改写成乘法,一目了然。所以说,乘法是同数连加的简便运算,是特殊的加法。因此,乘号的发明者认为,只要把加号“十”旋转45°,改为“×”,用来表示“乘”,再恰当不过了。由此可见,以为现在允许学生把“2×100”写成“100×2”,连乘法的含义,即两个因数的含义——“相同加数”与相同加数的“个数”都可以不要了,实在是抛弃了乘法的本意。要知道,乘法还是那个乘法,课改没有也不可能改变它与加法的本质的、历史的联系。当然,这是题外话。回到我们讨论的问题上来,你看,简简单单四个字“从加到乘”,将课改的追求、数学的实质,都体现其中了。
这些,都是从数学教学工艺学的视角来看,加工得比较适当的课题。
此外,实践活动或综合应用的课题,它的主题不是得出数学知识,而是应用数学知识解决某一方面的实际问题。因此,用活动情境或应用场合来命名,以突出所学数学知识与现实世界某一方面的联系,也是可以的。设计得比较好的,如:“制作年历”“小管家”等等。也有些综合应用的课题,似乎有加副标题的必要。如一位教师自行设计了一节综合应用课,课题为“话说奥运”,令人不得要领,加上副标题“话说奥运——百分数的应用”,显然比较合适。这也是主题与载体兼顾的一个例子。
过去,我们常说,一个好的课题,犹如“画龙点睛”之笔,能为一节课增色、添彩。这对新课改背景下的课堂教学来说,没有过时,同样适用。
让我们共同来追求课堂教学的“画龙点睛”之笔!
有必要指出,在上面的讨论中,为了“就事论事”,摘录了几套新编教材中的若干课题,除此之外,还引用了一线教师自拟的一些课题。其中有笔者认为比较合适的,也有笔者看来是欠妥的。之所以一概不注明出处,是因为本文无意对新编教材妄加评论,更无意赞扬某套教材,或者贬低某套教材。对教师设计课题时的某些创意,同样如此。以后的论述中,还会举一些例子,不管是否注明出处,都是为了“就事论事”,本意不在褒贬。
二、数学内容的引入:一概创设现实情境,或牺牲数学换取兴趣,可取吗
(一)现象描述
近年来,在设计数学课教学内容的引入时,教师们考虑最多的是,从生活情境引进与采用活动方式引进。前者的主要理念是“数学回归生活”,后者的主要依据是“发挥学生的主体性”。两者共同的追求是“激发学生的学习兴趣”。
[案例1]
在二年级下学期教学混合运算顺序“先乘、除,后加、减”,学生课本中的例题是两道计算式题。教师觉得太陈旧了,改用新一轮课改试验教材上的情境题:
“问题1:小胖、小丁丁、小亚、小巧4人一组玩‘激流勇进’,小胖是组长,负责买票,每人6元。他口袋里有156元,买票后还剩下多少元钱?”
“问题2:小胖小组还走了‘勇敢者之路’,小胖又买了4张票,每人7元。小胖为两个游戏项目一共付了多少元钱?”
两个游乐项目本身就富有刺激性,加上多媒体课件的视觉冲击力,学生被深深吸引住了。他们非常投入地、也比较顺利地解决了这两个问题。从学生的汇报来看,他们都采用分步列式。在教师的引导下,部分学生也能将两个分步算式组成一个综合算式。即
156-6×4=132(元)
24+7×4=52(元)
于是教师问:“通过这两个实际问题,我们知道了在一个有加、减法,又有乘法的算式里,必须先算什么?”学生异口同声:“先算乘法。”正当教师要求学生完整叙述并记忆这一“结论”时,一个学生举手说:“老师,我的计算是先算加法,后算乘法。”原来,该生解决问题2的算式是6+7×4=52(元)。老师应答:“你要先算加法,必须添上圆括号。”学生没再说什么,教师就把教学引向了预设的练习。
下课了,我问学生,为什么24+7×4,乘法在后,可以先算;而6+7×4,加法在前,却不能先算呢?大家都一脸茫然。一位大胆的学生说:“老师讲乘法先算嘛,它就先算了。”执教教师在旁补充道:“有的参考书上说,因为在实际生活中需要先乘除的问题比需要先加减的问题更多,所以规定先乘除、后加减。”这种说法恐怕只是一种估计,要统计是很困难的,即便确实如此,它是规定先乘除的依据吗?
