1、小学数学“求联”思维方式发展的探索与实践一、研究的缘起1 1.一一种种现现状状:学习负担未减学习负担未减2.2.一些一些声音:声音:知识知识需要需要求联求联3.3.一一份需求:份需求:教材教材学生实际学生实际4.4.一个遗憾,相关一个遗憾,相关理论理论欠缺欠缺二、概念的界定 1.1.求联求联 作为数学教学领域,“求联”作为学习方式和目的,偶被提及,至于最早谁提出,目前还无从可考,亦未有人对此概念进行过界定。在现有概念中,与“求联”相关或相近的有“整合”、“类比”、“迁移”、“归纳”,这些概念与“求联”既有交集,又有不同。“求联”,简而言之就是主动构建联系,可以说一切具有“联”特征思维的整合。“
2、求联”作为一种思维方式,可以从两个方面来理解。首先,“求联”作为动词,是一种自主活动,自觉运用“求联”的思维方式去分析、处理对象的意识或状态。其次,“求联”作为名词,是作为意识实施的结果,主要包括通过“求联”之后所形成的认知事物的思想方法和知识体系等。2.2.求联思维方式求联思维方式 就数学学习的“求联思维方式”而言,就是对数学学习的诸多元素,根据一定的维度关系进行组合与排序,包含对学习目标、学习程序、学习内容、学习方法、呈现方式等诸多元素进行单向或多向的建构。三、研究成果及分析 (一)(一)关于关于“求联求联”对象对象 通常,数学学习可以从以下方面考虑关联:形象的,具象的,抽象的三者的关联;
3、知识点与知识点之间的关联;构成知识点的各要素之间的关联;某一阶段各学习要素之间的关联;阶段与阶段之间的关联等等。还可以还可以从从数学知识的表征、学科内容的表达、学科内容的应用、知识背景、知识源点、知识系统、数学内容因果、数学思维层次等方面思考。(二)“求联思维方式求联思维方式”分类分类 1 1.横向求联思维方式横向求联思维方式 2 2.纵向求联思维方式纵向求联思维方式 3 3.生长求联思维方式生长求联思维方式(三)(三)“求联思维方式求联思维方式”发展的典型课例、实施建议及意义发展的典型课例、实施建议及意义1 1.横向求联思维方式横向求联思维方式 这是一种对对象进行并列关系提取的求联思维方式,
4、与类比思想比较接近,重在发现不同对象之间是有关联的。(1 1)数学知识与生活背景的)数学知识与生活背景的“求联求联”例如东南西北的教学。困惑一:从教材角度分析,既然从生活入手,人们依靠太阳先确定东方,那么画成图,为什么又不是“上东”呢?困惑二:从目前的绘图规则分析,地图都是“上北”的,这是为什么呢?困惑一:从教材角度分析,既然从生活入手,人们依靠太阳先确定东方,那么画成图,为什么又不是“上东”呢?原因:对于北半球,在夏至6月21日前后,太阳升起的方向实际为东偏北,而且越往北的地方这个偏北的程度越大;随着太阳的升高,逐渐转向正东;而在冬至12月21日前后,太阳升起的方向实际为东偏南,只有春分3月
5、21日前后和秋分9月21日前后,太阳升起的方向才是正东。用太阳来确定方向,会有偏差。困惑二:从目前的绘图规则分析,地图都是“上北”的,这是为什么呢?从历史上看,中国在古代,绘制的地图很多是上南下北的(曾经一度都是),明朝之后才逐渐消失,这是为什么呢?历史上为什么是“上南”的:中国人以北为尊,坐北面南是习惯,二是古人讲究阴阳,习惯面向阳光的一面。因此看地图时自己这边就是北,面对的那边就是南,所以当时地图是上南下北。八卦图用的就是“上南下北、左东右西”这个方位。而八卦图上的五行、方位以及与人体内脏的对应又恰好如此,如心是火主“南”,但在人体“上”部;肾是水主“北”,恰在人体内脏“下”部;当然还有战
6、争等等。辨别方向的工具叫“司南”。现在的地图为什么是“上北”的?原因:应该是大航海时代的产物1.什么情况下人们特别需要辨别方向:(1)从时间上看是在夜晚,没了太阳(况且本来也不是很准)(2)从空间上看是在大海,没有显著的参照物3.各个国家对于北极星恒定于北方的认识具有统一性。北极星-紫微星(帝星),以其为上接受很自然。2.这样的情况下,什么能够成为最好的参照物:北极星(它是真正永远在正北方向的,具有恒定的特性)思考一:为什么教材从“通过太阳确定东方”切入?原因一:通过北极星确定北方不方便(时间,学识)原因二:尽管通过太阳来确定东方并不完全科学,但具有丰富的生活经验,况且对于这个阶段的学习并没有
