

“HUA”数学的教学探索
作者: 顾筱峦摘 要:“HUA”数学,既代表学生的学习方式,即学生用话语和图画来呈现思维过程,也代表学生的学习成果,即学生用话语和图画展示自己的学习进展和最终成果。这些成果不仅是教学评价的重要依据,更是他们思维发展的有力见证。课前“HUA”数学,可以探明学生的已有认知;课中“HUA”数学,可以促进学生深化认知;课后“HUA”数学,可以拓展学生的认知边界。
关键词:小学数学;“HUA”数学;数学理解
*本文系江苏省无锡市教育科学“十四五”规划2021年度课题“思维可视化视阈下‘话’数学教学实践研究”(编号:D/D/2021/04)的阶段性研究成果。
追溯小学数学教学的本质和真谛,绕不开“理解”这一个关键词。《义务教育数学课程标准(2022年版)》就多次强调“理解”的重要性,如“课程内容的选择,(应)符合学生的认知规律,有助于学生理解、掌握数学的基本知识和基本技能”“教学活动应注重启发式……促进学生理解和掌握数学的基本知识和基本技能”[1]。对此,我们倡导通过“HUA”数学的方式,鼓励学生运用视觉化、口头化等多种方式来呈现他们对数学概念的理解。这里的“HUA”,既代表学生的学习方式,即学生用话语和图画来呈现思维过程,也代表学生的学习成果,即学生用话语和图画展示自己的学习进展和最终成果。这些成果不仅是教学评价的重要依据,更是学生思维发展的有力见证。
一、课前“HUA”数学,探明学生的已有认知
课前“HUA”数学旨在通过学生的“话”和“画”,探明学生的已有认知,从而更有针对性地制定教学策略,确保教学目标的顺利达成。
例如,教学苏教版小学数学二年级下册《角的初步认识》一课时,我们发现,教材对角的概念做了两种隐性的定义:一是,角是从一个顶点引出两条射线而形成的;二是,角是一条射线绕顶点旋转所形成的。
那学生认识的角是怎样的呢?教师布置了课前“HUA”数学活动,请学生用自己喜欢的方式表达他们对角的认知。于是,我们看到了学生多元化的表达:有的学生选择口头表达,用说话的方式描述角是“尖尖的,刺刺的,戳上去会痛”;有的学生通过书面来表达,用写话的方式记录下对角的认识——“三角尺和星星上有角,弯弯的月亮上也有角”;还有的学生用绘图的方式,画出了各种角的形象——有的画了“1角硬币”,有的画了“牛角、羊角”,还有的画了“弯弯月亮的尖角”;当然,也有学生以图文并茂的方式“HUA”出了他们对角的理解。
通过课前“HUA”数学活动,我们发现,学生对角的认知源于日常生活经验,而非数学领域的几何图形。学生的反馈既反映了低年级学生直观、形象思维的特征,也揭示了他们在理解“角”这个数学抽象概念时遇到的困难。这提醒我们需要更加注重学生从生活到数学、从直观到抽象的过渡。
二、课中“HUA”数学,促进学生深化认知
学生对于知识的认识过程会呈现出明显的递进和深入的特征。因此,在课中,教师可以借助“HUA”数学活动,促进学生深化认知。《角的初步认识》一课教学中,教师试图通过三次“HUA”数学活动,引导学生深入探究概念。
(一)一“HUA”,从生活认识走向数学认识
数学问题大多来源于生活。教师创设生活情境,让学生由“画”到“话”再到“画”——分析生活情境,发现要认识的数学问题,实现从生活到数学的自然过渡。
课始,教师播放鸟妈妈给小鸟喂食的视频,先让学生动手跟着比画小鸟嘴巴张开的样子,再利用课件描画出来。这能够让学生快速进入学习状态,注意到角的数学特质,从而避免角的错误前概念的干扰。
在此基础上,教师让学生回想:生活中有没有这样的“数学角”?学生很快就说出:三角尺上有这样的角。为了获悉学生此时对于角的认识,教师引导学生“画”概念:“你能把三角尺上的一个角画下来吗?”教学时,教师发现,学生往往画出的是一个点(也就是他们认为尖尖的地方);当他们只画出一个点后,一部分学生会马上进行修正:除了这一个点,还有两条直直的线。
画概念的过程暴露了学生真实的思维。这不仅让学生认识到了角的概念,更重要的是,让学生充分感受到了自己认知的误区,从而对角的概念形成初步认识:数学图形中的角不是一个尖尖的地方,不是一个点,而是由从这个点出发的两条“直直的线”所组成的图形。
(二)二“HUA”,从初步认识走向深入了解
知识的认识是一个循序渐进且深入探索的过程,需要不断地在由浅入深、由表及里的理解与分析中前行,更需要在反复实践与深入探究中寻得真谛。在《角的初步认识》一课中,鉴于小学生思维形象化的特点,我们借助多角度、多维度的“HUA”数学活动,让学生在动手操作中体验,手脑并用,逐步走向知识的深处。
学生“HUA”出概念,初步认识到数学图形角是由“一个顶点”和“两条直直的线”围成的,仅仅是认知的起点。为了进一步加深学生对角的理解,教师让学生带着对“角”的新认识再次到生活中找“角”,动手画一画这些角,再对这些角进行观察和比较。在这一过程中,学生惊喜地发现,尽管这些角的形态各异,但它们都拥有一个共同的特征:都有一个顶点和两条边。这一发现让他们对角的定义有了更深刻的认识,也培养了他们用数学的眼光观察现实世界的能力。
