時(shí)間:2023-03-24 15:23:28
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鑒于數(shù)學(xué)問題提出在數(shù)學(xué)課程與教學(xué)中的重要作用,學(xué)者們開展了一系列關(guān)于數(shù)學(xué)問題提出的相關(guān)研究.例如,數(shù)學(xué)問題提出能力水平的調(diào)查研究表明,中國中小學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力還有待于提高[6~7].數(shù)學(xué)問題提出能力和數(shù)學(xué)問題解決能力關(guān)系的調(diào)查研究,揭示了學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力和數(shù)學(xué)問題解決能力之間存在較高的相關(guān)性[8~10].數(shù)學(xué)問題提出能力評價(jià)的研究認(rèn)為學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力可以從提出數(shù)學(xué)問題的流暢性、變通性和創(chuàng)新性3個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)[11~21].但是,學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力的評價(jià),從數(shù)學(xué)問題的流暢性、變通性和創(chuàng)新性3個(gè)方面是不全面的,既然數(shù)學(xué)問題的復(fù)雜程度也代表了一個(gè)學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力的高低,因此學(xué)生提出的數(shù)學(xué)問題的復(fù)雜性也應(yīng)是其數(shù)學(xué)問題提出能力高低的一個(gè)評價(jià)方面.同時(shí),對于數(shù)學(xué)問題提出能力和數(shù)學(xué)問題提出觀念之間關(guān)系的研究還存在一定的空白.學(xué)者Philippou和Nicolaou對于數(shù)學(xué)問題提出能力和觀念之間關(guān)系的研究提供了一些啟示[22].他們調(diào)查了塞浦路斯五年級和六年級小學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力和自我效能觀念之間的關(guān)系.結(jié)果表明塞浦路斯小學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力和自我效能觀念之間存在一定的相關(guān)性.但是該研究僅僅調(diào)查了學(xué)生的自我效能觀念與數(shù)學(xué)問題提出能力之間的關(guān)系,沒有涉及學(xué)生其他的問題提出觀念.例如,學(xué)生對數(shù)學(xué)問題提出的重要性的認(rèn)識,對數(shù)學(xué)問題提出的興趣,以及對數(shù)學(xué)問題提出的教學(xué)形式的認(rèn)識.同時(shí),數(shù)學(xué)問題提出能力是否能夠被有效測量,將直接影響研究者深入探索數(shù)學(xué)問題提出能力和觀念之間的關(guān)系.因此,該研究將首先界定數(shù)學(xué)問題提出和數(shù)學(xué)問題提出觀念的概念,并構(gòu)建了一套數(shù)學(xué)問題提出的評價(jià)體系.在此基礎(chǔ)上,該研究調(diào)查了沈陽市小學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力和觀念的情況,以及二者之間的關(guān)系.
二、相關(guān)概念的界定
數(shù)學(xué)問題提出是指,新數(shù)學(xué)問題的提出和已有數(shù)學(xué)問題的重新闡釋,它可以發(fā)生于數(shù)學(xué)問題解決之前、之中和之后[2].學(xué)生在數(shù)學(xué)問題提出的過程中經(jīng)歷信息的理解,信息的轉(zhuǎn)換,信息的編輯,信息的選擇4種心理過程[23].信息的理解發(fā)生在學(xué)生根據(jù)一些數(shù)學(xué)表達(dá)式提出數(shù)學(xué)問題的過程之中;信息的轉(zhuǎn)換發(fā)生在學(xué)生根據(jù)一些數(shù)學(xué)圖片和表格提出數(shù)學(xué)問題的過程中;信息的編輯發(fā)生在沒有限制條件下,學(xué)生根據(jù)一些數(shù)學(xué)信息、數(shù)學(xué)故事提出數(shù)學(xué)問題的過程中;信息的選擇發(fā)生在學(xué)生根據(jù)某一個(gè)答案提出數(shù)學(xué)問題的過程中.觀念是個(gè)體所持有的主觀認(rèn)識和理論,它包含所有個(gè)體認(rèn)為是正確的,但是卻不能提供令人信服的證據(jù)的認(rèn)識[24].在觀念概念的基礎(chǔ)上,研究者認(rèn)為數(shù)學(xué)問題提出的觀念是指學(xué)生對于數(shù)學(xué)問題提出的重要性、興趣,以及數(shù)學(xué)問題提出學(xué)習(xí)過程中的信心等的主觀認(rèn)識與態(tài)度.