7、到非精确不可的时候。思考二:如何衔接好实际方位与地图方位?措施一:先接受这样的规定,体会统一带来方便。将实际方向与地图方向的演化过程作为数学文化,让孩子阅读和理解。措施二:能找到一种比较巧妙地方式,让孩子在一开始就能自然而然产生或发展这样的规定。比如准备课:1.先期做星空知识的渗透,确认北极星的方位;2.了解北极星在确定方向中的特殊性;3.将北极星的星空位置与生活场景位置对应。“老师,为什么说东北,说北东可以吗?”(2 2)数学数学表达与典型情境的表达与典型情境的“求联求联”例如两位数除以一位数的笔算教学。困惑一:为什么设置这样的两个例子?原因一:从难度上看是分层 682因为学生已有口算基础和
8、经验,而483首位除了之后有余数,与个位上的数合起来再除,学生之前没有碰到过。原因二:从目标上看是分解 这节课的重点目标就是掌握多位数除以一位数的计算方法,而计算方法主要有两个方面:从高位除起;除到哪一位就把商写在那一位上面。学生用竖式来计算682时,受到口算方法的迁移,有人会从个位除起,而且他们也觉得并没有带来什么不便。但无论从哪里除起,有一点感受是统一的:除到哪一位就把商写在那一位上面。怎么体会到这一点呢?用实物摆一摆。(体会竖式的位值)学生用竖式来计算483时,发现个位与十位都不能直接除尽,这时老师引导:因为十位除不尽,有退位,从个位除起就很不方便了,所以,就要从高位除起,这是规定。体会
9、人们在分东西的时候,一般都是先分整的,再分散的,如果用竖式记录下来,就是从高位除起。这样的体验用483来更能体会到,明白了这个道理可以推而广之。为什么再配一副分实物的图?(a+b)c=ab+ac由配到分由分到配(3 3)数学知识系统的)数学知识系统的“求联求联”种子课计量单位的教学:(1)单位统一的必要性;(2)标准比较物的适宜性;(3)标准比较物的多样性。厘米的认识 米的认识分米、毫米和千米的认识教学知识点知道厘米是个长度单位,用cm表示建立厘米的表象用厘米判断用厘米度量知道米是个长度单位,用m表示建立米的表象用米判断用米度量知道1m=100cm知道分米、毫米和千米是个长度单位,分别用dm、
10、mm、km表示建立分米、毫米和千米的表象用分米、毫米和千米判断用分米、毫米和千米度量知道1m=10dm=100cm 1cm=10mm 1km=1000m关于长度单位教学的知识点分析 厘米的认识 米的认识分米、毫米和千米的认识数学思考体会:计量单位是一种标准比较物;思考:为什么要有单位?体会:标准比较物具有适宜性;思考:既然有了厘米,为什么还要学习米?体会:标准比较物具有多样性思考:往更小思考或更大思考,分别还有什么单位?关于长度单位教学的数学思考分析 测量单位是测量的核心,测量单位的统一是使测量从个别的特殊的测量活动,成为一般化的普遍性的活动,因此,在课程的实施过程中,教师要为学生提供必要的机
11、会,鼓励学生,选择不同的方法进行测量,并在相互交流的过程中,发现不同的方法,不同的选择,对于测量结果的影响,进而体会建立统一测量单位的极端重要性。体会测量单位是一种标准参照:无参照物有参照物标准参照物厘米的认识:面积单位的认识:为什么面积单位是正方形的?(世界统一)量与计量单位的教学都有类似的理从哪里来,是什么?到那里去?转化平面图形的面积 类比测量的教学 一小段线长度的单位面积的单位 一小片面体积的单位 一小块体角的单位 一小个角2.2.纵向求联思维方式纵向求联思维方式 这是一种对对象进行递进关系提取的求联思维方式,与归纳思想比较接近,重在从不同对象中抽象出共同的本质特征。(1 1)数学学科
12、与其它学科)数学学科与其它学科“求联求联”数学是对客观世界的表达和记录方式之一。客观世界的某一情境,人们可以通过不同的角度、用不同的方式进行表达和记录(反之,则是解读这样的表达所记录的客观情境)。从学科的特性角度来看,语文课可以通过语言形式表达,数学课可以通过符号形式表达,音乐课可以通过旋律的形式表达,美术课可以通过绘画来表达,等等。而不同特性的表达彼此之间可以进行转化、融合,甚至产生新的表达。人们有时称之为图文并茂(美术和语文的表达结合),有时称之为数形结合(数学和美术表达的结合)。情境:美术:语文:数学:32+=5左边3个苹果,右边2个苹果,合起来是5个苹果形式大不同,本质是一统(2 2)
