江苏省常州市武进区实验小学分校 王 燕
数学概念是数学知识的起始,是学生进一步学习的前提,也是提升学生数学核心素养的源泉。正确掌握数学概念有助于学生理解并掌握数学知识技能,培养数学关键能力、发展智力、提升数学思维力。而概念是抽象的、不易理解的,儿童的思维特征具有很强的形象思维特征。为切实解决这一矛盾,我们将真实场景引入数学概念教学,在学习场域中引导学生用眼睛去看数学、用小手去做数学、用思维去绘数学,使学生每每想到这样的场景就能唤起并理解数学概念,让抽象的数学概念立足于心。
皮亚杰认为,7~11岁的儿童处于具体运算阶段。具体运算阶段具有以下特点:思维运算离不开具体事物的支持,只能对当时情景中的具体事物的性质和各事物间的关系进行思考,思维对象限于现实所提供的范围。数学教材中有描述式概念和定义式概念两种表示方法,这对于学生来说还是比较抽象的,而儿童学习表现出直观、形象、感性的具体思维。因此,教师必须借助真实、可见、相似的场景帮助学生对数学概念进行学习和理解。
数学概念的教学模式并非一成不变,部分教师没有真正从学生的立场让其接受概念,没有让学生主动地参与其中、身临其境。这种方式很容易使学生感觉疲惫、厌倦,从而不愿意主动思考。课堂上,教师可以利用真实场景有层次地展现形象直观的内容,让学习情境变得具体、生动、形象。学生通过多种感官参与,在参与中思考,在思考中体验,在体验中促进自身对于知识概念的理解。
数学来源于生活,学生学习数学的目的是更好地服务于生活。教师对教学资源的理解程度不足,他们很多时候还是停留在校园范围内。随着教学开放性扩大,教师在组织教学活动时,要将数学知识与学生的生活紧密联系起来,并将数学概念根植于更广泛的真实场景之中,采取任务驱动式教学,让学生看课堂、看校园、看世界,彰显学生在学习活动中的主体地位。
在真实场景的课堂上,教师将色彩丰富、生动形象、浅显易懂、一目了然的情境和场景呈现给学生,不仅符合学生的年龄特点和身心发展规律,还紧紧吸引住了学生的眼球。学生注意力集中,全身心地去探究、去钻研、去解读,增强了对知识概念的直观感受能力,不断投入知识概念的探索中。在此过程中,学生发展专注力,提升想象力,增强记忆力,富于探索精神。
真实场景的课堂是让学生的学习以视觉直观、动手操作、观察发现等体验式形式,展现抽象的概念的思维过程。学生在反复地看、做、想中逐步在头脑中形成清晰的概念认知表象,并建立起相关体验之间的联系,把表象认知进行统一并聚焦概念本质,从而更好地理解、记忆和应用概念。这样的过程不仅让学生积累了丰富的数学活动经验,还使其数学关键能力得到发展。
真实场景的课堂不仅停留在课堂的学习中,还可以打破场地局限,开辟新的教学场地、开发新的实验材料、应用新的教学技术等,使学生对数学概念的理解不仅存在于课堂之中,还能走出课堂,根据不同的信息有效搜索相关的知识点,促进信息的有效交流和沟通。在这一学习过程中,学生在真实的场景中不断对知识概念进行提取、分辨、比较、整理、完善,实现学生思维的升级跃迁。
儿童拥有一颗富有童趣的心。课堂上,如果教师把理性的数学知识藏于一个个有趣的故事中,那么,学生就会被有趣的故事所吸引,集中思维,主动参与课堂,就能在不知不觉中学到并掌握数学知识。这样,学生学得开心,教师也教得轻松。
例如,教学“角的初步认识”一课时,教师这样引入:“绿绿、兰兰和红红是数学线段家族中的三兄弟,三兄弟直直的,不会弯曲。诶,三兄弟有怎么样的特点呢?”这样故事化的引入,一开始就深深地引起了学生的注意力,让学生期待这会是怎样一个故事。而且,在学生的脑海里,线段的形象就不禁跃入眼帘,生动自然。
师:有一天,三兄弟手拉着手出去玩,瞧,每两个兄弟都手拉着手,拉成了我们学过的什么图形呢?三兄弟玩得可开心了,忽然,绿绿脚下一滑摔了出去,剩下的两兄弟刚好组成了一个新的平面图形,还剩下几个兄弟啦?
