王辉
摘 要:在数学课堂教学中,如何依托“核心素养”培养学生的思维能力和创新能力,如何引领学生追求数学的本质,以达到数学教育教学的本源,是一线教师一直在思考的问题。本文借助所在学校“端本教育”的立校思想,在“用字母表示数”的教学中,深入挖掘教材,立足学生已有的认知水平和心理特征,激活学生思维的内驱力,实现“以学定教”的教学追求。
关键词:端本 教育思维 字母表示数
德国哲学家雅思贝尔斯说,教学的本质意味着“一棵树摇动另一棵树,一朵云推动另一朵云,一个灵魂唤醒另一个灵魂”。在哲人的诗中,教师教育的目的在于以自己的情感唤醒学生的情感,行为动词是“唤醒”而不是“传授”,学生是学习的主体,教师是学习的组织者、引导者和合作者。端本教育就在于教师定位好自身角色,以学生的认知发展水平和已有的经验为基础,搭建平台,因势利导地帮助学生经历数学学习的全过程。“短平快”的跨越势必会造成思维的断层,教出的学生只会机械模仿。因此,教师就必须创设问题情境,使“旧知”与“新知”之间产生思维的碰撞点,使之成为学生进一步迈入“深度学习”的关键动力,不断引导学生调用已有的认知来驱动概念的建构。下面以“用字母表示数”这节课的教学为例,谈几点具体做法。
“用字母表示数”是人教版《数学》五年级上册“简易方程”这一单元的“起始”课,是代数知识的第一堂“正式”课,也是小学阶段的“种子”课。这堂课的关键在于让学生经历从“数”到“式”的抽象过程,但它是否是学生认识数的第一次抽象呢?答案是否定的,前面学生已经经历了从具体的“量”到抽象的“数”的过程。在他们已有的认知里,数都是确定的,因此用数字表示。但是,通过这节课的学习,认识到数可以是不确定的,这类数可以用字母表示,这对学生来说是认知上的一种颠覆。
历史上这种思维的跨越经历了两千多年,漫长的思维演变浓缩到一堂课中,难度可想而知。为了突破教学难点,教材编排上修订了原先从用字母表示特定的数、一般的数起步,而是从学生已有的生活认知出发,创设年龄情境,直接从用含有字母的式子表示数量关系开始,使学生体会字母能代表一大批数,含有字母的式子抽象概括出数量关系,从而帮助学生跨越断层,感悟新知。
把脉学情和教材分析,问诊课堂教学设计。如何在学生的已有认知基础上,引发用字母表示数的需要呢?苏霍姆林斯基说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者和探索者。在儿童的精神世界里,这种需要特别强烈。”教师应创设冲突情境,以问题为内驱力,激发学生探究欲望,利用新旧知识的冲突,引导学生小组讨论交流,引发学生思维的碰撞,从而顺利跨越思维障碍。在教学“用字母表示数”这节课时,应当抓住下面三个冲突点。
(一)确定的数用数字表示,不确定的数用字母表示
【片段一】
出示一个粉笔盒。
师:老师在粉笔盒里放了一些粉笔。大家看清楚哟(放1根粉笔),老师刚放进去几根啊?
生:1根。
师:确定吗?为什么这么确定?
生:我看见老师放了1根。
师:哦,你看见了,确定了,所以就用具体的数字1来表示。
师:(再放两根)我又加了几根呢?
生:两根。
师:确定是两根,对吗?我们就用具体的数字2来表示。
师:(再放3根)我又加了几根呢?用数字几表示啊?
生:3。
在上述环节中,教师通过在未知粉笔数的粉笔盒中添加粉笔,集中学生的注意力和學习兴趣,使学生回顾从“量”到“数”的知识经验,知道确定的数用数字表示,为从“数”到“式”的跨越埋下伏笔。
【片段二】
师:好,那现在粉笔盒里一共有几根粉笔呢?你能用几来表示呢?是7根?8根?9根?
生:是a根。
师:你们听懂了吗?他说粉笔盒里现在有a根粉笔。为什么用a来表示呢?
生:不确定你放了几根。
师:你们也是这个意思吗?那刚刚为什么都是用具体的数字来表示的?先自己想一想,然后把你的想法和同桌说一说。
生:知道的就用数字表示,不知道的就用字母表示。
师:他说得好吗?此处应该有掌声啊!确定的数我们就用具体的数字表示,当不确定、不知道的情况下就用字母来表示。
本教学环节承接上一环节确定的数用数字表示的现实情境,继续猜想现在粉笔盒里的粉笔数,使学生在确定与不确定的追问中,了解到不确定的数可以用字母表示,实现从“数”到“代数”的建构。采用全过程体验的教学方法,使学生理解用字母表示数的简洁性和概括性,激发学生的创新思维,培养学生的探究讨论能力,由浅入深,引发学生的数学思考。
(二)同一情境中,不同的对象用不同的字母表示
【片段三】
出示大头儿子、小头爸爸照片。
师:请看,认识吗?大头儿子今年几岁?
生:a岁。
师:为什么?