13、不同不同思维层次的思维层次的“求联求联”同一意义的数学表达,由于思维层次的区别在形式上也是有区别的。有的用画图,直观浅显;有的用列表,注重逻辑联系;也有的用算式,简洁深奥,等等。当然,并不是直观的就是低思维层次的,符号化的就是高思维层次的,有时思维层次越高,表达的形式同样很直观。这些不同形式与思维层次的表达是对同一意义的表述,因此,很容易求“联”,从而帮助学生体会到解决问题可以多层次,多角度,并实现融会贯通的。这样的数学学习,为学生其他学科的学习和今后的数学学习提供了一种有意义的借鉴。小军小军-小丁小丁 小丁小丁-小军小军 小凡小凡-小军小军 小王小王-小军小军小军小军-小凡小凡 小丁小丁-小
14、凡小凡 小凡小凡-小丁小丁 小王小王-小丁小丁 排除法排除法小军小军-小王小王 小丁小丁-小王小王 小凡小凡-小王小王 小王小王-小凡小凡小军小军-小丁小丁 小军小军-小凡小凡 小丁小丁-小凡小凡 例举法例举法小军小军-小王小王 小丁小丁-小王小王 小凡小凡-小王小王 列表法列表法 画图画图法法3+2+1=63+2+1=6(场)(场)计算法计算法 方法无好坏,层次有高低3.3.生长求联思维方式生长求联思维方式 这是一种对对象进行承接关系提取的求联思维方式,有整合、迁移的思想在里面,重在发现不同对象之间的一种生长和演化。(1 1)数学)数学内容内容阶段阶段表征表征的的“求联求联”通常说数学的学习
15、是线性,即从一个内容出发,并以这个内容为基础,通过发展与深化,产生新的内容。这些内容属于同一条线,彼此相互关联,具有衍生关系。不过这些前后联系紧密的数学内容,由于所处的学习阶段不同,其表征也就不同。教学实践表明,表征的不同,往往会误导学生,让他们觉得这些表征之间是没有任何联系的,从而在学习中当作不同的内容加以学习,加重了学习负担。“三五十五”来自于35或53来自于3个5:5+5+5或5个3:3+3+3+3+3来自于来自于 让记忆的点转化为理解的线实践:(2)学习内容因果的“求联”数学学习内容蕴涵因与果的统一,教师要善于引导学生体验数学学习中的因果关系,帮助学生更好地理解数学产生的过程。比如在一
16、些概念教学过程中,教师们往往忽略概念产生的原因(数学思考),匆忙就开始关注概念产生的结果(知识与技能),这样的教学也许短期内是相当有效的,但同时也削弱了学生对发生式知识的获得,学生就缺乏在一个系统背景下认识概念,造成其对概念的理解是不全面的,也是缺乏感情的。因为需要,人们必须研究“面的大小”,从而产生了“面积”概念。因为面积大小需要表达,所以人们发明了不同的“尺”来量面积。因为有圆形的尺不密铺,长方形的尺要考虑两个长度,所以选正方形。因为不同的人所选的正方形“尺子”大小不同,不方便交流,所以人们根据正方形边长的大小,统一规定了面积单位。因为生活中的面大小悬殊,为了方便人们测量和表达,人们发明了
17、大小不同的面积单位,以便测量大小不同的面。与分数无关,与素养相连思考与展望(一)问题与困惑1.1.关于概念的界定关于概念的界定 对于与“求联思维方式”相关联的“整合”、“迁移”、“类比”、“归纳”等相关概念的区分及“求联”、“求联思维方式”等概念的界定尚不科学,有待在专家指导下,通过后续研究,进一步科学界定。2.2.关于分类的标准关于分类的标准 正因为课题概念内涵的模糊,也就造成了对其外延的不确定性,所以在分类上遇到了困难。感觉“求联思维方式”可用横向、纵向、生长的角度进行分类,也可以从形式上用串联和并联进行分类,还可以从学科上进行分类,正所谓一念一世界,对求联分类的标准尚未明晰。也许,随着概
18、念的清晰,分类问题才会有效解决。3.3.关于研究采用的工具系统关于研究采用的工具系统 受限于自身的科研专业素养,该课题研究采用的工具系统是模糊的,特别是在研究结果的信度与效度呈现方面,缺乏具有说服力的量化指标。后续研究中,迫切需要找到适合的工具系统更有利于研究的进行。(二)后续研究的展望 本课题最初的研究设计,更多地是利用现有的教材,通过学生学习程序的设置与调整,进而实现学生“求联思维方式”的发展。随着研究的进行和深入,我们发现,一份结构性强的学习素材对于学生“求联思维方式”的发展具有积极作用。后续研究,我们将在“求联思维方式”发展的关联性条件方面进行深入的研究。“求联思维方式”作为认知工具,不仅在数学学科,对其它学科的学习同样具有促进作用。不仅在学习领域,更重要的是在生活领域同样意义重大。后续研究,我们既考虑“求联思维方式”的定向性,也思考它的多维度,争取在“求联思维方式”发展的丰富性、指向性、可检测性等方面有所突破。求联-以术及道,以道御术求联-一种朴素的哲学启蒙恳请大家指导,谢谢!