三、研究方法
1.樣本
調(diào)查了沈陽新民市69個(gè)五年級小學(xué)生和朝陽北票市48個(gè)五年級小學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力和數(shù)學(xué)問題提出觀念的情況.根據(jù)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,學(xué)生測試前已經(jīng)學(xué)習(xí)了因數(shù)與倍數(shù)、平行四邊形、三角形面積、梯形的面積、分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì),以及分?jǐn)?shù)的加減法等相關(guān)知識.另外,由于參與調(diào)查的學(xué)生所使用的數(shù)學(xué)教材存在少數(shù)的數(shù)學(xué)問題提出的情境,所以學(xué)生對數(shù)學(xué)問題提出有一定的了解.
2.測試過程
為了避免部分學(xué)生對數(shù)學(xué)問題提出仍然不清楚,測試前,研究者先講解一個(gè)數(shù)學(xué)問題提出的例題:“服裝店中,一件上衣的價(jià)格是60元,一雙鞋的價(jià)格是82元,根據(jù)已知條件提出數(shù)學(xué)問題.”如果學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題的時(shí)候存在困難,調(diào)查者可以給出一個(gè)例子:一件上衣和一雙鞋一共多少元?之后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)該情境提出其他的數(shù)學(xué)問題.例題講解之后,研究者強(qiáng)調(diào)這次測試不是一次真正的考試,其目的是了解他們的數(shù)學(xué)問題提出能力水平,因此考試的時(shí)候不要緊張.在測試的過程中,如果學(xué)生對題意等不是很理解,教師可以給予必要的提示.數(shù)學(xué)問題提出測試結(jié)束后實(shí)施數(shù)學(xué)問題提出觀念的測試,兩個(gè)測試一共用時(shí)約50分鐘.
3.測試工具
數(shù)學(xué)問題提出能力測試包括6個(gè)算術(shù)領(lǐng)域的問題提出測試題(測試題2對學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題的解決策略的運(yùn)算類型加以限制的目的是考察學(xué)生在數(shù)學(xué)問題提出過程中對信息理解的能力).從問題提出情境的表征方式來看,有圖片、答案、算式、語言描述和表格等.例如,編寫兩個(gè)應(yīng)用題,使其計(jì)算方法(列式)都為1.6×8.數(shù)學(xué)問題提出觀念問卷包括20個(gè)五點(diǎn)李克特觀念問題,涉及學(xué)生對于數(shù)學(xué)問題提出的重要性,數(shù)學(xué)問題提出學(xué)習(xí)過程中的信心,以及對于數(shù)學(xué)問題提出的興趣等.這20個(gè)觀念問題從設(shè)計(jì)方式上分為10個(gè)正向問題和10個(gè)反向問題.例如,“盡管我很努力地學(xué)習(xí),但是我在提出數(shù)學(xué)問題的時(shí)候還是總遇到困難”為反向問題;“我認(rèn)為能夠從提出數(shù)學(xué)問題的過程中學(xué)到很多”為正向問題.
4.評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)學(xué)問題提出測試從流暢性、變通性、新穎性和復(fù)雜性4個(gè)維度評價(jià).流暢性指提出正確數(shù)學(xué)問題的個(gè)數(shù)【評價(jià)一個(gè)數(shù)學(xué)問題是否為正確的數(shù)學(xué)問題,首先,評價(jià)所提出的數(shù)學(xué)問題是否滿足題意的要求.其次,評價(jià)所提出的數(shù)學(xué)問題是否為一個(gè)可解的數(shù)學(xué)問題(一個(gè)數(shù)學(xué)問題不可解是指這個(gè)數(shù)學(xué)問題的數(shù)學(xué)信息不充分或者和已知條件相矛盾).