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数学应用:撬动学生深度学习的支点

2023-01-12张正英

数学教学通讯·小学版 2022年12期
关键词:数学应用深度学习教学策略

张正英

[摘  要] 数学应用是撬动学生深度学习的支点。作为教师,要营造应用的氛围,立足学生的思维,着力引导学生探究,并对学生的数学应用进行积极的评价。对数学知识的深度应用呼唤着数学教学走向整合、走向整体、走向结构、走向系统。教学中,教师要引导学生全身心投入、全方位建构、全息性感受与体验。通过数学应用,生成学生的数学智慧,让学生的数学学习深度发生。

[关键词] 数学应用;教学策略;深度学习

学生的数学学习不仅仅是习得的过程,更是应用的过程。学生的数学应用,不仅是指“写数学”的作业活动,还包括“说数学”“做数学”等活动;不仅包括学生的实际应用,还包括学生的审美应用。在小学数学教学中,教师要从学生的学习力提升、数学核心素养立场出发,引导、启发学生的数学应用。数学应用是撬动学生深度学习的支点。作为教师,要引导学生全身心投入、全方位建构。通过数学应用,生成学生的数学智慧,让学生的数学学习深度发生。

[?]一、变“消极应用”为“积极应用”

数学应用是学生深刻认识数学知识本质的重要方式,是培育学生数学核心素养的最直接、最有效的学习方式。在小学数学教学中,教师要鼓励学生应用,激发学生的应用兴趣,调动学生的应用积极性,让学生从传统的数学“消极应用”转变为“积极应用”。积极应用的过程是学生数学审视、数学质疑、数学批判的一个过程。在数学教学中,教师要引导学生全身心投入,积极主动地寻求解决问题的方法。

积极的应用过程是学生对相关数学知识进行深度加工、精加工的过程。在引导学生积极应用的过程中,教师要变学生的低阶认知为高阶思维。要聚焦数学知识的本质,磨炼思维。比如教学“比的基本性质”(苏教版六年级上册)之后,教师可以一改传统的由教师出题、学生答题的方式,让学生出题。相较于教师出题,学生出题的样式更丰富、更生动、更具多样性。如我校一位教师在教学“比的基本性质”之后,就提出了这样的问题:比的基本性质有什么作用?这样的问题能引发学生的积极思考,推动学生的类比思维。有学生说,“分数的基本性质可以用来化简分数,比的基本性质应该可以用来化简比”;有学生说,“化简分数要求化成最简分数,我想,化简比也应该化成最简比”。在學生积极猜想的基础上,学生设计、研发了诸多的化简比的类型,诸如整数比如何化简、分数比如何化简、小数比如何化简等。还有学生想到了混合比(比的前项和后项分别是小数和分数等)如何化简、数量比(比的前项和后项有不同的单位)如何化简等。这样的一种问题设计,就将学生推向了数学应用的前台。学生不是消极地等待教师出题,而是根据所学的内容,根据自己的已有知识经验来设计、研发习题。相较于教师出题,学生出题更能彰显学生数学学习的主动性、积极性、创造性,更能激发学生的数学思考、探究潜质。

积极应用关注学生在数学学习中的样态,关注学生在数学学习中的个体表达。通过积极的应用,学生能够建构数学知识与相关问题的关联,能提炼出针对不同问题的解决问题的图式、策略、模式等。在积极主动地设计、研发相关问题的过程中,学生掌握了数学知识的本质,生成了数学思考、探究的智慧,迈向了数学的深度学习样态。

[?]二、变“浅层应用”为“深层应用”

学生对数学知识的应用有“浅层应用”和“深层应用”两种。一般来说,浅层应用就是指学生对数学知识的简单的、基础性的直接应用。深层应用就是学生对数学知识复杂的、灵活的、变式性的应用。相较于浅层应用,深层应用更具挑战性,也更具有趣味性。在深层应用的过程中,教师可以培养学生的数学思考力、批判力和创新力。

