班斯基的教学过程最优化理论,笔者深深感受到“简约”作为一项重要原则,在指导教学设计、教学内容的选择、教学策略、教学评价的实施等方面的重要作用。学生拒绝数学,认为数学是枯燥的、无趣的,那是因为题海战术蒙蔽了学生的眼帘,使他们难以发现数学文化之美,过多的、复杂的数学活动让数学成了“替罪羊”,同时也伤害了我们的学生。
历史上,战国晚期的《学记》中提到:“约而达,微而减。”可见,“由繁到简,由博到约”的教育思想自古就是教育的至理。郑毓信教授认为,数学的模式外在表现就是简约形式,同时具有丰富的数学规律。张维忠教授认为,数学是严谨+简洁的学科,数学的语言是非常简练的,数学家们可以凭借这种简练的语言来表达抽象的数学定律和原理,而如果用其他一般语言来表述会显得累赘,同时又无法传达出数学的精妙之处。一席话,给了笔者诸多启示,数学的学习认知活动就是“抓住事物的本质属性,剔除事物的非本质属性的过程”;“求简”课堂,就是复杂的问题简单化,找到适合学生亲近数学、学好数学的教学方式。
2.脱繁入简是教学研究趋势
石中英教授的《教育哲学》,道出了人的存在与教育之間的关系:“人的存在是有限的,不仅人的生命是有限的,而且由此导致了人的发展空间和发展能力也是有限的……这是任何一个有着反思能力的人所共有的感受。超越这种有限性,从而达到一种无限的境界,是人近乎本能的渴望。”这不正是当前的教学现状的症结所在吗?当代数学教育中,在有限的学习时间内让学生获得尽可能多的发展,已然成为教师的职业基本功和终极追求,更有甚者,通过挤压其他活动时间、延长学习时间来换取学习成绩。学生有着太多的“不能承受之重”,从而产生厌学情绪,严重影响了教学的有效性;教学过度行为也导致教师身心疲惫,过早地出现职业倦怠。
“求简”教学,就是对这种教育做“减法”,要留给学生更多可以支配的时间和空间,回归朴实课堂。选择简约科学的教学方式,成为数学教育的核心所在。
(二)求真:让真实的学习发生
通过教育教学实践不难发现,传统纸笔测试不能完全反映学生真正的数学能力。可贵的数学高分下隐含着照本宣科的学习方法,解决实际问题能力低下、创新意识不足是目前学生的普遍症状。只能照本宣科,不懂运用变通;只能纸上谈兵,不擅解决实际问题与提出新问题,就是表面达成教学目标的学习,是伪学习。
在明朝思想家王阳明看来,真实的学习是知行合一而非伪学习。“未有知而不行者,知而不行,只是未知。”知行本身是一体的,知是行的主意,行是知的功夫;知是行之始,行是知之成。与思哲相遇,让笔者顿悟:“求真”课堂,贵在知行合一。让真实的学习发生,就是“返人性自然的璞,归学习本原的真”。
1.把学生看成真实完整的人
杜威在《学校与社会》中指出,儿童有四大本能:制作本能、交际本能、艺术本能、探索本能。教育,意即儿童本能的生长。真实的学习,就是对人眭的顺应、保护和激发。子思《中庸》:“天命之谓性,率性之谓道,修道之谓教。”教育就是尊重儿童作为完整人的特性的改造。正如2000多年前柏拉图对教育的注解:“教育分成三个层次,第一个是激发,第二个是启蒙,最终为觉悟。”“教”是为了更好地服务于“学”,而不是教师表演,学生配合。陶行知进一步指出:“教”的法子要根据“学”的法子。
“求真”课堂,需要教师尊重学生的成长,适当“让学”,给学生学习空间。佐藤学说,学生在思考、讨论问题时,教师不要轻易打断……有了充裕的学习空间,小组合作学习的联系才能变得更紧密,学习能力才能得以真正提高。佐藤学更指出了真实学习的重要性:“随着人工智能时代的到来,如果不能培养学生探究、协作学习的能力,学生很难在未来社会的竞争中找到立足之地。”研读《静悄悄的革命》之间,笔者打开了思考的大门,让“教”于“学”,实现“学会”向“会学”的转变,学习才会真实发生。
2.在问题情境中借助问题解决的实践促进学习的发生