最后,評價(jià)所提出的數(shù)學(xué)問題是否符合生活實(shí)際】.對于某一個(gè)測試題,學(xué)生提出一個(gè)正確的數(shù)學(xué)問題,則得1分,否則得0分.變通性指學(xué)生根據(jù)某一個(gè)問題提出情境提出的兩個(gè)數(shù)學(xué)問題的類型的變化程度,如果兩個(gè)數(shù)學(xué)問題都錯(cuò)誤,或者其中一個(gè)錯(cuò)誤,或者兩個(gè)數(shù)學(xué)問題都正確且屬于同一個(gè)類型,都得0分,如果兩個(gè)數(shù)學(xué)問題都正確且不屬于同一個(gè)類型,則得1分.數(shù)學(xué)問題的類型根據(jù)該數(shù)學(xué)問題的總的語義類型來確定.加減法的語義類型分為變化、合并和比較3種類型,乘除法的語義類型分為等量組的聚集、倍數(shù)、矩形和組合[25].例如,“小明帶了100元,買了2條圍巾和1雙手套,剩多少元?”和“買2副手套和1條圍巾共多少元?”,前一個(gè)數(shù)學(xué)問題的語義類型為變化,后一個(gè)數(shù)學(xué)問題的語義類型為合并,所以該生測試題1的變通性維度得1分.新穎性是指學(xué)生所提出的數(shù)學(xué)問題比較有新意,具體的評價(jià)方法是如果提出的某一類正確的數(shù)學(xué)問題的個(gè)數(shù)占所有提出的正確數(shù)學(xué)問題的個(gè)數(shù)的百分比小于10%,那么這類數(shù)學(xué)問題就被評價(jià)為新穎性的數(shù)學(xué)問題.該維度中,數(shù)學(xué)問題類型的劃分方法與變通性維度中數(shù)學(xué)問題類型的劃分方法相同.學(xué)生提出一個(gè)新穎性的數(shù)學(xué)問題,則得1分,非新穎性的數(shù)學(xué)問題或者不正確的數(shù)學(xué)問題為0分.復(fù)雜性是指學(xué)生提出的正確的數(shù)學(xué)問題所包含的語義類型的個(gè)數(shù).某一個(gè)測試題中,學(xué)生提出的兩個(gè)數(shù)學(xué)問題中至少有一個(gè)數(shù)學(xué)問題包含兩種語義類型,則得1分,至少有一個(gè)包含3種及以上語義類型的數(shù)學(xué)問題,則得2分,其余為0分(兩個(gè)問題中至少一個(gè)問題錯(cuò)誤或者兩個(gè)數(shù)學(xué)問題都正確,但是每個(gè)問題僅僅包含一個(gè)語義結(jié)構(gòu)).例如,一個(gè)學(xué)生提出兩個(gè)數(shù)學(xué)問題“一共有多少個(gè)動物?”和“草地上有5只母雞和8頭牛,草地上一共有多少條腿?”,第二個(gè)數(shù)學(xué)問題包括合并和等量組的聚集兩種語義結(jié)構(gòu),該生復(fù)雜性維度得1分.數(shù)學(xué)問題提出能力測試4個(gè)維度的分?jǐn)?shù)重復(fù)累計(jì),流暢性和創(chuàng)新性維度的總分各是12分,變通性維度總分是6分,復(fù)雜性維度總分是10分(測試題2要求學(xué)生根據(jù)指定的算式編寫數(shù)學(xué)問題,因此,評價(jià)學(xué)生根據(jù)該問題情境提出的數(shù)學(xué)問題的復(fù)雜性是沒有意義的),所以數(shù)學(xué)問題提出能力測試的最低分為0分,最高分為40分.
數(shù)學(xué)問題提出觀念問卷中,反向問題反向記分.例如,對于問題“盡管我很努力地學(xué)習(xí),但是我在提出數(shù)學(xué)問題的時(shí)候還是總遇到困難”,選項(xiàng)“非常不同意”記5分,選項(xiàng)“不同意”記4分,選項(xiàng)“不知道”記3分,選項(xiàng)“同意”記2分,選項(xiàng)“非常同意”記1分.正向問題正向計(jì)分,例如,對于問題“我能夠正確地評價(jià)提出的某一個(gè)數(shù)學(xué)問題是否正確”,選項(xiàng)“非常不同意”記1分,選項(xiàng)“不同意”記2分,選項(xiàng)“不知道”記3分,選項(xiàng)“同意”記4分,選項(xiàng)“非常同意”記5分.數(shù)學(xué)問題提出觀念問卷的最低分為20分,最高分為100分.
