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初中數(shù)學(xué)課程_ 第八章 數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)

 百眼通 2017-10-29


一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過本章的學(xué)習(xí),力求達(dá)到如下目標(biāo):

領(lǐng)會基本活動經(jīng)驗(yàn)的含義,能夠例舉中小學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的一些基本活動經(jīng)驗(yàn);識記基本活動經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)概念之間的關(guān)系,能夠識別基本活動經(jīng)驗(yàn)的主要成分和主要功能; 領(lǐng)會基本活動經(jīng)驗(yàn)的功能和教育價值,并能識別基本活動經(jīng)驗(yàn)在中小學(xué)數(shù)學(xué)課程教材中的具體體現(xiàn);領(lǐng)會基本活動經(jīng)驗(yàn)的主要類別,能結(jié)合中小學(xué)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容不同領(lǐng)域的特點(diǎn),在數(shù)學(xué)日常教學(xué)中,應(yīng)用有關(guān)的知識技能,幫助學(xué)生形成和積累基本活動經(jīng)驗(yàn)。

在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用基本活動經(jīng)驗(yàn)的有關(guān)理論,分析和處理初中數(shù)學(xué)的問題。

二、內(nèi)容提要

基本活動經(jīng)驗(yàn)是近年來在《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的修訂過程中提出的新觀點(diǎn)、新概念,目前已經(jīng)變成支撐我國初中數(shù)學(xué)課程的“四基”之一,即基礎(chǔ)知識、基本技能、基本活動經(jīng)驗(yàn)和基本思想。

本章主要分析基本活動經(jīng)驗(yàn)的含義、主要成分和主要功能,討論基本活動經(jīng)驗(yàn)的功能和教育價值,識別基本活動經(jīng)驗(yàn)在中小學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的具體體現(xiàn),進(jìn)而揭示基本活動經(jīng)驗(yàn)在初中數(shù)學(xué)不同領(lǐng)域中的具體表現(xiàn)形式,以便于將來能在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中主動培養(yǎng)學(xué)生的基本活動經(jīng)驗(yàn)。

三、 學(xué)法指導(dǎo)

基本活動經(jīng)驗(yàn)是近年來才出現(xiàn)在義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的新概念,但是,業(yè)已成為義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程的四個基本內(nèi)容之一,即基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗(yàn),成為義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程教學(xué)的核心概念和需要培養(yǎng)的核心目標(biāo)之一。

建議學(xué)習(xí)者結(jié)合本章列舉的大量案例,反思小學(xué)、初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)實(shí)際,尤其是典型的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)案例以及數(shù)學(xué)教科書典型案例,揣摩基本活動經(jīng)驗(yàn)在小學(xué)、初中數(shù)學(xué)課程中的具體體現(xiàn)形式,進(jìn)而建構(gòu)讀者自己的理解和認(rèn)識。

 

第一節(jié) 基本活動經(jīng)驗(yàn)的基本概念

 

一、如何里理解“經(jīng)驗(yàn)”的基本含義?

在通常意義下,所謂經(jīng)驗(yàn),就是按照事實(shí)原樣而感知到的內(nèi)容。哲學(xué)中的“經(jīng)驗(yàn)”通常有兩種解釋,即來源于感官、知覺的觀念,和來源于反思的(即我們由內(nèi)省而知道的)那些觀念?!度罩屏x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(修訂稿)指出,“義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程的目標(biāo)在于,獲得適應(yīng)社會生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗(yàn)?!边@里的基本活動經(jīng)驗(yàn),實(shí)際上是指“學(xué)生親自或間接經(jīng)歷了活動過程而獲得的經(jīng)驗(yàn)”。

二、 如何理解基本活動經(jīng)驗(yàn)的含義?

對于學(xué)生而言,所謂數(shù)學(xué)的基本活動經(jīng)驗(yàn),是指,圍繞特定的數(shù)學(xué)課程教學(xué)目標(biāo),學(xué)生經(jīng)歷了與數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的數(shù)學(xué)活動之后,所留下的、有關(guān)數(shù)學(xué)活動的直接感受、體驗(yàn)和個人感悟。

基本活動經(jīng)驗(yàn)是經(jīng)驗(yàn)的一種,屬于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程過程中,學(xué)生與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動相互作用的結(jié)果。由于經(jīng)驗(yàn)的層次、水平(特別是,由于經(jīng)驗(yàn)獲得者的抽象、概括和反思的水平)所限,個體之間的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)有較大差異,即使在同一個活動中,不同的個體所獲得的基本活動經(jīng)驗(yàn)也會有所不同,這往往取決于個體對活動的感知水平與反思能力。

學(xué)生的基本活動經(jīng)驗(yàn)包含三類基本內(nèi)容:

1 .一種體驗(yàn)性的內(nèi)容

這種經(jīng)驗(yàn)成分更多地表現(xiàn)為,學(xué)生在經(jīng)歷了活動之后在自己的情感、意志世界所形成的有關(guān)數(shù)學(xué)學(xué)科活動的、穩(wěn)定的心理傾向。