心理学家皮亚杰认为,学习者必须积极从事真正的学习,学习变得真实,学生才能够将新知识与之前的理解联系起来。什么是真正的学习?建构主义认为,把现实世界带入课堂学习环境是促进学习的关键。可见,学习就是通过真实情况下的问题解决,使得学生形成人际关系能力,形成批判性思维,形成提出新问题的技能。真实的问题情境让学生全身心投入,“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,“心”在课堂,学习才会真实发生。
(三)求深:追求數学学科的本质价值
2016年,由谷歌旗下公司团队开发的阿尔法狗围棋大胜围棋职业九段选手,其主要工作原理是“深度学习”。深度学习的概念,源于三十多年来计算机科学和人工智能的研究。
计算机、人工智能是怎样模拟人脑的深层结构和抽象认知开展深度学习的?人对知识的学习过程究竟是怎样的一个脑活动过程?面对人工智能的挑战,我们该赋予未来的数学课堂什么样的价值?这些问题,引起了笔者浓厚的兴趣。文献资料显示,布卢姆早在1956年就提出“学习有深浅层次之分”,将教学目标分为了解、理解、应用、分析、综合、评价六个由浅入深的层次。学习者的认知水平停留在知道或领会的层次则为浅层学习,涉及的是简单提取、机械记忆符号表征或浅层了解逻辑背景等低阶思维活动,而认知水平较高的深层理解、应用、分析、综合和评价则涉及的是理性思辨、创造性思维、问题解决等相对复杂的高阶思维活动,属于深层学习。1976年,美国学者马顿和萨尔约明确提出了表层学习和深层学习的概念。
笔者认为,“求深”课堂,是对数学知识观和学习观的重建。与人工智能的“深度学习”不同,教育学领域的“深度学习”概念,应是指向“知识”和“学习”两个核心,是关于知识学习的目标和过程的问题;并体现了“教”与“学”相辅相成、相融一体的特性。学生不是像机器一样孤独地学习知识,而是在教师的引导下,进行循序渐进的互动学习和深层学习,追求思维方式改变、学习方式改变、价值观念改变,形成数学核心素养。
深度教学是当前数学教学改革的焦点,但中小学课堂缺乏深度教学却是不争的事实。探究以下三个问题,或许能帮助我们明晰“求深”课堂的内涵:
1.“求深”课堂教什么
首先,“求深”课堂基于知识结构化。布鲁纳认为:“学习的实质就是理解学科的基本结构。”结构化知识,突破以掌握简单的知识和技能作为教学“效益”的局限,使基本概念、基本定理、基本法则等形成结构体系。有助于数学知识的理解和储存,有助于记忆的长久保持,有助于学生对知识的灵活提取应用,做到触类旁通、举一反三。
其次,“求深”课堂指向数学学科文化,包括数学的思想、方法、数学语言、思维方式、数学家的足迹、数学审美、数学产生发展的历史、数学的广泛应用、数学的理性精神和人文情怀等。
2.“求深”课堂怎么教
“求深”课堂创设合作探究活动的真实情境,以问题为导向,以渗透数学思想方法为目的,进行整体教学设计,引导学生的反思活动的教学;以学生为中心,经历“思维碰撞的过程”“暴露思维的过程”“建构模型的过程”,促进学生行为参与、认知参与、情感参与,全身心参与学习。
3.“求深”课堂如何评价学习的深度
优化纸笔测试,增加数学思考、数学方法策略、学习情感价值观三个维度的测评。设计表现性评价任务,通过读数学、做数学、讲数学,评价学生对问题的理解水平,思维策略,态度、信心等。不仅评价学生“知道什么”,更要评价学生“能做什么”“做到什么程度”,构成“教一学一评”一体化的有机系统。
二、解构
“求简,求真,求深”课堂该有什么样态?通过这样的课堂,培养怎么样的学生?研究路上,笔者始终这样拷问自己。综合对“求简,求真,求深”课堂的思辨,笔者以为它应该具有以下特征:
(一)基于问题学习的课堂
古希腊教育家苏格拉底认为,知识是一种“发现”,强调通过对学生的引出、诱发,让其自行发现知识并加予掌握,特别重视的是学生对问题的思考过程。
“求简,求真,求深”课堂,基于问题学习,学生处于学习的中心,自己发现疑难、提出问题、合作探讨,这一过程正好是学习者概括、归纳、应用知识的过程。
1.设计核心问题引导学生参与学习活动的进程