四、研究結(jié)果
1.數(shù)學(xué)問題提出能力的結(jié)果
從測試總體情況來看,大部分學(xué)生能夠提出正確的數(shù)學(xué)問題,數(shù)學(xué)問題提出能力測試的4個(gè)維度得分率情況分別為,流暢性:87.5%,變通性:45.7%,創(chuàng)新性:12.3%,復(fù)雜性:20.3%.可見,在問題提出的流暢性維度上,學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出的分?jǐn)?shù)還是較高的.但是,也不乏一些學(xué)生提出不符合要求的數(shù)學(xué)問題,例如,在測試題2中,根據(jù)問題的要求,學(xué)生需要提出應(yīng)用題,而有的學(xué)生卻提出文字表述題,如:“8個(gè)1.6的和是多少?”在測試題4中,根據(jù)問題的要求,學(xué)生需要提出用乘法或除法解決(可以包含加法或減法)的應(yīng)用題,而有的學(xué)生卻提出:“小明存250元,小麗存300元,小明比小麗少多少?”在測試題5中,學(xué)生需要根據(jù)情境中隱含的規(guī)律提出問題,但有的學(xué)生卻提出:“第四天,他用23根火柴搭了幾個(gè)正方形?”顯然這個(gè)數(shù)學(xué)問題不符合題中隱含的規(guī)律;在測試題6中,有的學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題:“一只母雞一天下10個(gè)蛋,那么5只母雞一個(gè)月30天下多少個(gè)蛋?”可見提出的數(shù)學(xué)問題不符合生活實(shí)際.與數(shù)學(xué)問題提出的流暢性維度相比,學(xué)生在數(shù)學(xué)問題提出能力的創(chuàng)新性和復(fù)雜性維度上的表現(xiàn)不容樂觀.學(xué)生傾向于提出和課本類似的、練習(xí)中常見的、簡單的數(shù)學(xué)問題.例如,對于測試題1,類似于“買2雙鞋和1副手套共需多少錢?”的合并問題為36%;類似于“2副手套花多少錢?”的等量組聚集問題為26%.
2.數(shù)學(xué)問題提出觀念的結(jié)果
從數(shù)學(xué)問題提出觀念問卷來看,部分學(xué)生對數(shù)學(xué)問題提出的觀念不容樂觀.例如,對于觀念問題4“盡管我很努力地學(xué)習(xí),但是我在提出數(shù)學(xué)問題的時(shí)候還是總遇到困難”中,有38%的學(xué)生選擇同意或者非常同意,表明很大一部分學(xué)生對學(xué)好數(shù)學(xué)問題提出缺乏一定的信心.對于問題19“我愿意提出和課本上類似的數(shù)學(xué)問題”,高達(dá)62%的學(xué)生選擇了同意或非常同意,這可能是學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出的創(chuàng)新性較差的一個(gè)原因.但是,學(xué)生很喜歡數(shù)學(xué)問題提出的活動.例如,對于觀念問題15“如果數(shù)學(xué)課堂能夠給學(xué)生提供更多的數(shù)學(xué)問題提出活動,那么數(shù)學(xué)課堂就會變得更加有趣”,90%的學(xué)生選擇了同意或者非常同意.
3.數(shù)學(xué)問題提出能力和觀念之間的關(guān)系
皮爾遜相關(guān)分析表明,首先,學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力和觀念在0.05的顯著性水平上正相關(guān)(=0.21,P=0.02);學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力的創(chuàng)新性與數(shù)學(xué)問題提出觀念在0.05的顯著性水平上正相關(guān)(=0.27,P=0.00).其次,對于數(shù)學(xué)問題提出的4個(gè)評價(jià)維度,創(chuàng)新性分別和變通性(=0.29,P=0.00)和復(fù)雜性(=0.40,P=0.00)在0.05的顯著性水平上正相關(guān)(研究中只計(jì)算了數(shù)學(xué)問題提出的變通性,復(fù)雜性和創(chuàng)新性之間的相關(guān)性,而沒有把正確性包含在內(nèi),因?yàn)樽兺ㄐ?、?fù)雜性和創(chuàng)新性3個(gè)維度是以正確性為基礎(chǔ)的,即,只有正確的數(shù)學(xué)問題才能評價(jià)其變通性、復(fù)雜性和創(chuàng)新性).最后,學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出觀念能夠從很大程度上預(yù)測他們的數(shù)學(xué)問題提出能力(R=0.21,F=5.47,p=0.02).
五、討論
通過該研究,可以得出,學(xué)生傾向于提出一些常規(guī)性的、熟悉的數(shù)學(xué)問題,而不擅長提出創(chuàng)新性、復(fù)雜性的數(shù)學(xué)問題.因此,在日常教學(xué)活動過程中,需要教師把培養(yǎng)問題提出能力作為一個(gè)重要的教學(xué)目標(biāo),落實(shí)在各學(xué)段的課堂教學(xué)之中.
