


【摘 要】“面積單位間的進率”是人教版數學三年級下冊“面積”單元的教學內容。其內容設計讓學生對數學事實認識清晰,且認識過程簡單明了,但卻避開了學生可能出現的錯誤。從兒童立場角度,“否認”錯誤是學習中非常重要的認知活動,一定要讓學生經歷在不同可能性中進行比較的過程,讓學生經歷從否認到承認再到確認的過程,從而學會“用數學的眼光觀察,用數學的思維思考,用數學的語言表達”。
【關鍵詞】兒童立場 認知邏輯 從否認到確認
“面積單位間的進率”一課的教學以面積含義、常用面積單位的認識,長方形、正方形面積計算為基礎。各個版本的數學教材都明確呈現了其探究路徑和方法,幫助學生在直觀表征的支持下獲得結論。教材這樣編排符合“從已知到未知”的學科邏輯,回答并解釋了1平方分米是多少平方厘米的問題。筆者認為,清楚地指明研究方法會擠壓學生的自主探究空間,讓學生的前期理解無法真實呈現,進而缺失改正錯誤認知的機會。
一、從現象、現狀看問題
“面積單位間的進率”在教學實踐中屬數學事實易達成類型,常見的教學方式有兩種。其一,按教材呈現的學習任務推進學習,通過計算“邊長為1分米的正方形面積是多少”或“用1平方厘米的小正方形紙片鋪1平方分米的大正方形,要用多少張小正方形紙片”,得出1平方分米=100平方厘米。其二,以“猜想—驗證”的教學模式展開。先猜想,再提供1平方分米和若干個1平方厘米的小正方形學具,在拼擺、推理等活動的支撐下自主探究,通過交流討論獲得結論,明確1平方分米=100平方厘米。
按如上第一種方式展開教學,學生的學習過程會很順暢,他們的認知基本不會出現偏差。在學習任務和教師的引導下,學生能夠清楚地獲知結果。按第二種“猜想—驗證”模式展開教學,學生有較多的自主思考空間。通過交流討論,思維清晰的學生會借助拼擺、計算等方式驗證自己的想法并得出結論。如上兩種教學形式,都能讓學生獲知本節課的數學結論,但在之后的練習中,會有學生出現面積單位與長度單位間進率混淆的情況,為什么會出現這樣的情況?
尋其緣由,還要回到學生學習的差異上。第一種,部分學生自身分析思考能力較強,對概念的理解深入、清晰,具有關聯拓展的能力及關聯比較的思維習慣,這些學生基本無須教師引導辨析,就可以清楚區分并扎實掌握。第二種,部分學生分析比較意識不強,但記憶力較好。這些學生雖然沒想明白他人講過的內容,但能記住,其中也分記住推導過程的和只記住結論的,記住推導過程的忘了結論可以再推導,只記住結論的則就是忘了。一旦忘記,遺留在自己頭腦里的錯誤想法就會再次出現而導致錯誤。第三種,分析比較意識淡薄且記憶力也不太好的學生,留存在這些學生頭腦里的更多的是錯誤想法和錯誤邏輯。
不同類型的學生會有各自不同的問題,課堂要立足于關注每個學生,讓每個學生都經歷活動過程。看似順利的課堂,往往都不能做到讓每個學生都受到關注、讓每個學生都有活動、讓每個學生都有機會。
二、從否認到承認再到確認
新的學習總是以原有的學習為基礎,原有的學習可能促進也可能干擾后續學習。學習是人們把現在的感知同過去的有關知識、經驗聯系起來,經過思維加工,從而理解或掌握知識。這種新舊知識的聯系是通過思維活動實現的。學習過程中的思維活動分為兩步:第一步,把新知與舊知都聯系起來,每一次新的思維活動都從已有思維材料、思維方法的積累開始;第二步,進行思維的加工。而學生在進行第二步思維的加工過程中會出現錯誤。
之前學習的如長度單位間的進率等知識,會對學生在探究面積單位間的進率時產生干擾,導致負遷移。如在開課伊始的猜想活動中,學生出現如下想法(表1)。
如果了解認知規律,知道語言有順應替換特點,就會理解面積單位間進率是10這一錯誤猜想。如一個兩歲多的孩子會數1~10后,繼續數11~20,數11~19一點問題也沒有,在數到20的時候他會說“十十”;同樣在十個十個地數數時,也會出現同樣的情況。這樣的例子還有很多,在學生的學習中總會出現,也都屬于簡單的語言替換和學習的負遷移現象。不能用數學的思維去思考就會使這樣的負遷移異常穩定,且不能被輕易打破。正如猜想后學生在自主驗證活動中表現出的問題,學生不能理性思考,仍陷在自己的錯誤邏輯中,甚至用文字、圖形及負遷移的推理去驗證自己的錯誤猜想(表2)。
從以上學生作品可知,長度單位間進率給學生造成了嚴重的負遷移,學生不能以面積概念為起始進行理性驗證;還有學生因混淆周長和面積概念而產生錯誤。這些錯誤都說明學生在某個知識點上存有疑問,如果不解決,這會成為他們后續學習的障礙。
