“数学规定”教学亦要“再创造”

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  众所周知,有些数学知识是约定俗成的,苏教版课标教材五年级下册《用“数对”确定位置》的教学内容即如此。这一课,主要是将学生已有的用类似“第几排第几个”的方式描述位置的经验加以提升,用抽象的“数对”来表示位置。很多教师在教这样的内容时,只是简单地告诉学生,确定位置就要遵守“第几列第几行”这一规定,教学也能顺利进行。
  可是笔者在六年级毕业班上对学生进行的口头调查中,发现了问题。
  问1:你还记得五年级学习用“数对”确定位置时,第一个数表示“列”还是“行”?
  许多学生抓耳挠腮,模棱两可。
  问2:为什么第一个数表示“列”,第二个数表示“行”?
  生:因为第一个数表示第几列,所以第二个数表示第几行……
  生:因为数学家就是这样规定的。
  表面上看,学生也能接受“数学规定”。但时间长了,学生便会习惯了接受,容易产生这样的想法:老师告诉我们这样,我们就这样去记。显然,从调动学生思维及促进学生可持续发展的角度来看,这样的教学是远远不够的。
  那么,有更好的教学策略吗?我在实践中进行了尝试。
  【教例】
  一、新授环节:学习“数对”确定位置
  教师出示本班级学生座位表(如下图)
  
  生3:李雨秋(第3列 第4行)
  虞 悦(第5列 第4行)
  刘 健(3列 4行)
  ……
  师:为什么这位同学都把“第”字给去掉了?
  生:这样记录更快!
  生4: 李雨秋(第3列 第4行)
  虞 悦(5 4)
  刘 健(6 3)
  ……
  生5: 李雨秋(第4行第3列)
  虞 悦(45)
  刘 健(36)
  ……
  师:这两位同学的记录就更简单了,把“行”与“列”也去掉了。大家觉得这样好不好?
  学生意见不统一。
  师追问:好,好在哪?不好,又不好在哪?
  生6:我认为好,这样记录速度快。
  生7:不好,因为不容易分清。比如刘健一会是(63),一会是(36),别人就搞不清了。
  (学生形成了一个认知冲突,统一的“数学规定”呼之欲出,教师及时引导。)
  师反问:是呀,光看(63)你能一下子明白吗?还需要改进。怎么改进?
  生:先写‘列’,再写‘行’。
  揭示:(指图中刘健的位置)刘健坐在第6列第3行,在数学上可以用“数对”表示为(6,3)。
  明确:“数对”中的第一个数表示第几列,第二个数表示第几行;两个数之间要用逗号隔开,两个数的外面要用小括号括起来。
  追问:现在会不会混淆了?
  生:不会!
  ……
  二、练习环节:应用“数对”确定位置
  师:同学们的表现都非常出色,我要重点表扬一位同学,他一直积极思考,大胆表达自己的观点,他所在的位置用“数对”表示是(3,2),你知道他是谁?
  生1:他是××。
  师:判断正确吗?(生齐答:正确)
  师:接下来,请大家来夸夸自己的同学。
  出示:我要夸的同学在第()列第()行,用“数对”表示为(),因为他(她) ……
  生2:我要夸的同学在第8列第2行,用“数对”表示为(8,2),因为她学习很棒。
  ……
  (真诚的表扬和欣赏让课堂温馨浪漫。)
  师:我还要夸一夸听课最认真的同学,他的位置用“数对”表示为(4,Y),他是谁?
  (课堂上鸦雀无声,学生没反应)
  师:他可能是谁?请这位同学站起来让大家向你学习。
  (第4列的同学陆陆续续全站起来了)
  生3:第4列的同学都有可能在老师的夸奖之内。
  (教师留给学生知识、心理上的暂时性“空白”,不断增大问题的不确定性,给了学生好奇心的刺激和智慧的挑战。)
  师:我很想夸夸坐得最端正的同学,他的位置用“数对”表示为(x,1)。他可能是谁呢?
  (第1行的同学自豪地站起来)
  师:大家同意吗?为什么?
  生4:因为第1行的同学都有可能被夸到。
  师:我最喜欢的同学,用“数对”表示是(x,Y),请起立!
  (全班同学都兴奋地站起来)
  师:是呀,对每个同学,老师都一样喜欢,一样欣赏。
  【反思】
  数学教育家弗赖登塔尔认为,学生学习数学是一个有指导的“再创造”的过程。数学学习本身是学生的“再创造”。虽然,学生要学的数学知识都是前人已经发现或发明而规定的,但对学生来说,仍是全新的、未知的、模糊的知识,需要再现类似的创造过程来形成。数学知识的学习并不是简单的接受,而必须以“再创造”的方式进行。从这个角度去想,很多数学规定从产生到被普遍认可都有一个曲折而漫长的过程,怎样规定更合理都有其内在的原因,并不是轻描淡写的一句“数学家们这么规定”就能解释的。因此,在数学学习的过程中,应给学生提供具有充分“再创造”的通道。反思上述案例,为什么能取得较好的效果呢?
  1.自觉优化,让学生体会规定的必然性
  小学数学规定的教学一般要经过规定的引入、规定的建立、规定的巩固与运用三个阶段。规定的引入与数学概念的教学一样,也可以创设情境,让学生在有利于学习的课堂氛围中主动参与数学规则的建构过程。当学生有可能理解某一规定产生的背后原因时,不妨给学生创造条件,让学生更好地认识和理解这样的规定,体会规定的合理性与必然性。上面案例的教学创设了一个让学生尝试记录班级同学的座位的情境,通过对不同记录方法的比较,产生认知冲突,诱发学生对确定位置这一问题的深入思考,进而理解遵守“第几列第几行”这一规定的合理性。学生不仅知其然,更知其所以然。
  2. 比较反思,让学生经历规定的再创造
  用“数对”确定位置其实就是以直角坐标系的思想对平面内一点位置的描述,而笛卡尔直角坐标系的创建,是数学史的一次飞跃,它在代数和几何上架起了一座桥梁。同时,不同方式描述平面内一点的位置,直至用数对来描述的过程,其实也是一个符号化的过程。数学史中,符号化的过程大致经历了“文辞阶段、缩写阶段、符号阶段”三个时期,每个阶段相对前一阶段都是一次飞跃,在数学史上有着重大意义。这些,我想引领着学生在这节课中去经历,去感悟。通过教师两次叙述的对比,不断追问“为什么你们后面都把‘第’字给去掉了?”“好,好在哪?不好,又不好在哪?”“用‘数对’(6,3)这样表示会不会混淆了?”学生充分地感受到符号化的价值,统一的数学规定呼之欲出、自然有效。
  3. 逐步抽象,让学生提升对规定的理解
  “数对”作为一种符号刻画了物体和所在位置的对应关系,学生在学习新知时已有所领悟,在练习中,教师继续深化,拓展学生的认识。从具体“数对”(3,2)、(8,2)等到半抽象“数对”(4,Y)、(X,1),再到抽象“数对”(X,Y),让学生根据数对确定同学的位置,数学思维含量逐渐加大,水到渠成地建构了数学模型——有序“数对”(X,Y),让学生在更高的层面上把握数对的本质。
  (作者单位:南京市溧水县实验小学)
  责任编辑 李 淳
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