美国数学家哈尔斯说过:问题是数学的心脏。问题的宽度和深度决定了学生参与学习的宽度和深度,进而决定了数学学习目标的达成情况。我们关注核心问题、问题串的设计,将教学内容进行问题化设计,以问题为载体对教学过程进行板块处理,实现知识结构化;由浅入深,层层推进,使学习过程沿“问题一结论一问题”这样的程序循环往复、螺旋上升地进行着。
2.让提出问题成为有效数学思维活动的桥梁
“带着问题学习”是提高学习效率、增强学习效果的重要前提。我们关注真实情境创设,唤起学生原有认知结构中的知识和生活体验,促使学习活动从解决教师提出的数学问题向着学生发现和提出问题、解决问题过渡,使学习活动始终保持着反思、质疑、创造的活力。问题提出给予学生一种绘制自己的学习路径的感觉,引导着学生的思维走向深化,使学生获得更多的学习乐趣与动力。
3.给学生进行必要的问题提出的策略训练
借助支架式理论,我们为学生提出问题搭建平台,还要帮助学生成为更好的问题提出者,为学生提供经历探究、猜想的机会,真正参与学习的机会。
实践发现,给学生进行必要的问题提出的策略训练,能让学生像“数学家”那样思考数学概念本质,进而建构数学概念。我们采用给定数学情境、给定数学问题结构、给定数学算式三种策略,进行问题提出的专项训练,围绕“是什么”“怎么样”“为什么”等知识本质,在解决问题的前期、中期、后期穿插进行。全面培育问题意识和问题勇气,使教学活动真正有利于提高学生分析问题、解决问题的能力。
(二)基于合作交流的课堂
钟启泉教授曾说:“课堂不是墓地,不是教师面对一片寂静无声的墓碑做祷告的世界;课堂也不是懂的人向不懂的人告知现成的‘知识’的世界,而是相互倾听、共同求索未知问题的探究世界。”
传统的数学课堂,教师“讲完”即“教完”,“讲得好”即“学得好”。尽管有学生交流,有小组合作,但这些合作与交流被“牵制”在教师的意志之下,学生仅仅是行为参与了学习,认知和情感参与度低下,真正的学习并没有发生。“求简,求真,求深”课堂,必然要跳出这个误区,使学生真正动起来。
1.以退为进——教师适时地“退”下来
想让学生动起来,教师就要适时地“装傻”,把课堂的舞台让给学生,以教师的“退”促学生的“进”,正所谓让“教”于“学”,这是体现教师教育教学水平之所在。
合作学习之前,笔者会来到学生面前,欲擒故纵、诱敌深入;合作之时,笔者会站在学生的背后,大隐于市,静观其变;合作之后,笔者将与学生并肩,推波助澜、拨云见日。在课堂随机生成和教学进程整体推进的过程中,充分发挥教师最大的价值——导向,保护,激励。
2.“聽、思、说”一体化——启动学生的“真互动”
笔者以为,在互动交流过程中,倾听、思考、表达是密不可分的一体化进程。相比“学了多少”,“懂得怎么学”更重要,学生形成善于听、敏于思、巧于说的常有状态,才能“真互动”“真参与”,撬开深度学习的大门。
倾听是智慧的源泉,是思考与表达的基础工程。我们注重培养“善于听”的能力,使学生能收集与理清别人发言的数学观点,了解别人的思维过程,并跟自己的想法对比,实现从“听众”向“参与者”的转变。
思考是数学最本质的特点,是连接倾听与表达的内部桥梁。我们注重培养“敏于思”的习惯,使学生勤于思考,思而有理,思而有法,学会数学地思维。学生在倾听、接纳的基础上学会质疑,产生有价值的新问题,促使思考从“独立、封闭”向“关联、拓展”转变。
数学需要思维的表达,表达是倾听与思考的深度催化剂。表达难,用数学的形式表达更难。我们注重培养“巧于说”的能力,使学生学会有理有据地表达。用简洁的数学语言表达,不仅能清晰陈述观点,且跳出“自言自语”的交流误区,着眼关注如何把自己的思考传递给别人,促使交流的延续和深度的保证。
探寻“求简,求真,求深”数学课堂,是彰显数学知识本质和重建教学关系的需要,更是新一轮课程改革对培育学生数学核心素养的必然要求。我思故我在,我行故我思。秉承思辨与实践融合,坚持追求教育价值的最大化,自是“吹尽黄沙始到金”。