在深层应用数学知识的过程中,学生不仅仅是数学知识的回忆者、模仿应用者,更是数学知识的创造应用者。作为教师,要引导学生从问题中搜集关键条件、证据,引导学生将条件和已学知识建立关联,从而帮助学生逼近数学知识的本质,生成学生的数学应用智慧。可以这样说,每一次的数学应用尤其是变式性的应用,都是从不同的层面、侧面来凸显数学知识的本质内涵,都是从知识的表层意义潜入知识的深层意义的过程。在深度应用的过程中,学生不再在知识的表层滑行,而是对数学知识有了深刻的感受、体验、感悟。比如在教学“梯形的面积”(苏教版五年级上册)这一部分内容时,简单性、浅表性的应用就是已知梯形的上底、下底、高,直接套用梯形的面积公式求出梯形的面积;有一定深度的应用是要求学生“反其道而行之”,也就是已知梯形的面积、上底、下底,求出梯形的高;而创造性的应用则是一种实际的变形性的应用,如已知一堆钢管的最上面一层的根数、最下面一层的根数以及层数,要求这堆钢管的总根数等。借助深层次的数学应用,能让学生对数学知识的理解产生一种豁然开朗、茅塞顿开的感受与体验。深层应用是建立在学生身体、心理、认知与情感等交互统一、感应的基础上的。对数学知识的深层应用能让学生的数学认知与数学情感水乳交融,不仅能让学生获得一种耳目之愉,还能让学生获得一种心神之悦。

一般来说,深层应用往往伴随着学生的创造性思维。对于学生的深层应用,教师要积极地予以反馈、评价。在评价的过程中,教师要变传统的预设教学为学生积极的、主动的互动参与。合理的、科学的评价能促进学生的数学应用。在发散学生数学思维的同时,要深化学生的数学学习行为,从而让学生的数学学习行为更活跃、更灵动、更开放。

[?]三、变“单一应用”为“多维应用”

良好的数学应用不仅着眼于数学知识(包括概念、判断等)的单一层面的一种性质、属性,还要引导学生进行全面、综合的应用。这样的一种综合、全面的应用,笔者称之为“多维应用”。多维应用不仅能完善学生的数学认知结构,还能发展学生的数学关键能力和必备品格。在多维应用的过程中,教师要引导学生进行积极的迁移。在迁移的过程中引导学生判断、提取、总结、应用、累积等。

多维性的数学应用具有一种全息性,也就是说,多维应用能让学生从各个层面对数学知识形成一种洞悉、洞察。多维性的数学应用应当遵循着由浅入深、由小到大、由少到多、由单一到整体的过程。数学应用不应当是机械的、盲目的、线性的,而应当是灵动的、多维的、综合的、立体的一个过程。传统的数学应用,往往是数学知识的直接汲取,而深层应用则是数学知识的积极思维与联想、想象等。比如教学“分数乘法应用题”(苏教版六年级上册)这一部分内容时,很多教师都是遵循教材的基本教学要求,反复地出示一些“已知单位‘1的量”“求一个数的几分之几是多少”的问题。这样的问题,容易让学生形成解决问题的套路,甚至形成固化思维、惯性思维等,不利于学生对问题展开真正的、具体的分析。笔者在教学中,借助“分数的意义”以及“分数与份数”之间的关系,将“分数除法应用题”乃至“稍复杂的分数乘除法应用题”引入其中,不断拓展学生的思维。在这个过程中,学生不再机械地套用解决问题的模式,而是积极主动地展开分析:谁是单位“1”的量?单位“1”的量已知还是未知?怎样解决这样的问题?学生借助题目中的分率,以及分率与平均分的份数、表示的份数等之间的内在关联,积极主动地展开分析,从而解决问题。在这个过程中,学生的问题解决不再依赖于模式、套路,而是展开灵动的思维、探究。学生能够对数学知识进行积极主动的取用,进而实现了数学知识的相互转化、积极迁移。

深层应用是学生数学学习的重要方式。作为教师,要营造应用的氛围,立足于学生的思维,着力引导学生探究,并对学生的数学应用进行积极的评价。在引导学生进行数学知识的深层应用过程中,教师要让学生成为发现者、探索者。要引导学生用数学的眼光看世界,用数学的大脑考量世界。对数学知识的深层应用呼唤着数学教学走向整合、走向整体、走向结构、走向系统。当学生的数学学习需求、数学学习实践等连为一体时,学生的数学深度学习就会真正发生。

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