首先,教師不僅要提供豐富多彩的數(shù)學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題的欲望,鼓勵學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題,同時(shí)也要教給學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題的一些方法,在學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題的過程中給予一些幫助.例如,在學(xué)生提不出數(shù)學(xué)問題的時(shí)候給學(xué)生提供一些例子,在學(xué)生總是提出類似的數(shù)學(xué)問題的時(shí)候,提供學(xué)生從另外的角度提問的例子,鼓勵學(xué)生對提出的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行評價(jià)與反思.此外,培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力,僅僅依靠課堂教學(xué)來促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力的提高是不夠的.還需要借助于各類考試對數(shù)學(xué)教學(xué)的影響作用,即在考試中增加一些數(shù)學(xué)問題提出的測試題.當(dāng)然,在考試中,增加什么形式的數(shù)學(xué)問題提出的測試題,還需要進(jìn)一步研究.
在教學(xué)和學(xué)生之間,蔡宏圣努力探尋著平衡,追求淺顯中見深刻、平和中現(xiàn)經(jīng)典的教學(xué)境界。問其何能如此,他的回答也頗有“猴性”:“走自己的路,讓別人發(fā)現(xiàn)這也是條路?!?/p>
起航:勤于思考,不斷積累
思考,一直貫穿于蔡宏圣的求學(xué)和教研之路。1983年他考入南通師范學(xué)校學(xué)習(xí)時(shí),便開始了撰寫教學(xué)論文的嘗試,并在當(dāng)時(shí)較有影響的《自學(xué)導(dǎo)報(bào)》上公開發(fā)表文章。畢業(yè)前夕,學(xué)校組織去旅游,他留在學(xué)校,在圖書館里抄錄《外國著名教育家教育思想錄》?!拔矣浀媚菚r(shí)摘錄最多的是盧梭的《愛彌兒》,這個(gè)摘錄本現(xiàn)在還保存著,有時(shí)候打開看看,心里還會升騰起一種感嘆,當(dāng)時(shí)怎么就一筆一劃抄了那么多呢?”回憶當(dāng)時(shí),蔡宏圣至今還為自己的勤奮而感慨?,F(xiàn)在常有人稱贊他的文字干凈、準(zhǔn)確,與他當(dāng)時(shí)的勤奮練筆是分不開的。
勤于思考的習(xí)慣應(yīng)該說就在這種最初的鍛煉中逐漸養(yǎng)成。1987年12月,工作還不到一年半的蔡宏圣,就以《學(xué)生間信息傳遞、轉(zhuǎn)化及其最優(yōu)化問題》一文,獲得南通市小學(xué)數(shù)學(xué)論文評比二等獎,而排在前面的一等獎獲得者,則是當(dāng)時(shí)已在小學(xué)數(shù)學(xué)教育界享有盛名的特級教師張興華,這讓蔡宏圣深受鼓舞并大為興奮,他說:“以一種思考者的眼光看待教育教學(xué),把理論的思考與教育的實(shí)際問題結(jié)合起來,讓我充分體會到了教育的樂趣?!?/p>
此后的三四年時(shí)間里,蔡宏圣幾乎每個(gè)月都有文章發(fā)表,這更有力地促使他投入到研讀與思考中。他回憶說:“那時(shí)候的大部分星期天,我都會去辦公室,花上半天時(shí)間,看看書,翻翻資料,記記筆記,幾年下來,摘錄的卡片足有半米高。”蔡宏圣有隨手記筆記的習(xí)慣,看到有關(guān)資料或者在教學(xué)中有了點(diǎn)滴體會,他都會及時(shí)記下來,還用膠水粘貼進(jìn)教材中,日積月累,他用過的每一本教材,厚度幾乎都翻了一番。
1997年12月,蔡宏圣參加南通市小學(xué)數(shù)學(xué)年會,執(zhí)教了一堂觀摩課。課后,聽課的數(shù)學(xué)名師張興華發(fā)現(xiàn):“這個(gè)小伙子有想法!”不久,蔡宏圣進(jìn)入了張興華的課題組,與華應(yīng)龍、徐斌、賁友林、張齊華等教師一起組成了“學(xué)習(xí)共同體”,站在了專業(yè)發(fā)展的新起跑線上。
2000年2月,江蘇省召開“新世紀(jì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革研討會”,蔡宏圣應(yīng)邀出席。他對于幾套小學(xué)數(shù)學(xué)教改實(shí)驗(yàn)教材“統(tǒng)計(jì)”部分內(nèi)容的思考分析,引起了盛大啟、邱學(xué)華等專家的注意,于是他被邀請參加了蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材以及小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材的修訂和編寫工作。