故事继续,活灵活现的故事情境不仅关注了旧知的复习,还使学生充分思考了线段、三角形和角之间的联系,引发学生的数学思考。
师:剩下的红红和蓝蓝手还拉着吗?瞧,拉得牢牢的呢,他们拉成的新图形,有人认识吗?今天这节课,我们就来初步认识“角”。
故事到这里,教师开始让学生观察遇到的不一样的现象和特征,让学生聚焦手牵手这一特点,形成初步认知,顺利引出课题。所以,教师要充分从学生的立场出发,设计合理有趣的故事化场景,让学生沉浸在自己的想象世界中,发展数学思维。
基于学生思维碎片化的特点,教学中,教师需要及时地对知识进行整合。而联结主义模型强调,知识是以连接网络的方式储存在头脑中的。数学教学的根本目的不仅是要学生理解知识、掌握技能,还是培养学生知识迁移的能力,使学生能把所学知识、技能等应用于不同的情境,更好地学习新知识,解决问题,做到既长知识又长智慧。因此,教学设计时,教师要通过场景和素材的变化、可能的各种变式等,抽象出数学本质,帮助学生建立模型思想。
例如,教学“乘法分配律”时,教师先通过例5,让学生经历计算、猜想、观察、验证、得出结论的过程,初步理解(a+b)×c=a×c+b×c,初步建立起乘法分配律的模型。除了从算术层面进行抽象,教师还可以从几何层面进行抽象。(如下图)
教师又通过例6,让学生从生活实际思考:其实,我们也可以将竖式计算变为横式计算,“46×12+54×12”,就是计算46个12和54个12即100个12;“64×98=64×(100-2)”,就是用100个64减去2个64。无论通过算理的理解进行变形,还是从意义层面进行构建,学生最后都回归到运用乘法分配律这一模型解题的实质。
最后,让学生思考通过乘法分配律能想到什么。“如果□+○=125,那么□×8+○×8=( )”这道题就是考查学生对乘法分配律知识的熟练运用,还考查了学生的符号感和整体思维。又如,“甲、乙两辆汽车同时从两地相对开出,甲车的速度是85千米/时,乙车的速度是75千米/时,出发后4小时相遇。两地之间的公路长多少千米?”这一问题可以用甲走的路程加上乙走的路程来解决,也可以用速度和乘以时间,其实就是用乘法分配律来解决。
教师通过此类系列化场景,可以培养学生的应用意识和创新思维,使学生站在不同的角度理解数学知识,从而提高学生的思维力。从情境出发,又回到情境,学生能更好地把握数学模型来解决实际问题,其理解层次更高、应用能力更强。
心理学上有一个首因效应,教学中,对于初次遇见的问题,如果教师一开始就浅尝辄止,学生就会似懂非懂,再遇见类似的题目就会惧怕。因此,教学中,教师可以围绕一个主题不断变换展开对它的讨论,提出可以解决哪些问题、得出哪些结论,对它进行深度解析,让学生理解关于此主题的方方面面,从而达成对此类问题的理解。教师通过这样的方式将知识循序渐进地讲透,就可以使学生学会举一反三、触类旁通,使首因效应发挥其最大价值。如四年级用数对“确定位置”时,教师不能仅停留在课堂研究,还要放眼生活。
1.以熟悉的场景认识概念
首先由航天场景引入,神舟十二号载人飞船发射成功了,出示三位航天员的图片,设疑:如果科学家要在漫漫的大草原迅速准确地找到返回的宇航员的位置,要确定好什么?引发学生投入学习的兴趣。进而出示教室座位场景,围绕学生熟悉的座位问题进行探讨,确定统一的标准。场景的切换,不仅引发学生的学习热情,还使学生体会到数学与生活的密切联系。
2.以丰富的场景深化概念
在形成统一的描述位置的概念后,教师可以提供场景素材,也可以唤醒学生发现的眼睛,让学生观察电影票上的位置、飞机登机牌上的位置、围棋、国际象棋、十字绣等,还有地理学家确定的地球上的位置。场景虽然不同,但都用到了数对的概念来描述位置。教师让学生各抒己见,不仅拓宽了学生的视野、激发了其探索的好奇心,还让学生有了更深的领悟。
3.以外围的场景应用概念
在此基础上,教师可以展开综合实践活动,可以围绕小区栋数分布图场景,让学生描述其所住栋数的位置;也可以在校园场景里展开寻宝活动,让学生进行位置描述,其他学生找出宝藏;也可以根据地图场景描述我市博物馆、图书馆、少年宫等位置;甚至可以利用虚拟VR场景技术使学生感受位置的描述……这些都能让学生充分体验,运用所学知识进行游戏和生活,让数学概念深深融入内心。
在“确定位置”的主题化场景中,学生能不断地运用以前的知识,如东南西北、第几排、第几个等来确定位置,更能运用数对来确定位置。在外围场景实践中,学生甚至发现,这些还远远不够,还可以用方向和距离来确定位置。学生经历这些场景后发现,用来确定位置的方法有很多。在这一过程中,学生不仅牢牢掌握概念,还能实现拓展概念、应用概念。
史宁中教授说过,数学的眼光就是抽象,数学的思维就是推理,数学的语言就是模型。学生经历操作、观察、猜测、计算、推理、发现等,逐步学会灵活运用解决问题的方法。教师通过设计这些故事化、系列化、主题化的场景,使学生感受到数学思考的乐趣,更好地接受抽象枯燥的数学概念,提升了数学思维,即使变化场景也能理解和应用概念,洞察出数学本质,养成良好的数学素养。