接着,教师设置辨析环节,通过改变角的开口方向、改变角两条边叉开的大小、调整角两条边的长短,让学生判断这些图形是否为角。在这个过程中,形如“√”的图形引发了学生的热烈讨论。有的学生认为这不是角,因为它的两条边长短不一;有的学生则坚持认为它是角,因为它具备了一个顶点和两条直线的基本特征。通过热烈的“话”数学活动,学生最终达成共识:角的本质是有一个顶点和两条直直的边。
随后,教师又安排了操作活动:提供棉线、三角尺、小棒等学习工具,鼓励学生创造角。有了前面“画”和“话”的活动,学生掌握了角的本质,能够同桌合作用棉线拉出一个角;能够描出三角形的三个角,发现角有的大、有的小;能够通过操作小棒形成活动角。这为进一步探究角的大小与两条边张开的大小有关埋下伏笔。
正是这样的学习活动,让学生在实践中感悟,在探究中提升,逐步从对知识的初步认识走向了深入了解。
实践表明,在很多图形的认识课上,我们都可以通过“HUA”数学的方式,让学生手脑并用,在“画”和“话”中一步步实践和深入探讨。这样的教学方式,不仅让学生学到了数学知识,更重要的是,让他们学会了思考和探究问题的方法。
(三)三“HUA”,从单一视角走向全面理解
数学知识在各个学段之间呈现相互关联、由浅入深、层层递进、螺旋上升的特点,构建起相对系统的知识结构。因此,在教学过程中,教师不仅要关注局部,还要把握整体,引导学生从点到线、从线到面、从面到体地构建知识体系,培养他们全面审视问题的意识。
从教材整体的视角审视《角的初步认识》一课,我们发现,四年级将进一步学习“角的度量”,到了初中阶段还会有“点和角的位置关系”等更深入的内容。那么,在二年级初次接触角的概念时,我们能否为学生埋下一颗思维的种子,为其未来的学习打下坚实基础呢?基于这样的思考,我们安排了如下“HUA”数学活动:
首先,在“创造角”的操作活动的基础上,教师进一步提出问题:如何比较两个活动角的大小?学生用话语概括:将顶点对着顶点,一边对齐一边,只要比另一边张开的大小,就可以比较出两个角的大小。教师进一步追问:画在纸上的两个角,又该怎样比较呢?部分学生巧妙地提出:可以借助活动角,将画在纸上的角搬下来再比较。这个“比较角的大小”的过程,其实就渗透了四年级量角的方法。
接着,教师创设游戏环节:用身体比画出一个角,模拟角接点游戏。这个游戏巧妙地渗透了“角内、角外、角上”等点和角的位置关系,使学生在轻松愉快的游戏氛围中形成正确的前概念。
在上述“HUA”数学活动中,学生不仅掌握了角的基本概念以及比较大小的方法,更重要的是,他们开始意识到数学知识之间的联系和整体性。这为他们未来的深入学习奠定了坚实的基础。
三、课后“HUA”数学,拓展学生的认知边界
在完成了课堂上的知识学习和思维训练后,课后“HUA”数学活动(主要形式为“HUA”数学作业)将为学生提供宝贵的实践机会,帮助他们将数学知识应用到实际生活中,进一步提升迁移应用能力。
首先,是“画”数学。一堂课后,教师可以引导学生对所学新知识进行归纳整理;一个单元后,教师还可以带着他们形成系统的知识框架。此时,主要让学生用自己喜欢的方式,“画”出自己对知识的理解。这既是对课前“HUA”数学活动的回应,也是对课中“HUA”数学活动产生的新理解的反馈。
其次,是“话”数学。话语是思维的载体,也是交流的媒介。在新的知识学习后,教师可以让学生带着新的数学眼光看世界,撰写数学日记、数学故事等,用数学语言来表达自己对生活的理解和感悟。这样,不仅可以锻炼学生的语言表达能力,还能帮助他们将抽象的数学概念具体化、生动化。
例如,《角的初步认识》一课,教师布置了这样的“HUA”数学作业:
1.我是小小观察员:寻找生活中的角,并“画”出或者“话”出这些角。
2.我是小小研究员:用放大镜观察角,想一想,角变大了吗?说一说,这是为什么呢?
3.我是小小设计师:用你学到的角的知识“画”一个滑梯,说说你的理由。
“HUA”数学作业,让学生不仅能够巩固课堂上学到的知识,还能培养观察力、思维力和创造力。在寻找生活中的角时,学生会发现从建筑物的屋顶到家具的边角,甚至自然界的树叶和花瓣,角无处不在。这种发现的过程,不仅激发了学生的学习兴趣,还促使他们意识到数学与生活的紧密联系。在用放大镜观察角时,学生会注意到线的粗细变化和角度的不变,从而加深对角的大小的理解。通过这两个任务的联系,学生又会进一步思考,角度变化时,物体的形状会随之发生改变。这样的思考,有助于学生建立空间观念和几何直觉,也为他们进一步“画”滑梯奠定了基础。学生在“画”的过程中,将滑梯的角度、位置和功能等要素联系起来思考,从而有效提升创新思维和解决问题的能力。
课后“HUA”数学活动为学生提供了一个广阔的学习和实践平台,帮助他们将数学知识内化为自己的思维方式和解决问题的能力。通过不断地实践和创新,学生可以逐步提高自己的数学素养和应用能力,为未来的学习和生活奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022:2-3.