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让学生的数学思维“看得见”
发布时间:2019-01-23   点击:   来源:原创   作者:周琳

摘要:思考能力是最核心、最根本的学习能力。让学生在学习知识的过程中学会思考,是培养核心素养的必然要求。通过记录、操作、语言表达等方式,让学生将看不见的思维记下来、做出来、说出来,既能帮助教师了解学生思维水平、方向和动态,又能促进学生独立思考,优化学生的数学思维。

关键词:小学数学;思维可视化;让思维看得见;数学核心素养

 

自从2014年3月“核心素养”被首次提出之后,我们的基础教育改革就步入了核心素养的新时代。在《教育部关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》中,教育部把核心素养的内涵界定为:学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。本次高中课程标准修订所提炼的数学学科的核心素养有:数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析。义务教育阶段并未明确指出“数学核心素养”,而是以“十大核心词”在《义务教育数学课程标准》(2011版)中呈现:数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识。在数学核心素养的培养过程中,掌握基本的数学知识并不再是主要目的,让学生在学习知识的过程中学会思考,才是培养核心素养的必然要求。

思考能力是最核心、最根本的学习能力。学生只有通过思考才能理解知识,内化知识,使知识成为自身知识结构的一部分。思考能力直接决定着学生学习的水平和质量。爱因斯坦强调过,应当始终把发展独立思考和独立判断的一般能力放在首位。只有思考的学习才是有意义,有价值的。因此,必须使学生从低年级开始就养成积极动脑、独立思考的好习惯。

可是,思维是看不见的。在课堂中,学生究竟有没有在思考?思考过程是怎样的?学生的思维有没有条理?这些在学生大脑这个“黑匣子”里发生的事,我们都是不可控的,这也就严重影响了我们的课堂教学效果。我们常常会发现,当留给学生独立思考的时间时,有的学生想着想着,思绪就成了脱缰的野马,跑到了课堂之外;有的学生懒于思考,发着呆等待其他同学或是老师直接给出答案;有的学生虽然是在思考问题,但是思维混乱,没有头绪。这就需要我们借助一些教学手段和方法,让看不见的思维显现出它的轮廓,变得可捉摸,可观察,可把握,可控制。在最大程度上明确学生的思维方式,并帮助学生具象化解决问题的思路。

 

一、把思维记下来。

小学生的思维正处于由直观向抽象转变的过渡阶段,以直观形象思维为主。而数学是抽象的,对于分析能力及逻辑思维能力尚未成熟的小学生来说,面对信息量大或是较抽象的数学问题时,如果只依靠大脑的抽象思考,难免会力不从心。此时,借助记录的手段,让学生边思考,边用画图、列式、做记号等方法,将自己的思考过程具象化,能帮助学生理解概念,理清思路。

由于小学生好动,注意力不易集中,将缥缈的思维落实到笔下,还能将枯燥的数学问题形象化、有趣化,激发学生的学习兴趣,调动学生思维的积极性、主动性,帮助学生集中注意力。

动动笔,借助图形、符号进行数学思考,将自己的思考过程记录下来,是处于具体运算阶段的儿童最常用的让思维显现的策略。

1、利用画图帮助思维,提高分析问题的能力。

画图可以使抽象的问题具体化、直观化。由于小学生自身的年龄特点和思维限制,学生的抽象思维能力并不是很强,因此当遇到复杂抽象的数学问题,特别是纯文字的数学问题时,学生会出现读不懂题意的现象。有些学生甚至在遇到纯文字的数学问题时,根本就不愿意去读题。此时,学生并不是不会做,而是还没理解题目的本意。这种情况下,就要引导学生运用画图的方法,增加学生解题的乐趣,帮助学生还原题目的本来面目,快速了解数学问题中的已知条件和问题,明晰问题中的数量关系,从而能准确解答数学问题。

例如排队问题,体育课上排队,小明是从左往右的第5人,又是从右往左的第6人,这排队伍一共有多少人?学生看到这样的问题,往往会不假思索地计算5+6=11,而不愿意再进一步深入思考。此时就要引导学生在计算前先根据题意画出示意图,理解题意后再计算。可以用简单的图形、符号来代替排队的人,并根据题目的要求标出小明的位置。画出示意图后便一目了然,不仅快速准确地解决了问题,并且清晰地呈现了学生的思维过程。

用图形和符号画出简易的示意图,可以为学生的思维提供一个可操作的对象,为学生进行抽象思维提供了一个可攀登的阶梯,降低了思考的难度。同时,也帮助学生经历了从实物操作向符号操作的转变,将思维水平提高了一个档次。

2、记录思维过程,方便交流对比,优化方法。

例如在教学一年级上册《十几减9》时,教材提供的是小猴买桃的情境:原来有13个桃,小猴买走了9个,还剩多少个?学生根据题意列出了算式13-9,在探索计算方法时,教师可以引导学生将自己的思考过程记录在纸上,可以画一画,记一记,自主探索计算方法。有的学生会零散地画出13个符号图形,再划去9个,最后数出还剩4个;而有的学生会把10个符号图形画在一起,再在边上画3个,最后先去掉边上的3个,再去掉10个里面的6个,或者直接从10个里去掉9个,都能得到还剩4个;还有的学生能在画图的基础上列出计算过程,13-3=10,10-6=4,或是10-9=1,1+3=4;甚至还有的学生不用画图,直接列出了9+(4)=13,13-9=4。不同的记录方法折射出学生不同的思维水平。有些学生的思维还处在前结构化水平,有些学生则要进步很多,有些甚至能创造性地应用加减法之间的关系想加法算减法,思维层次立现。教师可以组织学生进行比较,在对比中寻找最优的计算方法,在互相借鉴、学习的过程中,提升学生的理解、认识与思维水平。