應(yīng)該說,這時(shí)候的蔡宏圣在自己的專業(yè)領(lǐng)域里已經(jīng)有了一定的成績,但他沒有滿足,而是更加發(fā)奮思考和積累,等待更好的成長機(jī)會。不久,機(jī)會再次降臨。2006年,南通市教育局進(jìn)行名師培養(yǎng)對象第一梯隊(duì)遴選。這次遴選,讓蔡宏圣“經(jīng)歷了一次思考的高峰體驗(yàn)”。當(dāng)時(shí)其中一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)是封閉式備課和上課,這是最考驗(yàn)平時(shí)知識積累和應(yīng)變能力的時(shí)候。
“當(dāng)剛拿到課題的瞬間,我腦子一片空白?!辈毯晔ブ两裼浀卯?dāng)時(shí)的情形,“用一個(gè)晚上備一節(jié)課,時(shí)間看似很多,但仔細(xì)一琢磨,要做的事情還真多,讀教材、理思路、定環(huán)節(jié)、究細(xì)節(jié)、成教案、背教案、做教具,每一個(gè)流程都不能少,而當(dāng)時(shí)能調(diào)動的外在資源,只有教材和教學(xué)用書中相應(yīng)內(nèi)容的復(fù)印件,其他什么都沒有?!辈蝗荻嘞耄R上把上述的七個(gè)流程粗略分配了時(shí)間,投入到了考驗(yàn)心智的備課當(dāng)中。
蔡宏圣曾用大量筆墨來描述這一次備課,其中有一段話讓人印象深刻:“封閉式備課和上課,穿透了被遴選者心智中的表層,直抵人的感覺、習(xí)慣、本色,純粹地展示了一個(gè)人內(nèi)在的軟實(shí)力和可以打造的潛能空間?!闭?yàn)橛辛似綍r(shí)的積淀為基礎(chǔ),蔡宏圣順利進(jìn)入了南通市名師培養(yǎng)的第一梯隊(duì),有機(jī)會沐浴在南通市名師培養(yǎng)導(dǎo)師團(tuán)各位專家的智慧中。從此,他的專業(yè)視野與發(fā)展成果開始了質(zhì)的飛躍。
課堂:和諧是數(shù)學(xué)教育應(yīng)有的姿態(tài)
蔡宏圣經(jīng)常思考這樣的問題:“一個(gè)小學(xué)數(shù)學(xué)教師,面對的是兒童,教的是數(shù)學(xué)。但兒童是什么?數(shù)學(xué)是什么?”蔡宏圣認(rèn)為,在人與人的關(guān)系中,兒童用更為純正和直接的方式與人相處,兒童的表情是發(fā)自心靈深處的,顯得自然、健康,和成人比起來,兒童無疑和各種關(guān)系相處得更為和諧。而數(shù)學(xué)的發(fā)展過程充斥著猜測和想象、反駁與改進(jìn),乃至錯(cuò)誤與曲折,正如數(shù)學(xué)史家克萊因所言,一門邏輯的學(xué)科卻是不合邏輯地發(fā)展。因此,數(shù)學(xué)是和諧辯證的復(fù)合體。由此,蔡宏圣得出:“兒童是和諧的生命體,數(shù)學(xué)是和諧的復(fù)合體,循乎兒童和數(shù)學(xué)的和諧本源而展開的數(shù)學(xué)教育,才是數(shù)學(xué)教育應(yīng)有的姿態(tài)?!边@樣,蔡宏圣的教學(xué)主張有了理論源頭。
但要“走自己的路,讓別人發(fā)現(xiàn)這也是條路”,還必須尋求一個(gè)支撐點(diǎn)。2003年是蔡宏圣從南苑小學(xué)調(diào)到啟東市教育局教研室工作的第三年,雖然離開了一線講臺,但他從未放棄對課堂的思考。這一年,他設(shè)計(jì)了“認(rèn)識乘法”一課,并在當(dāng)年的南通市課改研討會上執(zhí)教。該課注重乘法概念形成過程的原創(chuàng)設(shè)計(jì),讓聽課老師不禁感慨:原來“乘法的初步認(rèn)識”還可以這樣教!年底,蔡宏圣就此撰寫了《文化視野中的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐與思索》一文,獲得了江蘇省教育廳主辦的“教海探航”一等獎。這一課讓蔡宏圣明白:課堂才是思維的根,是成長的載體,絕對不能離開它。
