《小學數學課程標準》提到“符號感主要表現在:能從具體情境中抽象出數量關系和變化規律,并用符號來表示;理解符號所代表的數量關系和變化規律;會進行符號間的轉換;能選擇適當的程序和方法解決用符號所表達的問題”。為更好地引導學生理解符號意義、發展符號意識,在教學中,教師應采用多種不同的教學形式,其中讓學生“創作符號(即用符號準確而有效地表達數學思想的意義)”是最為常見的一種。然而,這種“創作符號”的意義究竟在哪里?它對于學生符號意識的建立到底起到怎樣的作用?那只能走進課堂,觀察、審視和思考……
一、教學片斷展示
1.有關“正負數的認識”的教學片斷之一
教師利用課件演示情境:上車的有6人,下車的有8人。
師:如果讓我們來記錄上車的人數和下車的人數,想一想怎樣記錄能夠既清楚又簡單?
全體學生思考。
師:誰愿意第一個表達自己的想法?
生1到黑板上寫下,“上車6人,下車8人”。
師:用文字的方式記錄,可以嗎?
全體學生:可以。
師:還有別的表示方法嗎?
生2到黑板上寫下,“↑6人,↓8人”。
師:請你給大家解釋一下。
生2:向上的箭頭表示上車的,向下的箭頭表示下車的。
師:用箭頭來表示上下車的情況,可以嗎?
全體學生:可以。
師:可以用文字表示,也可以用上下箭頭表示,是不是喜歡用哪種就用哪種?
全體學生沉默。
師:你用一種方式,我用一種方式,如果不解釋大家就不明白。所以必須有一個統一的標準。因此,在數學中,把上車的人數記為“+6人”(板書),把下車的人數記為“-8人”(板書)。這里的“+”不是我們以前所說的“加號”,而叫作正號;這里的“-”不是我們以前所說的“減號”,而叫作負號。
同一個環節,我們再來看另一位老師是如何處理的。
2.有關“正負數的認識”的教學片斷之二
在全體學生思考之后。
師:誰愿意第一個表達自己的想法?
生1:我這樣記錄,“上車6人,下車8人”。
師:用文字的方式記錄,可以嗎?
全體學生:可以。
師:還有別的表示方法嗎?
生2:我這樣記錄,“↑6人,↓8人”。
師:給大家解釋一下。
生2:向上的箭頭表示上車的,向下的箭頭表示下車的。
師:用箭頭來表示上下車的情況,可以嗎?
全體學生:可以。
師:用文字表示可以,用上下箭頭也可以,你更喜歡哪一種表示方法?
生1:我更喜歡箭頭,因為這樣更方便一些。
師:大家有同感嗎?
全體學生(點頭):有。
師:箭頭向上就表示上車,箭頭向下就表示下車,將文字變為箭頭這種符號讓我們的記錄更方便,很有想法,真棒!現在,讓我們來看這樣一組數據。
大屏幕演示:北京今天的氣溫是零上18度,哈爾濱今天的氣溫是零下4度。
師:這樣一組數據,怎樣記錄才既簡潔又清楚呢?
生1:因為零上與零下也是意義相反的量,所以我還是用箭頭表示。零上18度就是↑18度,零下4度就是 ↓4度。
師:看來你對箭頭情有獨鐘。對于這位同學的箭頭記錄法,其他同學有什么想法嗎?
生2:我覺得,箭頭是表示一個升或降的過程。在18度前面加向上的箭頭,可能是指溫度上升了18度。
師:他說得有道理嗎?
全體學生:有。
師:那你是用什么辦法記錄的?
生2:我覺得應該用加號和減號來表示。零上18度就是+18度,零下4度就是-4度。
師:用加號和減號來表示零上、零下,大家見過嗎?
全體學生:在天氣預報中見過。
師:用加號和減號可以表示零上與零下,那上車與下車的人數用加號和減號也可以表示嗎?(板書:+6人,-8人)
全體學生(思考):可以。
師:再來看,7天前我把1 000元存入銀行,昨天我又取了500元,大家覺得表示這樣的數據選擇怎樣的符號合適呢?
全體學生:加號和減號。
師(指板書):對照這三組數據,能說說什么樣的數據可以用加號和減號表示嗎?
