文|孔忠偉
數學語言是由數學符號、數學術語和經過改造的自然語言組成的科學語言,它與數學教學和研究有著緊密的關系,也是學生與世界溝通的主要橋梁之一。數學語言可以有多種表征形式,可以是文字語言、圖形圖象或數字符號等。在數學課堂教學中,關注數學語言、發展數學語言對于提升數學核心素養有著重要價值。
在一次課堂展示活動中,筆者聆聽了特級教師顧志能的《圖形的運動練習》一課,讓筆者深受啟發。顧老師基于整體視角,以《義務教育數學課程標準(2011年版)》中第35例題為主要素材,創造性地設計了圖形運動的練習,并在層層推進中促進了學生空間觀念的發展。整節課學生興致盎然,奇思妙想不斷,空間觀念得到了真正鍛煉。而讓筆者印象最深刻的是顧老師對于數學語言的關注與運用,不斷借助數學語言的變化推進課堂教學。
數學語言是數學課堂的重要載體,也是師生溝通與學習的重要橋梁。教師需要關注學生的合理表達,引導學生運用更規范、更完整、更精準的語言來表達數學知識,提升學生的數學語言表達能力。
教學片斷:
師:這是一幅笑臉的拼圖(如圖1),現在1號和2號被打亂了,可以通過怎樣的圖形運動方式回到原來的位置呢?

圖1
生:1號可以向右移兩格。
師:說“移”時少了一個字,應該是“平移”。那我們平移時需要注意什么?
生:方向和距離。(教師板書)
師:2號可以怎么還原呢?
生:向下平移1格,然后往左旋轉90度。
生:以2號左下角的點為旋轉中心,旋轉90度。
師:我們說旋轉除了90度,還要講什么?(引導學生補充“逆時針”)
師:他還講到一個點,數學上還有一種非常簡單的方法(如圖2,讓學生想一想,然后課件補充數對)現在你能更清楚地說一說嗎?

圖2
生:2號可以先往下平移一格,然后繞點(2,2)逆時針旋轉90度就可以了。
師:同學們,在說旋轉時,我們要說清楚什么?
生:旋轉中心、方向和角度。(板書)
【賞析:為了引導學生精準、規范地表達數學語言,從顧老師的課堂中至少有三點值得我們學習與運用。一是關注表達的完整性,當學生漏字時,教師及時引導,使學生更完整地表達運動過程。二是引導學生反思表達過程,有效提煉運動的關鍵。比如,每當學生表達后,顧老師都會引導學生思考表達時需要注意什么并進行有效提煉,以提升學生今后表達的完整性。三是關注表達的精準性。比如,學生對于旋轉的表達,還是習慣于運用向左或向右等語言來描述,這時顧老師適時抓住細節,引導學生運用“順時針”或“逆時針”來表達。特別是對于旋轉中心的描述,適時引入數對,幫助學生更精準地表達運動過程?!?/p>
絕大多數的學生對于圖形運動的認識都停留在平移與旋轉兩類,甚至有部分教師也沒有把軸對稱當成一種圖形運動的方式,而認為是一種靜止的圖形。因此,為了讓學生有更全面的認識,顧老師對軸對稱進行了更完整的解讀,借助語言的合理轉換,幫助學生從動態的角度來認識軸對稱。
教學片斷:
師:同學們,剛才1號圖形除了運用平移和旋轉,還有沒有其他方法?(學生沒有反應)
師:那老師來提醒一下大家。(顧老師在屏幕前做了兩次翻轉的動作后,有學生就有想法了)
生:可以利用軸對稱,先做一次軸對稱,然后再做一次軸對稱。
師:同學們,你們看明白了嗎?我們一起來看一下,先做一條對稱軸,然后……這樣的軸對稱,我們還可以叫翻轉,然后再來一次翻轉就可以了。
[板書:軸對稱(翻轉)]
師:想一想,在翻轉時要注意什么?
生:先找到對稱軸。
【賞析:在上面的課堂中,顧老師從運動的角度出發,借助動作演示來幫助學生回憶舊知。雖然有部分學生能夠把軸對稱想象成運動,但還是有不少學生并沒有真正理解。因此顧老師把軸對稱這個詞進行了轉換,變成了更具運動感的“翻轉”一詞,從而巧妙地把靜止的圖形與運動的方式溝通起來,至此學生對于圖形的認識又增加了一種方式,而且這種方式也將促進學生的思維獲得新的發展?!?/p>
在課堂教學中,教師還要注意轉換數學語言表達的方式,把學生從簡單的聽說中解放出來,適當給學生增加寫、想等不同的方式來體會數學語言,促進學生更好地理解與運用。
教學片斷:
師:老師這里還有一個3號,想一想它可以怎么還原?(如圖3)

