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儿童本位:学生数学思维生长的加速器

  小学数学教育就像一个圆,最后总会回归到教育的起点――儿童。而儿童的思维是一直处于“生长中”的状态的。因此,我们小学数学教师在关注“怎样教数学”的同时,更应该思考“儿童需要怎样的数学”“怎样才能促进学生的数学思维生长”。[1]基于儿童本位的数学教学活动,是站在儿童的立场,通过各种适合儿童的活动和教学方式,引导学生体验数学发展的历程,感受数学独特的思维方式,获得超越知识的思维能力,感受到数学本身的魅力。下面,我结合自己的教学实践,谈谈自己的一些思考和做法。
  一、顺应天性――实践启动思维模式
  《数学课程标准》指出:“学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。认真听讲、积极思考、动手实践、自主探索、合作交流等,都是学习数学的重要方式。学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程。”可是,现在的课堂教学过程中,数学知识的学习往往是教师向学生展示的“成品”或“半成品”,学生只能“欣赏”,不能亲历对知识的探索和思考的过程,只是在教师的口令指挥下,变成了一个个“操作工”。如此,学生没有真正经历过解决一个问题的过程。在教学中,我们要顺应学生好动手的天性,用数学实践活动启动学生的思维模式。例如,在教学“圆锥的体积”时,如果单纯用讲授的方法,学生很难理解“等底等高的情况下,圆锥体积是圆柱体积的三分之一”。因此,创设一系列让学生动手操作、亲身体验的情境活动就显得尤为重要:
  情境活动1:比较
  教师准备底面积和高不同的两个圆锥形物体,让学生比较它们的大小。交流时说说是依据什么来判断教师手中圆锥的大和小的。
  情境活动2:猜想
  让学生猜测哪些数学量会影响到圆锥的体积,圆柱的体积与它的底面积和高有关,那么圆锥的体积和圆柱的体积是否也有类似的关系呢?
  情境活动3:操作
  各组准备等底等高的圆柱和圆锥形容器,在空圆锥容器里装满沙子,接着把沙子倒入空圆柱容器中,看看装满需要几次这样的操作。
  情境活动4:验证
  通过各小组的实验,学生们可以很明确地发现等底等高的情况下,圆柱体积和圆锥体积的关系。
  课程资源的主体是学生,在教学中要将学生的主观能动性发挥到极致,使学生自身的资源得到充分开发,从而加以有效利用。教学中,可以引导学生通过观察、比较、猜测、操作、验证等过程,让数学思考过程的条理性深入他们的心中,从而提升思维品质,让有效的思维方式得以发展。
  二、满足需求――探索构建思维体系
  苏霍姆林斯基说过:“儿童就其天性来讲,是富有探索精神的探索者,是世界的发现者。”在学生学习数学时,儿童的内心都有一种探索的需求。教师要站在儿童的立场上努力挖掘知识之间的矛盾冲突,提出好的问题作为“导火索”,给儿童的思维创设一个良好的探索“空间站”,让儿童在其中经历猜想、探索后,实现思维体系的个性化建构。
  例如,在上例的实验验证阶段,为了让学生加深认知,教师课前为各学习小组准备空圆锥容器和空圆柱容器,这些容器有的是等底等高的,有的则不是。教师组织各小组自己选择圆柱体、圆锥体容器进行验证。此时,教师不直接告知学生如何选择容器,而是放手让学生们在自己的动手操作中发现问题。实验操作结束后,学生分组报告验证结果。因为学生选择的容器不同,会出现两种结果:①用装满沙子的圆锥容器往圆柱容器里倒3次,正好倒满。②用装满沙子的圆锥容器往圆柱容器里倒3次,不正好倒满。面对这两种不同的结论,学生有了很大的兴趣,纷纷提出要求想再次选择容器进行实验。教师欣然满足了他们的这些要求。结果几分钟后,还是出现了几种不同的结果,此时教师再组织学生合作探索出现这几种结果的原因,让学生在各组所得的结论之间发现问题,从而强调“等底等高”这个先决条件。
  数学学习的主体是学生,作为教师,我们要学会放手,锻让学生在知识的大海上“乘风破浪”。在这个教学片断中,教师并没有直接告诉我们该如何选择学具,而是当起了“甩手掌柜”,让学生自己去选择、操作、得出结论。在这个过程中,学生会在认知冲突中学会选择,在比较中学会辨别,在思考中得出结论。对于学生来说,这才是真正的数学学习。
  三、学会思维――加速学生思维生长
  我们的数学教学应让学生自觉养成“数学地思维”的意识,并能够通过学习数学而学会“数学地思维”。数学学习的结果就是要让孩子的思维习惯发生改变,让孩子拥有一个全新的思维视角。小学数学教学,就要为学生描绘出数学思维的“螺旋上升图”。数学教育的一个主要目标是帮助学生学会思维。学会思维,即从自然状态的思考走向愿意思考、善于思考,是数学学科所应关注的核心素养。
  1.数学教学改变学生的认知方式
  数学思维是数学课堂的灵魂,没有数学思维,就没有真正的数学学习。只有让学习的知识伴随着丰富的数学思维,才能培养理性精神,这样的数学课堂才能提高学生的数学思考能力,改变学生认知方式的单一性,让学生在思辨中感受到数学的无限魅力。
  2.数学教学发展学生的思维方式
  匈牙利著名的数学家罗莎?彼得在他的名著《无穷的玩艺》中写了一个十分生动而有趣的笑话。有人向一群人提出了这样一个问题:“假设在你面前有煤气灶、水龙头、水壶和火柴,你想烧开水,应当怎样做?”对此某人回答:“在壶中灌上水,点燃煤气,再把壶放到煤气灶上。”提问者肯定了这一回答,但是,他又追问道:“如果其他的条件都没有变化,只是水壶中已经有了足够多的水,那么你又应该怎么做?”这时,“灵活”的人可能说:“点燃煤气再把水壶放到煤气灶上。”但是,这一回答却未能使提问者感到满意。因为,提问者认为更为恰当的回答是:“只有物理学家才会这样做,而数学家会倒去壶中的水,并声称他已将后一问题转化成先前的已经得到解决的问题了。”[2]
  也许你会觉得数学家“倒去壶中的水”似乎是画蛇添足,但是我们数学学习所要做的是体会数学家独特的思维方式。我们的数学教学要让学生的思考由浅显到深刻,由知识到思想,由支架到体系,要能够感受思维的发展和提升。教师,要能够站在新的高度上,为学生的思维发展导向,促进学生的思维方式。
  3.数学教学翻转学生的学习方式
  数学教学不仅要让学生学会“数学地思维”,还要“从学会数学地思维走向通过数学学会思维” [3]。在数学教学中,教师要基于学生已有的和现有的经验作为新的拓展起点,通过举一反三、变式求异等发散性的“再思考”,引导学生更全面、多角度、深层次地探究尝试与思维发展,引领学生走向“通过数学学会思维”的佳境深处。
  总之,儿童本位的数学教学,要追寻加速儿童思维生长数学教育,让儿童在数学学习的过程中,智慧得以激发,数学素养得以提升,思维的力量得以生长,以实现叶澜教授所期待的“育生命自觉”的高境界的教育。

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