在这个案例中,教师创设的问题情境有效地激发了小学生的学习兴趣,然而问题在于:混合运算顺序的规定,是否应该由现实素材导出?更一般地,是否所有数学知识都需要由现实情境引入?
[案例2]
曾听过一节教学算术平均数的课。引入时,教师组织了这样一个学习活动:
让两组学生的代表(各4人)比赛原地踢毽子,教师将各人踢的个数分别记录在黑板上,然后问:现在两组中每位同学踢的个数我们都知道了,那么怎样比较两个组的整体,哪个组踢毽子的水平高呢?学生回答,求总数,看哪组代表踢的总数多。接着,教师又以踢毽子水平较低一组学生的伙伴身份,加入比赛,使该组代表踢的总数大大反超另一组。从而引出问题:当人数不相等时,比较什么才公平?多数学生认为,应当比较平均每人踢的个数。也有个别学生认为,老师踢的不能算进来,同学和同学比较才公平。对这些不同的看法,教师没有理睬,以致坐在笔者前面的一个学生直到下课还在嘟囔“老师偏心眼,老师不公平”。
课后,该教师反思道:
这个引入活动是借鉴了一堂公开课的教学设计。当初观摩时,觉得富有教学艺术色彩,效果不错,学生的积极性被激发起来了。现在用到自己的教学中,没想到会有学生反对,一时不知道怎样引导才好。看来自己不该踢得这么多,引起另一组学生的反感。
有教师建议:可以强调哪一组更弱,老师就帮助哪一组;还可以教育不同意老师加入的同学,让他们发扬风格。
这里,让学生发扬风格,能解决问题吗?
(二)透视分析
其实,通过适当的现实情境引出数学问题,是小学数学早就经常使用的教学方法。它的功能,不仅仅是激起学生的学习兴趣,更重要的是调动学生的相关生活经验,促进对所学数学知识的意义建构,同时还有利于揭示数学与现实世界的联系,让学生逐渐感悟学习数学的实用价值,并在这一过程中,培养学生的数学应用意识与能力。然而,情境引入的作用,并不是无条件的,处处都能“一石三鸟”的。再说,一节课的教学目标,应当有所侧重,每节课都面面俱到是不现实的。
上述案例1表明,以学生喜爱的、亲身体验过的游乐项目为载体创设情境,的确有助于提高学生的学习积极性,并使问题解决过程能够得到已有生活经验的支撑。进一步的问题是,这节课的主要教学方向究竟是什么?
如果是解决实际问题,那么完全可以分步列式,因为分步列式可以有效降低思维的难度。事实上,追求容易、简便的本能,使得学生首选分步计算。于是,仅就解决实际问题而言,既然问题已经解决了,再来列综合算式,似乎多此一举。
如果是教学混合运算顺序,那么尽管面对的是现实问题,却不得不违背实际,舍易求难,指导学生列出综合算式,否则运算顺序无从谈起。至于“先乘、除,后加、减”的运算顺序,纯粹是一种人为的规定。它的合理性很简单,就是为了保证运算结果的唯一性。因而无需证明,更不存在因为某些实际问题需要先算乘、除法,所以这样规定的因果关系。换句话说,由一个具体的实际问题,导出两级混合运算先算乘、除法的规定,是不合逻辑的。
案例1还提示我们,由于问题解决途径的多样性,同一问题,可能这样解需要先乘,那样解需要先加。可见,用现实素材来解释“先乘、除”的合理性,容易陷入自相矛盾的窘境。因此,仅就教学混合运算顺序而言,由单纯的计算式题引入也是可取的。
再来分析案例2。
且不说师生踢毽子分散学生注意力,花费时间太多,影响了教学效率,仅从数学或者说统计学的角度来看,它的合理性就值得商榷。
其一,任何统计工作都有特定目的。这里,既然是比较两组学生踢毽子的水平,就应该采集学生踢毽子的个数。因此,个别学生认为教师不应该加入是对的。否则,为什么体育项目测试要分年龄组呢?
