殷容儀
(蘇州市教育科學研究院 215000)
從學習活動的角度看,思維貫穿于學習活動的始終,思維能力是學習能力的核心[1].從國內對學生核心素養(yǎng)的描述看,一方面我們強調學生品格的培養(yǎng),另一方面我們注重學生的關鍵能力.毫無疑問,學生的學習能力是關鍵能力的一個重要組成部分,所以思維能力應該是核心素養(yǎng)的具體體現(xiàn).
那么,學科思維有什么特性呢?首先,學科思維具有較高層次的抽象性;其次,學科思維的獲得過程具有長期性,不可能一蹴而就,必須經歷長時間、系統(tǒng)而復雜的學習活動和心理過程才能獲得;再次,學科思維還具有社會性[2].從中我們可以得到啟示,學科思維的培養(yǎng)具有長期性、深刻性,它需要有“長度”的教學,更需要有“深度”的教學.
下面,我們就以初中《一次函數(shù)的圖像》這一教學實例來加以闡述:
筆者曾在不同時間、不同場合問過老師和學生這樣一個問題:一次函數(shù)圖像從何而來?結果是,幾無應者.
從初中數(shù)學教材的角度出發(fā)來看,學生首先學習的函數(shù)圖像是一次函數(shù)圖像,老師在實際教學中往往根據(jù)一個具體函數(shù)表達式,首先通過一些計算,然后完成列表、描點、連線這三部曲,就此得到一次函數(shù)的圖像,再往后就是學習反比例函數(shù)圖像以及二次函數(shù)圖像,其教學歷程“自然”的讓人找不出任何瑕疵,很少有人會在這塊內容的教學上提出異議.就這樣,函數(shù)圖像在不經意之間來到了我們身邊,我們對此習以為常.
我們都知道,函數(shù)概念高度抽象,函數(shù)是“數(shù)”與“形”高度結合、高度統(tǒng)一的一個數(shù)學模型,如果講不清、講不透這種深度融合的關系,要想讓學生真正理解函數(shù)是比較困難的.相反,如果我們在教學過程中能夠把函數(shù)的“數(shù)”與“形”剖析清楚,那么對于學生思維發(fā)展的幫助是非常大的.
筆者認為,函數(shù)圖像的教學主要存在三個“時間窗口”,需要循序漸進.
第一個“時間窗口”——《數(shù)軸》的教學.在這個“窗口”節(jié)點上,我們要幫助學生理解數(shù)軸上的任意一點與一個實數(shù)建立了一一對應關系,初步建立“數(shù)”與“形”結合的紐帶,初步感受數(shù)形結合思想.簡言之,我們要讓學生的思維達到這樣一個層面:看到數(shù)軸上的點,要能意識到其對應著一個數(shù);看到一個數(shù),要能反應出其可以在數(shù)軸對應一個點.一個數(shù),一個點,不離不棄,相互依存.
張華很奇怪,說起來小柯和自己成績差不多,甚至比自己還差一些,為什么會找到這樣的好工作呢?張華特地請小柯吃飯,由于兩個人平常就是很好的朋友,因此小柯就一五一十地道出了原委;原來他在招聘會現(xiàn)場看到這家網絡公司招聘經理助理,其中的一條就是需要每分鐘打字60個以上,因為是客戶經理助理,因此需要回答一些網友的問題,而打字快則是必須的技能。
第二個“時間窗口”——《平面直角坐標系》的教學.在這個“窗口”節(jié)點上,我們要幫助學生理解平面直角坐標系內任意一點與一個有序實數(shù)對建立了一一對應關系,進一步構建“數(shù)”與“形”結合的紐帶,再次感受數(shù)形結合思想.簡單地說,我們要讓學生的思維達到這樣一個層面:看到平面上的點,要能意識到其對應著一個有序實數(shù)對;看到一個有序實數(shù)對,要能反應出其可以在平面直角坐標系中對應一個點.一對數(shù),一個點,形影不離,和諧共存.
第三個“時間窗口”——《一次函數(shù)的圖像》的教學.在這個“窗口”節(jié)點上,我們要幫助學生理解函數(shù)的本質,形成對函數(shù)圖像的正確認識,繼續(xù)滲透數(shù)形結合思想.
函數(shù)的本質到底是什么?能不能用通俗一點的語言加以表述?
先來看函數(shù)概念:一般地,在一個變化過程中的兩個變量x和y,如果對于x的每一個值,y都有唯一的值與它對應,那么我們稱y是x的函數(shù),x是自變量.
我們注意看這句話:對于x的每一值,y都有唯一的值與它對應.什么意思啊?不就是給一個x,就會出一個y!也就是給定一個數(shù),就會得到另一個數(shù)!把前后兩個數(shù)依次列舉,不就是一個有序實數(shù)對嗎?據(jù)此,我們可以領悟到函數(shù)的本質——不就是在某種對應關系下得到的一對一對有序實數(shù)對嘛!對初中學生而言,我們把函數(shù)本質解讀成這樣,解讀到這個層面,是不是很通俗易懂?學生理解起來是不是會好很多?