認(rèn)識到位后,蔡宏圣給自己構(gòu)建了“審視現(xiàn)例、讀書思考、課例突破、理性總結(jié)”的專業(yè)成長路徑。2006年6月,他指導(dǎo)青年教師執(zhí)教《用字母表示數(shù)》參加華東六省一市的賽課,雖然捧回了好獎項(xiàng),但總覺得意猶未盡,于是,他又了原先的所有設(shè)計(jì)并親自試教,誕生了全新版的《用字母表示數(shù)》。在該課的教學(xué)預(yù)設(shè)中,蔡宏圣更為自覺地運(yùn)用了“和諧”理念來指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì),并創(chuàng)造性地引入了數(shù)學(xué)史的視角探尋所教知識的內(nèi)涵。該課注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教育理論的結(jié)合(在理性的分析中體味學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙),注重意義建構(gòu)與文化傳承的并舉(在遞進(jìn)的反思中完成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組),漂亮地回答了“以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì),多要素、多視角地促進(jìn)課堂和諧”的訴求。不久,據(jù)此成文的《和諧:小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的新視角》《捕捉數(shù)學(xué)史中的教育基因》分別發(fā)表于全國核心期刊《課程·教材·教法》和《人民教育》上。
蔡宏圣的教學(xué)主張就在這樣的課例突破中逐漸明晰起來。之后,他的《認(rèn)識負(fù)數(shù)》《平行》《24時(shí)記時(shí)法》《混合運(yùn)算》等一批原創(chuàng)性課例引起廣泛關(guān)注。2011年5月,他應(yīng)邀出席華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系承辦的第四屆數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育(HPM)國際研討會暨全國數(shù)學(xué)史學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)年會,并作了20分鐘的分組報(bào)告。
蔡宏圣杜絕從“和諧”道義中去尋找理論支撐,然后拼接數(shù)學(xué)例子的做法。他認(rèn)為,考究“和諧”,是要把握住“和”的思維方式,以此統(tǒng)合數(shù)學(xué)教育的諸多范疇,追求學(xué)生素養(yǎng)的全面和諧發(fā)展,敞亮和彰顯數(shù)學(xué)教育的固有規(guī)律??季克慕虒W(xué)主張,會發(fā)現(xiàn)他的課堂以“捍衛(wèi)數(shù)學(xué)特質(zhì)、潤澤兒童生命”為價(jià)值取向,以“具體直白、深刻難忘”為教學(xué)內(nèi)容,以“沒有過程的結(jié)果不是好的結(jié)果,不向著結(jié)果的過程不是好過程”為課堂根本,教學(xué)設(shè)計(jì)在“歷史和現(xiàn)實(shí)間的來回穿梭”,把握住“兒童基點(diǎn)、數(shù)學(xué)視野”的思維方式。他的《認(rèn)識負(fù)數(shù)》(蘇教版國標(biāo)教科書五年級上冊)一課,就體現(xiàn)了這些特征。
《認(rèn)識負(fù)數(shù)》一課,蔡宏圣創(chuàng)設(shè)了巧妙的教學(xué)情境,以5個(gè)明星的身高導(dǎo)入,進(jìn)行了一系列對比,層層遞進(jìn),分層次進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生清晰地掌握“定誰為標(biāo)準(zhǔn)量很重要”“0在尺子上有特殊的含義”等內(nèi)容。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)量發(fā)生改變,比較的結(jié)果就會不同,如果標(biāo)準(zhǔn)量為0,比它大的數(shù)就是正幾,而比它小的數(shù)就是負(fù)幾。接下來學(xué)生通過自己探究,得出了簡單的表示方法,知道了“正數(shù)和負(fù)數(shù)本是一對表示相反意義的量”。該課例的巧妙之處還在于,教師引導(dǎo)學(xué)生用直線上的點(diǎn)表示明星的身高,直接把負(fù)數(shù)的形象在豎著的“數(shù)軸”上表示出來,這與后來環(huán)節(jié)中溫度計(jì)的負(fù)數(shù)是同樣的道理。將負(fù)數(shù)在豎著的“數(shù)軸”表示,更能體現(xiàn)出“數(shù)形結(jié)合”的精神,也更能表示負(fù)數(shù)的意義,讓學(xué)生認(rèn)識起來更加直觀和受用。
談起這節(jié)課的設(shè)計(jì),蔡宏圣認(rèn)為,教學(xué)不能從兒童的生活世界起步,最后還是會停留在經(jīng)驗(yàn)世界里,也不能認(rèn)為演繹比歸納高明,抽象比感性高級,而用抽象的概念來蹂躪兒童的心智。他告誡同行:“要牢記,兒童只能學(xué)兒童數(shù)學(xué),所以,‘直觀地抽象’才是高境界。只要找到了貼切而直觀的形式,那么兒童對于理性的認(rèn)識可以前進(jìn)幾大步?!彪S后,他又很自信地補(bǔ)充道:“本課例就是一個(gè)極好的例證!”
