江苏省启东市紫薇小学 李 莉
小学数学课的主要运行方式应当是数学探究与数学验证,它们都离不开数学思维。思维是数学的母体,也是教师数学教学致力的方向。提升学生的思维品质,不仅要丰富学生思维内容,更要优化学生思维方式。聚合思维力量,能引导学生的数学探究。聚合“思维力量”,教师可以从互补性思维、差异性思维、关联性思维和程序性思维等方面展开设计、应用,从而不断提升学生数学学习的质量。
学生是一个个的独特的生命体,他们在科学探究的过程中呈现的思维状态、方式等都是不同的。数学知识也是具有多层次、多维度属性的。“互补思维”就是要引导学生从不同视角、不同观察点等方面引导学生考量数学知识。在这个过程中,学生不仅可以展开数学的理性逻辑思维,而且可以展开感性的直观思维、直觉思维、形象思维等。
如教学“圆的周长”(苏教版五年级下册)这部分内容,许多教师为了追寻所谓的“教学效率”,直接引导学生“滚圆”“绕圆”,测量圆的周长,并推算圆周率。其结果是“学生对测量中的各种误差、错误视而不见”,导致的结果是“学生所推理的圆周长和直径的商与圆周率相差很大”。笔者在教学中,首先用圆规在黑板上画出一个圆,并作出圆的外切正方形和内接正六边形,激发学生的直觉思维、具体形象思维,引导学生初步得出圆周率的大致值,即圆周长是直径的三倍多一些、四倍少一些。有了这种对圆的周长与直径的商的初步估算,学生在运用数学“滚圆法”“绕圆法”实验数据进行计算、推理的过程时,如果数值与圆周率的大致值相差较大,就会主动地进行理性反思,反思实验误差,反思操作中的错误,比如绕圆时线没有贴紧,比如滚圆时没有做记号,等等。学生在理性地反思基础上会展开“二次实验”,并且为了实验的准确,学生会对不同大小的圆进行测量。
一般而言,直观的、直觉的、形象的思维有助于学生提出猜想,而理性、逻辑、演绎的思维有助于学生进行验证等。聚合“互补思维”,要求教师在组织学生进行数学实验探究时,要丰富结构性素材,给予学生充分的实验时空,鼓励学生大胆呈现。互补性思维能够促使学生自觉地进行更为全面、更为深入的探究。
不同的学生,其数学思维也存在着明显的差异,这种思维差异正是教师数学教学可资利用的思维资源。在数学教学中,教师要激发学生的“差异思维”,引导学生深度探究。激发学生差异性思维,要从浅刨转向深挖,要从固思转向活思。要聚焦学生思维的切入口,引导学生多问几个“为什么”,多想几个“怎么办”。通过激发学生差异性思维,让学生的数学学习向更深处探索、建构。
比如教学“分数除法”(苏教版六年级上册),学生遇到了这样的问题:一项工程,甲4 天完成了,完成这项工程需要多少天?在问题解决的过程中,教师不可囿于一隅,而应充分发挥学生问题解决的主观能动性,激发学生的差异性思维。如有学生看到了一项工程的量缺失,就采用了假设思维,假设一项工程是做500 个零件,从而将问题转化为具体形象性的工程问题;有学生将一项工程的工程量看成单位“1”,先求出甲的工作效率也就是÷4,再求出甲完成这项工程的天数;有学生则将这个问题看成是典型的“分数除法应用题”,即“已知完成一项工程的是4 天,求完成这样的工程需要多少天?”不同的学生,基于不同的思维,提出了相应的问题解决策略。由于每个学生的思维方式、路径、表达方式等的不同,就会让学生在数学学习中产生个性化的思考。
差异性的数学思维让学生的数学的探究程序、方向等各不相同。在数学教学中,教师要精心设计、研发问题,让问题具有开放性、多元性。问题的丰富性让学生的数学探究有了更多的可能。学生在探究的过程中,有着不同的思维触发、思维灵感、思维指向,因而就会产生不同的探究程序、方法、步骤和过程。
真正的数学探究不仅具有广度、深度,而且具有延续度、发展度。作为教师,不仅要考量数学知识本质度,而且要考量数学知识关联度,进而催生学生的“关联思维”,引发学生的持续性的探究。关联思维,不仅注重数学知识的本质性,更注重数学知识的连贯性、逻辑性和渐进性。
比如教学“比的基本性质”(苏教版六年级上册)这部分内容,许多教师都停留在简单的性质类比、操作类比上,如将“分数的基本性质”与“比的基本性质”进行类比等,而没有引导学生深度思考、探究。笔者在教学中,从三个方面引导学生对比,催生学生关联思维,引导学生持续探究。一是“商不变规律”“小数的性质”“分数的基本性质”与“比的基本性质”等的形式类比。通过形式类比,引导学生学会化简比;二是引导学生进行功能比较,小数的性质可以改写,分数的基本性质可以约分,比的基本性质可以化简比;三是引导学生进行结果比较,小数的性质可以改写成指定位数,约分要约成最简分数,化简比要化成最简单的整数比;四是进行本质比较,无论是化简小数、约分还是化简比,都是对小数单位、分数单位的集聚。这样的关联性思维,能让学生对比的认识走向深刻。
学生在数学学习中的思维具有连贯性、渐进性和逻辑性。作为教师,不仅要引导学生进行知识的横向比较,而且要引导学生进行知识的纵向比较。通过纵横关联,能让学生产生探究的持续动力。比如在上述教学中,学生会积极、主动地探索连比等。作为教师,要引导学生经历认知、设计、完善、制作、测试的全过程,不仅要引导学生广度探究、深度探究,而且要引导学生进行有序探究、持续探究。