其二,平均数作为一种最常用的集中量数,其最大的局限性在于,当一组数据中出现了极端数据之后,它的代表性会大受影响。很多比赛之所以采取去掉最高分、最低分,再求平均分的措施,不仅是为了从心理上给评分者公正评分施加一种制约,还为了减少一大一小这两种极端数据对平均数的影响,以提高平均数刻画一组数据集中趋势的有效性。因此,为了便于学生感悟平均数的统计功能,引入时,较为明智的策略是有意识地避免极端数据,而不是尽情发挥教师踢毽子的水平,故意人为制造一个极端数据。
如果为了引入中位数、众数,或者为了比较平均数与中位数、众数各自特点的需要,而有意设置极端数据,则另当别论。
(三)我们怎么办
首先必须明确,并不是所有的数学教学内容都需要情境引入。有如下两方面的理由。
一方面,数学知识的来源具有多样性。除了源于广泛的现实世界,由实际问题抽象出来之外,还源于数学内部的矛盾或数学研究的需要,由数学自身纯逻辑地提出。这就是思维对于现实的能动性。比如,在我国家喻户晓的“哥德巴赫猜想”,耗费了几代数学天才的心血,历经358年终于得证的“费马大定理”,都是这样的例子。小学数学中也有这样的例子,比如素数与合数,就是出于研究整数的需要引进的概念。只是后来科学家才偶然发现自然界里就有素数,如某些昆虫的生命周期正好是素数,从而有利于躲避天敌对其繁衍后代的威胁。
另一方面,情境引入又是一把“双刃剑”。有时它会带来一些负面效应。情境选择不当会产生牵强附会现象,这是显而易见的。就是情境设计恰如其分,有时也会使原本可以“各个击破”的难点相对集中。比如上面的案例1,在二年级下学期教学混合运算顺序,原来针对式题讨论,比较顺利。现在由实际问题引入,不得不将列综合算式与混合运算顺序两个内容整合在一节课内,客观上加大了教学难度。又如教学方程,原来先学怎样解方程,再学怎样寻找等量关系列方程,同样可以联系实际,培养应用能力。现在为了从现实情境引入方程,只能合二为一,这对教师的教学能力和学生的学习能力,都是一种考验。有这必要吗?
如果把“完整的数学过程区分为抽象、符号变换和应用三段,以往的数学课程却以处理中间一段为原则,这导致了数学教学脱离实际的倾向。现在,强调数学抽象和数学应用已成为国内外课程内容改革的共同取向。”[1]有人把数学过程喻为一条鱼,过去是宰头去尾只烧中段,现在则主张“烧全鱼”。但课程改革绝不是简单地从一个极端走向另一个极端;关注数学抽象也不是教条,不论条件,不讲实事求是。只要哪个内容不从实际情境引入,就扣上“没有体现课改理念”的帽子,一概否定,这是典型的形而上学。我们不应画地为牢,自设禁区,“烧全鱼”,与“鱼头、鱼尾分开吃”都是可以的,一切从实际出发,这是再显然不过的道理。
比如,在案例1的教学中,假定所教班级的学生学习能力很强,把列综合算式与混合运算顺序两个内容放在一节课内教学,没有问题。那么,当学生解决问题2出现了两种不同算法时:
解法一24+7×4
解法二6+7×4
教师可以抓住契机,提出问题,激化矛盾:解法一需要先算乘法,解法二需要先算加法,怎么办?由此引出,为了避免混乱,使一个算式只有一个正确计算结果,数学上规定这样的算式先算乘法、后算加法。然后讨论,遇到需要先算加法、后算乘法时,怎样改变运算顺序。从而使学生比较全面地感悟规定运算顺序的必要性。显然,前提是学生“受得了”。如果学生“吃不消”,则分散难点才是上策。
因此,正确的做法是:具体问题具体分析,根据内容特点和学生特点,该情境引入的就精心设计,不宜情境引入的就不要再去挖空心思、生搬硬套。
其次,在追求情境素材情感价值、过程价值的同时关注数学的实质。
当某一数学内容需要并且适合情境导入时,如何防止情境创设流于形式?关键在于讲究实效,在追求情境素材情感价值、过程价值的同时关注数学的实质,力求形式与内容的统一。