在面對多種猜想的情況下,想確定某個結論是正確的,其內在的思考邏輯不是確認其中之一就可以同時否定其他選項,因為事情的結果并不都具有唯一性。因此,當面對學生的多種猜想時,教師需要關注“否認”,只有讓學生在否認的基礎上,認清自己的問題,通過交流糾正自己頭腦中的錯誤想法并獲得最終的結論,方可獲得毫不猶豫的“確認”。
基于如上認識,為學生搭建更充足的學習空間是很有必要的,可以使學生有機會經歷從否認到承認,最終到確認的過程,從而支持學生不僅獲得面積單位間的進率知識,積累探究經驗,更重要的是促進學生嚴謹思維的形成。為了凸顯對思維的關注,教學時也要有與之匹配的設計。其一,明確提出引導性問題。如1平方分米是等于10平方厘米,還是等于100平方厘米?你否認了哪個結論?又確認了哪個結論?請你想辦法說明。其二,拓展自主驗證空間,只明確學習任務,不指定研究方法,不提供現成學具。如1平方分米等于多少平方厘米?請想辦法說明你的想法,并把你的想法表示出來。因為學習單上沒有為學生提供1平方分米的正方形圖紙(但可以為沒有想法的學生提供1平方分米的正方形圖紙和若干個1平方厘米的貼紙。如有需要,教師可提供學具支持)。如此,可看到學生呈現出的真實的學習過程。
在交流反饋環節,學生借圖說道:“10平方厘米表示10個邊長為1厘米的正方形,而1平方分米是邊長為1分米的正方形,10平方厘米只是那一行。所以1平方分米肯定不等于10平方厘米。有這樣的10行,應該是100平方厘米。”在課堂的總結反思環節,學生說:“通過今天的學習,我知道了1平方分米=100平方厘米,還知道了我在最開始時的想法為什么錯了。”學生的發言讓我們感受到“從否認到確認”這一學習經歷的可貴。
從否認到確認可以說是一個推理過程,從已知的事實或條件出發,通過邏輯或非邏輯的方法,推導出新的結論或結果。在不斷地否定和確定中,得出最終的結論,并堅信結論的正確性。
三、從育人、素養到教學
“從否認到確認”作為一種“如何知道”的認知方式,是把“是什么”視為認知對象,通過對多種可能性的比較和選擇,在確認“不是什么”的基礎上,確認“是什么”。基于這樣認知的教學模式立足于開放性的認知活動,學生借助已有知識及生活經驗可枚舉出不同的可能性,在多種的可能性中否認“是什么”,進而承認“應當是什么”,最終確認“一定是什么”。
“從否認到確認”的教學模式可廣泛應用于不同的內容。如圖1是從“否認到確認”的教學設計框架圖。
郜舒竹、李娟在《平行四邊形的面積:從否認到確認》一文中指出,數學課程與教學應融入“從否認到確認”的認知活動,讓數學學習成為在多種可能性中進行比較和篩選的過程,使“用數學的眼光看,用數學的思維想,用數學的語言說”的活動真實地發生,讓認知成為真正的“過程”。這使得每個學生都被關注,每個學生都有活動,每個學生都有機會。
以“從否認到確認”的教學模式展開教學,能夠聽到不同的聲音、不同的想法,像展開了一場小型的辯論賽,學生借助畫圖、數格子、推理、演算等方式對1平方分米等于100平方厘米的道理進行闡述,在直觀與抽象間不斷關聯,從而對知識有深刻的認識與理解,發展抽象思維,真正用數學的眼光觀察、用數學的思維思考、用數學的語言表達。
數學是“利用數學教學,把數學課程內容作為載體,注重的是學生作為人的全面的發展”。可以說,教學過程更是育人的過程。“從否認到確認”的認知過程遵循“為知是什么,先知不是什么”的思維邏輯。強調否認是承認與確認的前提,對“是”的承認與確認需要經歷對“是”的否認。這樣的思考過程與演繹推理過程很相似,都是從一般性的前提出發,經過不斷推導,得出具體或個別結論的過程。這樣的思維方式在日常生活中普遍存在,一個人如果經常使用這樣的推理思維,能夠讓自己的思維更加嚴謹。因此,將這種思維邏輯應用于學生的認知過程與學習活動中,對學生認知能力的提升是十分有益的。
總之,數學課程與教學應當融入“從否認到確認”的認知活動,讓數學學習成為在多種可能性中進行比較和篩選的過程。教師要尊重學生原有認知,使每個學生都受到關注,讓每個學生都有活動且有機會,讓“用數學的眼光觀察,用數學的思維思考,用數學的語言表達”真實落地。
【參考文獻】
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