建議:數(shù)學(xué)老師應(yīng)該讀點(diǎn)數(shù)學(xué)史
要想成為一名優(yōu)秀的教師,閱讀是必不可少的功課。談及閱讀,蔡宏圣提起了對他影響較大的一本書——上海師范大學(xué)袁小明先生編著的《數(shù)學(xué)思想史導(dǎo)論》,這是一本數(shù)學(xué)史方面的書籍。對于該書,蔡宏圣有自己的評價(jià),他認(rèn)為,作為數(shù)學(xué)史方面的著作,《數(shù)學(xué)思想史導(dǎo)論》可能并不全面和權(quán)威,但它卻打開了一扇窗:從數(shù)學(xué)史中探尋教學(xué)智慧。由此引出了他對數(shù)學(xué)教師的一個(gè)建議:數(shù)學(xué)教師應(yīng)該讀點(diǎn)數(shù)學(xué)史。
蔡宏圣認(rèn)為,學(xué)生在課本中所接觸到的數(shù)學(xué)知識體系,是經(jīng)過精心組織的公理化結(jié)果,已經(jīng)和其歷史過程割裂開來。一個(gè)數(shù)學(xué)概念僅僅看它的最終形式化表述,普通人很難深入把握其確切的本質(zhì)意義。抽象的數(shù)學(xué)概念只有放在歷史背景上,和抽象活動的歷史過程結(jié)合起來,才能變簡練為豐富、變艱澀為生動,才能較完整地呈現(xiàn)出其經(jīng)驗(yàn)性和演繹性二重統(tǒng)一的本質(zhì),進(jìn)而才更容易被學(xué)生調(diào)動相關(guān)經(jīng)驗(yàn)支撐其建構(gòu)起概念。
他以“用字母表示數(shù)”為例,進(jìn)一步闡釋他的觀點(diǎn)。
“用字母表示數(shù)”在幾大版本的小學(xué)數(shù)學(xué)教材中都是重要內(nèi)容之一,在與教材配套的教師教學(xué)用書中,對其重要作用表述為“這是人類認(rèn)識的一次飛躍”,但教師實(shí)際上很難理解其真正的意義。反而有教師認(rèn)為,用字母表示數(shù)是因?yàn)椴恢肋@個(gè)數(shù)是多少,因?yàn)樵谛W(xué)數(shù)學(xué)知識體系中,字母的運(yùn)用主要是在解方程中用來表示未知量。可見,脫離了知識的歷史背景,就看不清它的來龍去脈,自然也就無從體會其數(shù)學(xué)本質(zhì)。
而這些問題可以從數(shù)學(xué)史中找到答案。蔡宏圣說:“放在歷史的長河中,才會知道方程的解答最早是古阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家花拉子米用文辭敘述的,之后是古希臘數(shù)學(xué)家丟番圖用字母的縮寫表示的,直到17世紀(jì)才由法國數(shù)學(xué)家韋達(dá)不僅用字母表示未知量,甚至用字母表示系數(shù),從而實(shí)現(xiàn)了人類認(rèn)識的跨越,打開了近代數(shù)學(xué)的大門。換言之,用字母表示數(shù)的實(shí)質(zhì)是符號化,絕不是用字母替代某數(shù)量?!?/p>
由此可知,教學(xué)“用字母表示數(shù)”的要義在于讓學(xué)生理解:一個(gè)已知的量為什么還要用字母表示。理解了這一點(diǎn),才能使學(xué)生的認(rèn)識實(shí)現(xiàn)由具體向形式化的飛躍。實(shí)際上,不僅僅是“用字母表示數(shù)”,數(shù)學(xué)中戰(zhàn)略性概念的建構(gòu),其背后都閃爍著數(shù)學(xué)思想的光芒,都是數(shù)學(xué)認(rèn)識上的一次重大突破。所以蔡宏圣說:“脫離了歷史背景,要深刻把握其內(nèi)涵都不是易事?!?/p>
正是因?yàn)榘褦?shù)學(xué)放到歷史長河中去探究,在歷史中認(rèn)清了數(shù)學(xué)的本質(zhì),蔡宏圣能把課上得通透、深刻,《用字母表示數(shù)》又成了他的另一個(gè)經(jīng)典課例。