过去,我们习惯于用教师创设的问题情境来引入教学内容,现在提倡师生、生生互动,于是追求通过师生共同参与的活动来引入学习内容。这无疑是一种发展。然而,无论是教师单独创设的问题情境,还是师生共同开展的实践活动,评价其引入教学内容的效果,首先看它是否有利于揭示数学的规律、展现或反映数学知识的实质,其次才是它的趣味性、挑战性和参与互动性。否则,教学的内容“把握不好,或者把握偏了,方法越高明,越会南辕北辙。错了、偏了,还有什么艺术可言呢?”[2]
例如,教学圆面积计算时,二十多年前,笔者任教时创设的问题情境是:一片绿茵茵的草地上,有一棵树,树上拴着一只正在低头吃草的羊。配合画面提出的问题是:怎样计算羊吃草的面积?[3]当时,场景画在投影胶片上,其影像、色彩无法与今天的多媒体课件相比。但还是引起了学生的极大兴趣。公允地说,这一老掉牙的问题情境,基本符合现今的评判价值取向:“新课程特别倡导用具体的、有趣味的、富有挑战性的素材引导学生投入数学活动。”[4]因为学生喜欢这样的情境,他们通过观察纷纷发现,羊只能在以树为圆心,以绳长为半径的圆形地面内吃到草。他们为自己的发现而感到兴奋。进一步,用笔者的评判标准来衡量,更为本质的是,这一问题情境便于揭示圆形地面的大小,取决于绳子的长短,从而使学生自己抽象出,圆面积的大小是由圆的半径决定的。如果以树所在位置为原点,建立直角坐标系,那么羊能吃到草的圆面可以用x2+y2≤r2来刻画。也就是说,这一问题情境,实际上已经生动地渗透了或者说蕴涵了圆面方程的一个现实原型。记得针对同一课题,当年曾尝试过多种方式创设情境,实践下来,以“羊吃草”为佳。比如,用手甩动梭镖,也能形成一个圆面,但观察细心的学生会发现,教师的手在抖动。即圆心也在转动(比较准确地说,是形成了一个圆环面)。
如果要问,这样的问题情境,能否用于新课改下的引入教学,回答是:至少在没有找到更好的能让师生都参与互动的方式之前,可以采用。因为圆还是那个圆,圆的本质属性并没有因为课改而改变。当然,教学设计可以也常常需要与时俱进。比如,考虑到面对的是大都市的孩子,不妨把“羊”改为“宠物狗”,相应地把“羊吃草面积”改为“狗活动面积”。
这里,之所以翻出“一块陈年奶酪”,是想陈述一个正例。尽管这个正例缺乏新意,但可以说明:引入教学需要考虑学生的情感,力求激起学生的求知欲望,更要关注教学的科学性要求,不能歪曲数学本意,这是前提。
至于原来的情境是否过时,同样需要具体问题具体分析。比如,在小学低年级渗透加法的交换律,20多年前全国通用教材中的插图是:

该情境不仅能让学生直观地感知加法的可交换性,而且还生动、形象地揭示了加法交换律的依据:计数结果与计数顺序无关(计数公理)。这样的情境其实无需去赶时髦更新。又如,教学时间单位“秒”的认识,传统的情境是除夕之夜,中央电视台春节联欢晚会倒计时读秒迎接新年钟声的录像片段。前不久,有教师采用雅典奥运会上我国选手刘翔夺冠的精彩录像片段来引入“秒”,实践表明效果并不十分理想。原来激动人心的场面让学生兴奋,他们感受到了中国人的骄傲,却没有关注1秒的时间长短。教师重放录像,学生注意了计时,但电子计时器快速跳动的数字仍干扰了他们体验1秒的持续时间。
看来,追求知识与情感、科学与艺术以及内容与形式的和谐统一,没有“最好”,只有“更好”。让我们共同努力!
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注:
[1]顾泠沅等:《进入21世纪的中小学数学教育行动纲领》,《上海教育》1997年第9期。
[2]于永正:《教学艺术来自准确把握教学内容》,《中国教育报》2005年3月5日。
[3]曹培英:《寓教于趣,培养志趣——浅谈学习兴趣的发展与培养》,《江西教育》1984年第11期。
[4]刘兼:《如何处理好数学课程改革中的几个重要问题》,《小学青年教师》2002年第1期。