2011年《數學課程標準(修訂稿)》中,將原本的“雙基”增加至“四基”,其中“積累基本數學經驗”引起了大多數一線數學老師的關注。那么,什么是“基本數學經驗”呢?張奠宙、竺仕芬、林永偉三位教授將其界定為:“在數學目標的指引下, 通過對具體事物進行實際操作、考察和思考,從感性向理性飛躍時所形成的認識。數學活動經驗的積累過程是學生主動探索的過程。”同時,他們將積累數學經驗、數學活動分為以下4種類型.:直接數學活動經驗、間接數學活動經驗、專門設計的數學活動經驗、意境聯結性數學活動經驗。
如何在實際操作中合理設計與實施,幫助學生更多更好地積累有效的基本數學經驗呢?以下是筆者的幾點思考:
一、 經歷探究,積累直接經驗
由于年齡的限制,小學生更注重親身經歷所得到的感受。因此,他們很多經驗的形成必然得經歷動手實踐,使經驗變得“摸得著、看得懂”,簡潔地說,就是“在做中學”。
教學“軸對稱圖形”時,有一重要環節——判斷“正方形、長方形、平行四邊形”是否為軸對稱圖形,并要求找出軸對稱圖形各有幾條對稱軸。
師:(出示一個正方形紙)它是軸對稱圖形嗎?你能找出幾條對稱軸?
(學生回答后教師現場演示,證明4條對稱軸是正確的結論。)
師:(出示長方形紙)長方形呢?
生:也有4條。
師:大家手里都有長方形,想知道它是不是軸對稱圖形,有幾條對稱軸,最好的方法是什么?
生:折一折(動手操作后,匯報:長方形只有兩條對稱軸。)
師追問:沿著兩條對角線對折的結果是怎么樣的?
生:沿對角線對折,兩邊的形狀與大小相同,但不會重疊,所以不能算對稱。
師:(出示一張普通的平行四邊形紙)平行四邊形是軸對稱圖形嗎?
生(肯定地):是
師:怎樣驗證你們的想法是正確的?
生1(動手折,發現無法做到“兩邊重合”):平行四邊形不是軸對稱圖形,我們只能沿著一條直線把它分成大小與形狀相等的兩個圖形,但一樣做不到重疊。
師:平行四邊形不是軸對稱圖形,大家同意嗎?
生2:(出示一張菱形紙片)我這個也是平行四邊形,可它是軸對稱圖形呀!(示范折的過程)
師(拿著那張菱形紙片):這是平行四邊形嗎?它有幾條對稱軸?
生:這個平行四邊形有兩條對稱軸。
師:那怎么辦?平行四邊形到底是不是軸對稱圖形?
生(討論、總結):普通的平行四邊形不是軸對稱圖形,特殊的平行邊形圖,如菱形,是軸對稱圖形。
在經歷猜一猜、折一折、議一議的活動過程中,學生收獲了“猜測后可以用動手操作來驗證”的經驗,也對教師平時強調的“眼見不一定為實”的說法有了更深的體會。歸納總結時,與其說結論是教師“教”會他們的,不如說是他們自己總結得到的。
實踐探究活動重結果更應該重過程,課堂教學中要給出充分的時間與空間讓學生在數學學習活動中去“親歷過程”,體驗數學,感悟數學,積累數學活動經驗。
二、 巧設情境,豐富間接經驗
戴爾的“經驗之塔”把經驗從低到高分為三層:塔基——做的經驗,塔腰——看的經驗,塔尖——想的經驗。上面的例子屬于“做的經驗”。但課堂教學在時間與空間上畢竟有一定的局限性。這時,可以借助媒介讓學生充分體驗所學知識。
例如:“分數的意義”教學中,教師設計了游戲情境:
師:(出示不透明的漂亮紙袋)這里面有一些本子,老師拿出來8本,是拿了一半,誰能猜出老師紙袋里原本共有多少本子?
生:16本。
師:現在,我再取出袋子里的一半,應該怎么拿?
生:應該拿出4本。
師:再繼續拿出一半?
生:拿2本
師:還能繼續拿出一半嗎?
生:可以,再拿出一本。
師:現在,老師袋子里還剩多少本子呀?
生:只有一本了。
師:只有一本了,我還能再取出它的一半嗎?
生:行,把一本平均分成兩份,拿出半本。
師:就剩這半本了,還能再拿出一半嗎?
……
師:只剩一張紙了,還能再取它的一半?你是怎么想的?
生“把它平均割成兩份,每份是半張。
……
師:奇怪,同樣是一半,為什么每次取出來的數卻不一樣,這是什么原因呢?
生:單位“1”代表的具體數量不一樣了。所以它的一半也就不同。
師:這個問題,在我國古代《莊子·天下篇》中莊子就提出來了:“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”。你能說說這句話的含義嗎?