全體學生:只要意思相反,都可以。
師:大家真聰明,加號和減號是表示相反意思的兩個運算符號。所以,在記錄數據時,我們就用“+”和“-”表示意思相反的兩個量。不過,這里的“+”不是我們以前所說的加號,而叫正號;這里的“-”不是我們以前所說的減號,而叫負號。
3.教學片段之一和教學片段之二的對比評析
教師讓學生想辦法記錄上車的人數和下車的人數,其目的是讓學生體驗正號和負號的形成過程,在體驗中感知正號和負號的意義。
在教學片斷之一中,當學生們興致勃勃地用自己喜歡的符號表示后,教師并沒有讓他們暢所欲言,而是蜻蜓點水似地走了一個過場——在大家認同了兩名同伴的記錄方式后,教師迫不及待地給予否定,也就是說學生們剛才的思考過程毫無意義,一切還是教師說了算,以致學生根本沒有真正地體會用符號表示數學思想的意義。長此以往,不利于培養學生的思考能力,更談不上培養學生的符號意識。
在教學片斷之二中,教師并不急于對學生用以表達數學思想的符號做出評價,而是出示另外一組數據,讓學生自己感悟如何才能準確而恰當地用符號表達數學思想,并在對比和交流中主動地經歷了正號和負號的形成過程,可以說有關“正號和負號”的知識是學生自己從具體的教學情境中總結出來的,體現了學生的主體地位,發展了學生的抽象思維,最終使學生真正地理解了正號和負號所表示的意義。
二、總結經驗,踐行思想
其實,細節決定成敗。可以說,教學中的每個環節都需要教師精心地準備、巧妙地設計,挖掘學生已有經驗中潛在的符號意識,在實際的教學情境中幫助學生建立符號意識,通過靈活地運用符號強化學生的符號意識,讓學生在教師的引導中親身體驗、用心感知,從而不斷地發展符號思維,形成符號意識。
為更好地培養學生的符號意識,筆者認為必須關注三方面。
1.通過有效的教學情境,引發學生通過符號表達數學思想的欲望
對學生來說,符號抽象而難以理解。教師引導學生通過符號表達數學思想,其目的就是要將符號這一抽象的數學語言變得形象而直觀。教師創設貼近學生認知特點的、有效的教學情境,能較好地激起學生的學習興趣,產生表達的欲望,從而為富有意義的表達奠定良好的基礎。
例如,在上述案例中,為了讓學生親身經歷正號和負號的形成過程、體驗正號和負號的意義,教師創設了上車與下車的生活情境。在這一情境中,學生明白了意義相反的兩個量,并為富有意義的表達指明了方向。于是,學生們想出了通過上下箭頭符號表達兩種相反意義的表達方式。但是,這種符號是有局限性的,如果是“向東行駛”和“向西行駛”或“零上幾度”與“零下幾度”的表示,那么上下箭頭符號的表達方式就存在歧義。可見,單純通過上車與下車的生活情境,引導學生學習有關“正號和負號”的概念具有一定的局限性,因為這一情境起到的僅僅是對意義相反的量的理解。要真正地通過符號準確而恰當地體現數學思想的意義,教師就必須為學生再次創設有效的情境,在引發認知沖突的過程中,激發興趣,升華思維。
情境的創設不能只是一個“過場”,它必須與課程的內容密切相關,與學生的認知基礎緊密相聯。如果情境不能真正地走入學生的內心,引發學生對知識的思考,那么教師創設情境的結果只不過是為課程內容人為地裹上一層糖衣,學生可能只是對五顏六色的糖衣感興趣,甚至被花花綠綠的糖衣所迷惑,至于自己吞下去的糖果是什么,學生卻全然不知,沒有達到應有的意義。
2.適時地激發學生運用符號表達的欲望,恰當地評價學生運用符號表達的結果
學生在體驗、分析、理解等學習活動的基礎上,依據教學的情境,通過自己的感悟,創設出準確而恰當的表達符號,這是學生對數學知識更深層次理解后的成果。也許最終的成果并不盡如人意,但對于學生來說卻是難能可貴的。因此,適時地激發學生運用符號表達的欲望,恰當地評價學生運用符號表達的結果,對學生思維能力的發展將起到不可估量的重要作用。
例如,在上述兩個教學案例中,對于學生運用的上下箭頭符號表達數學思想的意義,不同的教師其態度截然不同。前者是將箭頭符號直接否定,從而引入正號和負號的相關概念;后者是在對學生運用箭頭符號表達的結果給予肯定的同時,又創設了另外一個生活情境——記錄氣溫,其目的是讓學生進一步加深對意義相反量的理解。“零上”和“零下”仍是一對意義相反的量,學生們自然想到前一個環節中所創設的箭頭符號,但這種表達方式存在歧義,與生活經驗不相符。因此,在認知沖突的指引下,到底該運用怎樣的符號表達數學思想的意義,就需要學生們再次進行思考、重建……
可以說,適時地激發學生運用符號表達的欲望,恰當地評價學生運用符號表達的結果,能讓學生的主體地位得以充分地體現,表達和思考的欲望得以充分地發揮,不僅尊重了學生的個性發展,而且讓符號生成的過程變得生動、有趣,從而有效地促進學生符號意識的形成。
3.憑借在實踐中的應用促進學生思維的升華,為符號意識的培養提供不竭的動力
數學來源于生活,必然應用于生活。符號創作來源于需要,也必然于需要時應用。例如,在學習方程之后,教師為學生們引入了這樣一個問題:
一個女學生問老師的年齡。老師說:“當我是你現在的年齡時,你只有2歲;當你是我現在這個年齡時,我就38歲了。”
這道與生活相聯的問題比較抽象。如果能真正了解符號的意義,找到相應的數量關系,就能輕而易舉地將抽象的問題變得直觀而形象(女學生現在的年齡是x歲,兩人的年齡差始終相同。即x-2=38-x)。在解決這一問題的過程中,學生們主動經歷了從具體到抽象的概括,從抽象到具體的解釋,深化了對符號的理解,發展了符號意識。
經歷是思想發展的源泉,實踐是思維升華的檢驗。巧妙地設計,合理地應用,可以有效地促進學生對符號創作的理解,切實地體會運用符號解決問題的價值,為培養符號意識提供不竭的動力。
引導學生創作符號,就是要讓學生在創作的過程中積極地體會符號對自己思維的幫助,主動地積累使用符號的經驗,形成符號意識。這是學生體驗情感、形成創造力的重要環節。符號意識的形成非一朝一夕,教師只有從點滴做起,引導學生的思維發展,師生才能盡享創作的樂趣!
(作者單位:山東省榮成市世紀小學)
(責任編輯:徐