那么好了,在前述談及的第二個“時間窗口”節(jié)點上我們已經明確一對有序實數(shù)對可以和平面直角坐標系中一個點對應起來,既然函數(shù)的本質是在某種對應關系下得到的一對一對有序實數(shù)對,那么這一對一對有序實數(shù)對當然就可以與平面直角坐標系中的一個一個點對應起來,函數(shù)的“形”就有了,函數(shù)圖像就是這么來的.
我們可以清楚看到,這是一個有“長度”的教學,三個“時間窗口”節(jié)點上的教學內容和教學要求,環(huán)環(huán)相扣,層層遞進.很多時候,一個重要知識的發(fā)生發(fā)展是要經歷一個很長的過程的,它的源頭在哪里?其間會發(fā)生什么?最后要達成的目標是什么?需要我們老師通過研究去發(fā)現(xiàn),去把握,在實際教學過程中,我們要心中有數(shù),要早做計劃,要有“草蛇灰線,伏脈千里”的意識,要體現(xiàn)數(shù)學知識發(fā)生發(fā)展的整體性,連貫性.老師要通過學習、研究來練就這個本領,要切實遵循“循序漸進”的規(guī)律來進行這樣的課堂教學.
《一次函數(shù)圖像》的教學既是一次有“長度”的教學,更是一次有“深度”的教學.
我們不妨用下面一個結構圖再來簡要說明,從《數(shù)軸》到《平面直角坐標系》要讓學生初步明白“數(shù)(或數(shù)對)”與“點”的對應,即初步形成“數(shù)”與“形”的結合思想,這個思想是溝通函數(shù)中“數(shù)”與“形”結合的橋梁(如圖).缺失了這座“橋梁”,等同于缺失了“數(shù)形結合”的紐帶,無論我們怎么努力地去強調“數(shù)形結合”思想,總是隔靴搔癢,不解其意.
如果我們只是一味強調通過列表、描點、連線來作圖,無非就是教給學生一個畫函數(shù)圖像的技能,它無法提高學生對函數(shù)圖像的認識,也無助于數(shù)學思維的發(fā)展,更不能形成數(shù)學思想.我們想要一蹴而就,但實則事與愿違,因而這種簡單、機械、沒有深度的教學不可能是培養(yǎng)學生數(shù)學素養(yǎng)的有效途徑.
我們不妨來看看筆者曾經對學生做過的一次訪談調查的結果:
筆者問:你對一次函數(shù)的圖像有什么樣的認識?
絕大多數(shù)學生的回答是這樣的:一次函數(shù)的圖像是一條直線.
少數(shù)學生的回答是這樣的:一次函數(shù)的圖像是一條直線,有兩個點就可以把它畫出來了.
極個別學生的回答是這樣的:一次函數(shù)的圖像是一條直線,這條直線上有無數(shù)多個點.
有學生看到了一條直線,也有學生看到了一個一個點,但就是沒有學生“看到”一個一個點背后對應著的那一個一個有序實數(shù)對.這就是只通過列表、描點、連線來講一次函數(shù)圖像造成的結果.
因此,我們想要把一次函數(shù)圖像的來龍去脈講清講透,想要讓學生真正深刻理解函數(shù)概念以及蘊含其中的“數(shù)形結合”思想.首先,我們老師要對這些教學內容及其內在的邏輯關系深刻理解,精準把握;其次,我們老師要有準備打“持久戰(zhàn)”的意識,它需要前后經歷三個“時間窗口”節(jié)點,時間跨度大概要一年半左右;最后,我們老師在教學實踐中要均勻用力,不偏不廢,持續(xù)推進,不斷加深學生對問題的認識,促進學生數(shù)學思維不斷向前發(fā)展,使得學生對這個問題的認識越來越深刻,直至達到一個很高的高度.這種抓住問題本質并不斷“推波助瀾”的教學才是有意義的教學,才是有價值的教學,才是有深度的教學.所以說,學生的數(shù)學素養(yǎng)的形成絕非朝夕之功,它需要時間積累、沉淀,需要循序漸進.
毋容置疑,數(shù)學素養(yǎng)的形成一定是一個長期的過程,一定是一個持續(xù)發(fā)展的過程,想要用省力氣、走捷徑的方式達成目標,是不可能成功的.更何況,承載數(shù)學素養(yǎng)形成的數(shù)學知識本身就往往有一個發(fā)生發(fā)展的過程,它需要用有“長度”的教學去達成有“深度”的教學.這些認識清楚地提醒我們:循序漸進的教學是正道,是培養(yǎng)學生數(shù)學素養(yǎng)的有效途徑.