生:不确定的数用字母表示。
师:学得真快啊!我们就用a表示大头儿子的年龄。那小头爸爸几岁呢?(说两个)
生:b岁,c岁。
师:我们就用b来表示小头爸爸的年龄。
师:为什么不是a岁呢?
生:因为大头儿子的年龄和小头爸爸的年龄不一样,大头儿子用a,小头爸爸就不能再用a了。
小结:说得很清楚,爸爸和儿子的年龄不一样,所以不能用相同的字母来表示。也就是说,在同一情境中,不同的对象要用不同的字母表示。
学生在掌握不知道、不确定的未知数都可以用字母表示后,很自然地就能完成用字母来表示爸爸和儿子的年龄。该环节使学生经历从一元到多元,是学生掌握用字母表示数的又一层次,是学生代数思维的进一步发展。
(三)用含有字母的式子表示关系
经历了上述的探究过程,学生对于用字母表示数有了初步的体验,明白了什么数需要用字母表示,为什么要学习用字母表示数。此时,教师需要再次搭建平台,使学生通过思维对比,主动探寻用含有字母的式子既可以表示一个数量关系,又可以表示一个量,当用一个合适的数代替字母并求值,就得到一个具体的数,从而帮助学生逐步感悟,适应字母代数的特点。
【片段四】
师:我们看,刚才儿子是a岁,如果老师再给你一个条件,爸爸比儿子大26岁,你觉得爸爸的年龄还可以怎么表示呢?
生:f岁。
师:可以吗?(板书:f)对是对的,还有其他办法吗?
生:a+26。
师:(板书:a+26)可以吗?你能看懂不?
生:a是儿子的年龄,26是爸爸比儿子大26岁,a+26是爸爸的年龄。
师:你们听懂了吗?谢谢你,谁能像他一样再说一说。…
师:当老师告诉你爸爸比儿子大26岁这个条件以后,你觉得用谁更加好啊?
生…:a+26更好,可以看出爸爸比儿子大26岁,一个字母看不出来。
师:对啊,当两个量之间存在一定关系,(板书:关系)我们往往不用两个字母,而是把其中一个量,用含有字母的式子来表示。
在上述环节中,教师通过增设条件,引发学生对于“同一情境中,不同的对象用不同的字母表示”这一感知的深度思考,当爸爸和儿子之间的年龄存在一定关系时,爸爸的年龄还可以怎么表示,学生通过字母和含有字母的式子在具体情境中的直观感知,理解含有字母的式子,不但能够表示数还能表示数量关系。
如果说用字母表示数的“本”是教材的文本,那么学好用字母表示的“源”就在于学生的深度思考。通过粉笔盒和父子年龄的问题情境,学生在一层层的深入中理解用字母表示数的三个冲突点,真正从用字母表示数的起点出发,到用字母表示数的目标达成。通过创设三个习题,强化对字母表示数的理解,发展符号意识,具体分述如下:
第一,用含有字母的式子表示指定的数量。四幅图分别对应加减乘除四种运算。教师总结时适时提出:这些字母分别与哪些数进行了哪些运算?学生在思考中发现,尽管我们不知道这些字母是多少,但是照样可以用字母参加加减乘除的运算,得到的结论具有一般性。
第二,含有字母的式子所表示的意义。文字题,如果一本字典e元,一本练习本f元,那么3e表示什么?12f表示什么?e+5f表示什么?采用学生熟悉的单价、数量、总价的數学模型,明确在具体情境中,含有字母的式子所表示的意义,使学生理解字母的使用是数学表达和进行数学思考的重要形式。
第三,代数式运算。这里设置了两道题,一是如果e+f=8,那么e+f+k是多少?二是如果r=s+t,已知r+s+t=30,那么r是多少?用字母表示数的学习最终是为了后续学习方程服务的,这里参照了CSMS研究小组著作里的测试题,将代数式作为一个整体参与运算,有助于学生形成符号意识,有助于学生从“算术思维”向“代数思维”的过渡。
荷兰著名数学家弗赖登塔尔说:“数学教育只有在传授知识、培养能力的同时注重人文精神的渗透,才是健全的、完整的教育,才能成为真正意义上的数学教育。”在明确了用字母表示数的“本”“源”后,最后通过数学史的介绍,回归到数学文化,使学生感受数学是人类文化的重要组成部分。
综上所述,…基于“端本”理念下的数学课堂,是教师从“教教材”转变成“用教材教”,是学生从“一成不变的被动学习”转变成“自我建构的主动学习”,也是师生共同从“数学知识”上升到“知识和文化”交相辉映的数学学习。如果我们教师不断去关注学情,剖析教材,以生为本,定能挖掘出数学的本质,跨越学生的思维断层,真真正正做到“以学定教”。
[1]干翎.追寻“用字母表示数”的成长[J].小学数学教育, 2018(6).
[2]俞正强.“用字母表示数”三个教学体验点[J].小学数学教育, 2019(5).
[3]张奠宙,等.小学数学教材中的大道理——核心概念的理解与呈现[M].上海:上海教育出版社,2018.