……
學生沒有生活經驗,且因為客觀環境限制無法形成直接經驗時,結合游戲情境與教師的演示也可以順利積累間接經驗。當“做的經驗”無法積累,“看的經驗”可以作為另一種必要的補充進行。如解決問題時會遇上理解播種機的作業寬度、壓路機壓路面等情境,實地參觀顯然不太現實。如果借助視頻或教師有技巧的黑板演示,一樣能有效幫助學生得到間接經驗,從而真正理解題意。
三、 內培外引,提升思維經驗
當學生的經驗積累到一定程度,會實現量變到質變的飛躍。“做的經驗”加上大量“看的經驗”,學生的數學經驗會向“想的經驗”發展,即經驗的最高水平“抽象的經驗”。教師在培養學生積累基本數學經驗的同時,適時的引導也是必不可少的。
例如:三年級教學“面積計算”后,在拓展練習中可以設計:
第一層次動手、思考:請你在紙上畫一個面積6平方厘米的長方形,再分別畫一個面積12平方厘米、24平方厘米、36平方厘米的長方形,想一想,怎樣才能畫得又對又快?
第二層次提升:一個長方形的長不變,把它的寬乘2,面積會( )。把一個正方形的邊長同時乘3,面積會( )。
第一層次的練習是為第二層次的引入作鋪墊,“做的經驗”的積累可以為“想的經驗”提供支撐。到了五年級學習《長方體與正方體》時,應該有所發展,可以設計:
第一層次(具體數據為依據):某正方體的棱長是5厘米,如果把它的棱長擴大到原來的2倍,表面積會擴大到原來的( ),體積會擴大到原來的( )倍;
第二層次(上個層次的延續與提升):一大一小兩正方體,大正方體的棱長是小正方體的3倍,大正方體的體積會是小正方體的( )倍?
第三層次(抽象):為什么長方體的長、寬、高都擴大到原來的2倍,體積會擴大到原來的8倍呢?試舉例驗證并概括。
在第三個層次中,學生表現出思維經驗的抽象水平不同,有的學生會繼續舉具體的例子來驗證,當大部分學生停留在舉例子說明時,老師加以引導:“你們舉的這些例子能用一個式子來概括嗎?”于是,抽象水平較高的孩子便會得出:
這時,可以再追問:“如果是長方體的長寬高均擴大到原來的3倍,體積又是如何變化的呢?”“你能用這樣的方法解釋為什么正方體的棱長擴大n倍,而它的表面積會擴大到原來的n2倍嗎?
學生開始是在實際經驗中作為一名參與者,接著作為一名間接事物的觀察者,觀察到的是真實事物的替代者,最后,學生觀察到的是一個事件的抽象符號。前兩個階段是“內培”的過程,而教師適時巧妙的引導,好比臨門一腳,使學生的抽象經驗水平往更高層次發展。
四、 尊重起點,避免經驗越位
所謂經驗越位是指教師以其本身的經驗來推斷學生的理解水平。從教師的角度出發,“想當然”地用教師的經驗替代學生已有的經驗基礎,忽視學生的年齡與心理特點,最終出現一方說得“天花亂墜”而另一邊“一頭霧水”的局面。
在教學六年級“圓”這一單元時,不少教師習慣將求半圓的周長公式進行推導:C半圓=2?仔r÷2+2r = ?仔r+2r,最終歸結為:已知半徑(r)求半圓的周長則用公式C半圓=(?仔+2)r;如果已知直徑(d)則得出半圓的周長公式為C半圓=d÷2+d = (?仔÷2+1)d =(仔+1)d 并要求學生像圓的周長公式一樣牢記:C半圓=(?仔+2)r 與C半圓=(+1)d,甚至要求解決問題時,代入公式再列式計算。這樣做的出發點是好的,套用公式簡潔、方便,學生的正確率也確實有所提高,速度也更快了。但實際上,教師自以為“更簡便”的這種方法是得不到學生的認同的。因為,相對于公式中抽象的符號,“圓周長的一半加一條直徑的長”更容易被學生理解與掌握,盡管按這樣的理解去解題,看上去增加了好幾個步驟,但這符合他們的經驗水平與認知能力。如果不遵循學生的認知規律,把教師的意志與經驗強加上去,無異于是“揠苗助長”,其后果不但導致所學容易淡忘,也會引著學生走向思維的死胡同。如果出現四分之一圓或其他情況,生搬硬套就行不通。
教學中應該注意給學生最基礎的經驗與思考,幫助他們找到最根本的解決問題的方法,而不是盲目地拔高要求、見題講題。更不能把教師的認知經驗強加在學生身上。
綜上所述,學生要有效積累數學基本經驗,就要求教師要尊重其原來的生活經驗與知識經驗,重在課堂的訓練與巧妙引導,還應留出充分的時間與空間,搭建平臺,讓學生有經歷積累經驗的過程才能成就富有魅力的數學課堂。