二、把思维做出来。

    数学思维不是孤立的,它往往伴随着具体的数学活动而展开。对低段学生而言,他们的理解能力和接受能力较差,很难做到主动把抽象知识化为具体知识。动手做一做能帮助他们将数学想象和数学直觉借助操作、试错,得以验证,从而获得基本活动经验,并实现思维的外化,帮助学生从形象思维过渡到抽象思维。教学时,通过引导学生动手“做”数学,在操作、演示、实验、实践的过程中,教师可以有机会观察学生的思维路径、方向与状态,灵活调整自己的教学,以便更好地培养、发展学生的数学思维。

    例如在教学二年级上册《使两个数量同样多》时,教材提出问题:要让两串彩珠同样多,你有什么办法?此时,引导学生通过“摆一摆”这种直观操作的方式,来帮助他们思考与交流。在操作的过程中,使学生体会到应该一一对应地摆,便于比较两个数量的多与少。再结合学生不同的操作,方便让学生对不同的方法进行交流讨论和对比,引导学生找出不同方法之间的共同之处,初步体验关键条件“相差数”的重要性。直观操作使学生更容易厘清不同方法之间的联系与区别,更深刻地领悟新知识。

    在运用操作外化的方法时,我们要为学生准备充足的操作素材,方便他们能创造性地使用各种素材来帮助思考,而不会被单一的素材限制思维。同时也要给学生充分的操作时间,鼓励学生个性化的思考方式。选择素材时,也要注意,不宜过大或过小,也不宜采用球形材料,以免材料滚动遗失,同时还应兼顾材料获得的便利性。

三、把思维说出来。

语言也是思维的外化。借助语言这个工具,我们就可以将内隐的思维展现到人前。语言是教师了解学生思维水平、方向和动态的最好载体。在教学过程中,我们要给学生创造更多的表达的空间,让学生自主表达、自由表达、充分表达,在互相对话、沟通、质疑、答辩的过程中,展现、发展和提升思维。

1、只有通过表达,知识才能被激活,才能被内化,否则学生吸收的可能只是惰性的知识,而不是活性的知识。

首先,鼓励学生用语言表达,学生就必须要有自己的想法和观点,于是促进了学生的独立思考;其次,要想比较准确、清晰地用自己的语言将其展现在别人面前,并以期获得别人的认同,那就意味着他对自己的想法又进行了一次整理和总结,这将有益于其将知识进一步内化;再次,有说的人,必有倾听的对象,如老师,同学等,这就意味着有人进行互动和反馈,比如表扬、补充、纠正等等,这将有利于学生获得继续思考的动力,以及优化思维的途径。学生能用自己的语言从不同角度、不同侧面来阐述自己的看法或意见,这既是理解的重要标志,也是从理解到创新的关键一步。教师在教学中常常会发现,问学生听懂了吗,学生总是会点头称是,但是让他用自己的话表达,却又往往说不出来。这说明他们并没有真正理解,没有进行自己的独立思考,学生只是被动的接受了外在的知识,而没有内化成自身的一部分。因此,教师一定要鼓励学生大胆地用自己的语言阐述自己的认识和想法,这样才能促进他们独立思考,把书本知识转化为自己的知识,同时也能暴露出他们在理解过程中的认知错误,便于及时纠正。

2、鼓励学生当“小老师”,在互动交往中共同进步。

《礼记·学记》指出:“学然后知不足,教然后知困。知不足,然后能自反也;知困,然后能自强也。故曰:教学相长也。”这段话论述的是一条学习规律:学习不能仅仅满足于自身的收获,还应当尝试施教于他人。通过“教别人”这种知识外化的过程,能强化自己对知识的理解和掌握。陶行知先生也说过:“为学而学不如为教而学之亲切。为教而学必须设身处地,努力使人明白,既要努力使人明白,自己便自然而然的格外明白了”。所以他认为,教是最好的学。因此,我们在平时的教学过程中,应该创设自由民主的学习氛围,鼓励学生积极主动地担任“小老师”,向其他同学分享自己的想法与经验,在互相探讨、互动交往中使自己与他人共同进步。人正是在与他人的交往和互动中学习着生存所需要的各种知识、技能与经验。在互动交往中,知识获得了增值。学生通过交往,分享彼此的思考、经验和知识,丰富学习内容,寻求新的发现。《礼记·学记》说到:“独学而无友,则孤陋而寡闻。”缺少交往的学习很难产生思维的碰撞和创造的火花。学习中的交往和互动有助于激发灵感,产生新颖的观点和思路,从而增强思维的灵活性和广阔性。

从学生个体角度讲,每个学生都有表现欲,教学要满足、培养学生的表现欲,给他们展示的机会,这是推动学生学习的内在永恒动力;从学生团体角度讲,表达的过程同时也是倾听的过程,它体现的是共同体的学习理念,即学习过程是同伴分享彼此的思考、经验和见解,交流彼此的情感、体验和观念,从而达到分享、共进的过程。这是儿童共同发展的秘诀。

 

四、总结

数学,是思维的体操。通过数学学习,发展学生的数学思维,是数学教学的根本任务, 也是核心素养背景下数学教育最关键的价值诉求。通过将思维记下来、做出来、说出来等外显手段,让看不见的思维变得“看得见”,能促使学生主动进行独立思考,利于将知识内化,逐步提高学生的思维水平。同时也能使教师可以有机会观察学生的思维路径、方向与状态,灵活调整自己的教学,以便更好地培养、发展学生的数学思维。

 

参考文献:

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[2] 余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海:上海教育出版社,2017.

[3] 马莉.思维外显让思维之花绽放[J].科普童话,2017(38):64-65.

[4] 周菲.思维可视化技术在课堂教学中的应用策略[J].中小学教材教学,2015(04):35-37.

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