圖3
生:先向下平移1格,再向左平移1格,最后繞點(2,2)逆時針旋轉90度。
生:先繞點(3,3)逆時針旋轉180度,然后繞點(2,3)順時針旋轉90度。
(學生一邊演示一邊表達,教師引導學生看清運動過程)
師:現在我們提高難度,不演示直接說方法,看你們能否想到圖形運動的過程。(學生說方法,然后再請其他學生來擺出運動過程)
師:老師這里也有一種方法。(課件演示)你們能來說一說是怎么運動的嗎?(學生在說時,教師把這種方法記錄在黑板上)
[板書:繞點(3,3)逆時針旋轉90度,向左平移1格,再向下平移1格]
師:再來挑戰,如果平移1格算一步,旋轉1次算一步,軸對稱1次算一步,那么剛才這個運動就是幾步?(學生齊說三步)想一想,有沒有比三步更少的方式?請你先擺一擺,然后寫在作業紙上。
(學生操作)
【賞析:在以上教學過程中,顧老師對于數學語言的表達就有多種形式的變化。一是從聽看到聽想,在此過程中,學生同樣是聽語言,但由于缺少了動作支撐,學生對于語言的理解難度就加大了許多,不管對于表達者還是聽者都是一種能力的提升。二是從口頭到書面,借助積分的形式鼓勵學生用文字來記錄運動過程,不僅能幫助學生梳理表達過程,還能鍛煉數學語言,促進學生更精準地表達?!?/p>
課堂教學中,教師需要引導學生運用更規范、更合理、更簡潔的語言來表達過程,因此教師要不斷創設有挑戰性的任務,在層層推進中促進學生語言表達能力的發展,從而實現學生從低階模仿到高階創新的轉變。
教學片斷:
師:剛才我們用了三步還原,后來又想到了兩步,你們現在心中肯定有個問題——
生:有沒有一步還原的方法?
師:試試看,能否一步就還原。
(學生操作,然后小組交流)
生:可以把3號與下面的正方形看成一個整體,并畫一條橫線,再把整個圖形繞點(3,2)逆時針旋轉90度。
【賞析:在上面的教學中,顧老師鼓勵學生利用一步來還原圖形,這是一個極大的挑戰,需要學生在充分理解前面方法的基礎上進行融合與創新。在這個過程中,就有學生創造性地把3號圖形和下面的正方形整合成一個整體進行旋轉,從而只要一步就可以完成。這就是一種創新性的思維,學生在合理的表達中獲得了思維的高階發展?!?/p>
【聽課反思】
名師的演繹給我們提供了實踐的模板,我們也要不斷反思自己的教學,有效提升學生數學語言表達的水平。
一、修身養言:提升教師自身的語言功底
課堂教學中數學語言的培養,關鍵在于教師,教師要不斷提升自身的專業素養,提升對教材的深度解讀能力,不斷開展基于數學語言的研究,才能更有效地提升學生數學語言表達的水平。
1.修煉語言表達。
教師要認識到數學語言規范表達的重要性,并在平時的學習、研究中關注數學語言,提高自己的表達水平。只有教師自身表達水平提高了,才能在課堂教學中像顧老師一樣更專業、更規范、更精準地表達數學語言,同時也能夠捕捉到數學語言表達的細節,有效提高學生數學語言表達的水平。
2.修煉教材解讀。
教師還要深入研究教材,正確、合理、全面地解讀教材,引導學生更專業、更規范地表達數學語言。比如,在上面的教學過程中,如果教師自己對于軸對稱的理解是靜止的,那么學生一定也會從靜止的角度去表達圖形的運動。因此,教師需要深度解讀教材,從整體、專業的角度去思考與構架,引導學生更合理地表達數學語言。
3.修煉語言教學。
教師還需要在平時的課堂教學中關注數學語言表達的練習,創設有效的環節來錘煉學生的數學語言,有效激發學生表達的興趣、提升語言表達的規范性,真正通過數學語言的表達引領學生深度學習。
二、融合教學:設計合理的語言教學環境
培養學生的數學語言表達能力,除了提高教師個人素養外,還需要教師在教學設計與教學實施中不斷關注數學語言,融合有效的材料、方式和要求,為學生創設更合理的語言表達環境,提升學生的語言表達能力。
1.融合多種語言的豐富表征。
數學語言的表征形式可以由數字、文字、圖形或符號等組成,在課堂教學中,學生表達數學語言的形式也有多種,可以直接口答,也可以書面表達,甚至可以腦中想象等。在教學中,教師需要靈活運用多種形式,在語言的轉變中促進學生掌握知識。
2.融合不同語言的整體呈現。
數學知識的學習應該讓學生經歷從薄到厚,從厚到薄的過程,教師需要設計更具融合性的材料,把不同的知識整合在一起,并讓學生在不同語言的表達過程中鞏固、拓展知識。在上面的教學中,顧老師整節課運用一個材料,但該材料非常巧妙地整合了三種不同的圖形運動方式,學生在表達的過程中不僅鞏固了所有剛體運動的方式,同時也強化了三者之間的聯系與區別,提高了學生的語言表達能力。
3.融合不同層次的合理推進。
教師在教學設計時還需要考慮數學語言表達的不同層次,處理好理解、模仿、運用和創新等不同數學語言表達的學習過程,有效提高數學語言表達的水平。在上面的教學中,顧老師按還原的步數,逐步提升數學語言表達的難度,讓學生在不斷模仿、理解與創新中發展數學語言表達的能力。