荷兰数学教育家弗赖登塔尔认为,数学的根源在于普通常识。对学生来说,数学知识并不都是“新知识”,他们在生活中已经有许多数学知识的体验。学校的数学学习正是他们生活中积累的有关数学现象、经验的总结与升华。每一个学生都从他们的现实世界出发,与教材内容发生交互作用,建构他们自己的数学知识。因此,在课堂教学中,我们要从学生的“数学现实”出发,提升学生的思维能力。
比如教学“搭配的规律”一课,教师通常会作如下教学设计:
1.明确问题。小红有2件上衣和3条裤子,要配成一套衣服,共有多少种不同的搭配方法?
2.独立探索。引导学生拿出衣服纸片动手摆一摆。教师巡视,了解学生解决问题的基本情况。
3.展开交流。先在小组里交流搭配的方法。全班交流时,先展示无序搭配的方法,引导学生感受这样搭配容易重复和遗漏,再展示有序搭配的方法。
4.抽象提升。假如没有实物图,你打算用什么方法解决问题?引导学生想出用抽象的图形表示上衣、裤子,并感受方法的简洁性。
5.深度探究。引导学生思考如下问题:(1)怎样选择才能做到既不重复又不遗漏?(2)上衣的件数和裤子的条数,与搭配种数有什么关系?(3)你能列式计算出有多少种搭配方法吗?(4)你能结合具体情境说一说算式表示的意思吗?在问题的讨论过程中完成对搭配方法的建构。
事实上,在日常生活中,学生已有一些搭配的经验,如穿什么上衣,配什么裤子。学生在操作过程中存在的不按顺序搭配,或按顺序搭配,都是学生已有的“数学现实”。正因为存在这些“数学现实”,教学中才需要安排学生小组合作学习。教师在留心观察学生操作情况的基础上,有意识地先让不按顺序搭配的学生操作演示,再让按顺序搭配的学生演示,并都认真地组织评议,其目的就在于让学生通过两种操作方法的比较,体会、感悟有顺序、有条理搭配的好处,从而改善自己思想深处的“数学现实”。
“数学现实”提供了寻找搭配规律的基础,却没有提供规律本身。要构造自己理解的规律,实现学习目标,关键是一种思想上的飞跃,即皮亚杰提出的“反省抽象”。自己做了实践性活动,然后脱身出来,作为一个旁观者来看待自己刚才做了些什么事情,把自己所做的过程置于被自己思考的地位上加以考虑,并从中归纳出结论。在本课例中,先让学生拿出衣服纸片动手摆一摆,根据实物图得出结论,思维具有很强的形象性,且更多依赖原有的“数学现实”。再让学生画简单的图形来代替实物图,撇开了具体的实物,思维属于初步的抽象水平,超越了原有的“数学现实”。最后从图形的连线中,发现“2个3、3个2”的数量关系,用数量关系式“上衣的件数裤子的条数=搭配方法的种数”刻画搭配的规律,思维处于抽象水平,是对原有“数学现实”的二度超越。在这个过程中,教师始终遵循学生的思维特点,以学生原有的“数学现实”为认知起点,引导学生在形象思维的基础上适度抽象,有效地培养了学生的思维能力。