在初中數(shù)據(jù)統(tǒng)計活動初步中,《課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn)稿)明確提出:“( 1 )能按照給定的標(biāo)準(zhǔn)或選擇某個標(biāo)準(zhǔn)(如數(shù)量、形狀、顏色)對物體進(jìn)行比較、排列和分類;在比較、排列、分類的活動中,體驗(yàn)活動結(jié)果在同一標(biāo)準(zhǔn)下的一致性、不同標(biāo)準(zhǔn)下的多樣性。( 2 )對數(shù)據(jù)的收集、整理、描述和分析過程有所體驗(yàn).”,在這里,體驗(yàn)性的內(nèi)容一方面包含在“體驗(yàn)活動結(jié)果在同一標(biāo)準(zhǔn)下的一致性、不同標(biāo)準(zhǔn)下的多樣性”,另一方面表現(xiàn)在“體驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、整理、描述和分析過程”。

作為“基本活動經(jīng)驗(yàn)”的一個重要成分,“體驗(yàn)性的內(nèi)容”屬于一種典型的情感、意志成分,有時甚至帶有個人的人格色彩。其主體是個體對于相應(yīng)活動而感覺、知覺到的直接內(nèi)容(屬于直接經(jīng)驗(yàn)),部分屬于直接經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上經(jīng)過初步體驗(yàn)及其簡單加工的結(jié)果。

在初中“概率”的學(xué)習(xí)中,需要學(xué)生“體驗(yàn)事件發(fā)生的等可能性以及游戲規(guī)則的公平性,會求一些簡單事件發(fā)生的可能性”,而在“調(diào)查兩支球隊以往比賽的勝負(fù)情況,預(yù)測下場比賽誰獲勝的可能性大,并說明自己的理由”的活動中,具有典型的體驗(yàn)性色彩。

在初中課題學(xué)習(xí)中,需要學(xué)生積累“綜合運(yùn)用數(shù)與運(yùn)算、空間與圖形、統(tǒng)計與概率等相關(guān)知識解決一些簡單實(shí)際問題的成功體驗(yàn)”,進(jìn)而“初步樹立運(yùn)用數(shù)學(xué)解決問題的自信心”。

2 .一種方法性內(nèi)容

即學(xué)生獲得了這種活動經(jīng)驗(yàn)之后,積累了開展類似活動的一種或幾種基本的方法。這種策略既有方法學(xué)知識的意味,更有學(xué)生對這些策略、方法的自我詮釋、自我解讀。它屬于典型的 個體知識,而不是作為嚴(yán)格的數(shù)學(xué)學(xué)科知識出現(xiàn)的一般知識。

例如,在下面的活動活動中,不同的學(xué)生活的方法性的經(jīng)驗(yàn)彼此往往不同:

搭 1個 正方體需要 4根小棒(如圖 9-1所示)。按照圖示的方式,搭 2個正方形需要多少根小棒?搭三個正方形需要幾根小棒?搭 x根,需要幾根小棒?

有的學(xué)生是這樣思考的:

搭第一個正方形需要 4根,一個每搭一個需要 3根,因而,搭 x個需要 4+3( x-1)根。

而有的學(xué)生是這樣思考的:

將圖形中的小棒看作三排:第一排有 x個正方形的每個最上面的邊(橫者排的),共 x條邊;第二排是 x個正方形的邊(豎者排的,左右的),共 x+1條邊;第三排有 x個正方形的每個最下面的邊(橫者排的),共 x條邊。因而,共 x+( x+1) +x條。

而有的學(xué)生是這樣思考的:

先放 1根小棒,每搭一個正方形需要 3根,因而,搭 x個需要 1+3x根。

也有的學(xué)生是這樣思考的:

每個正方形需要 4根小棒,每兩個這個正方形之間重復(fù)一根,因而,重復(fù)了 x-1根,從而,總共有 4x-( x-1)根。

顯然,在這里,不同的學(xué)生其經(jīng)歷這種活動之后所留下的方法性的經(jīng)驗(yàn)是有所差異的,有的善于想象(例如,第四種做法),有的善于分類(例如,第二種),而有的善于將總結(jié)共性規(guī)律,如第一種、第三種方法。幾種思考方法有一個共性的特點(diǎn),這就是,必須從具體的單元分析,尋找出規(guī)律性的內(nèi)容。

3 .一種模式性、策略性的內(nèi)容

這種內(nèi)容與第二類類似,都是在學(xué)生獲得了這種活動的初步經(jīng)驗(yàn)之后,經(jīng)過個人反省而提升出來的、開展類似活動的一種或幾種基本模式、基本策略。它仍屬于典型的 個體知識。

例如,下表是某月的月歷:

( 1 )彩色方框中的 9 個數(shù)之和與該方框正中間的數(shù)有什么關(guān)系?

( 2 )這個關(guān)系對其它方框成立嗎?你能用代數(shù)式表示這個關(guān)系嗎?

( 3 )這個關(guān)系對任何一個月的月歷都成立嗎?為什么?

( 4 )你還能提出哪些問題?

在解決上面的問題過程中,幾乎所有的學(xué)生都會有一種驚奇,這就是,幾乎天天見到的月歷中竟然有這樣奇妙的規(guī)律,這種經(jīng)驗(yàn)屬于“體驗(yàn)性內(nèi)容”,而計算彩色方框中的 9 個數(shù)之和時,由于九個數(shù)字的平均數(shù)是最中間的數(shù)字,因而,可以直接用這個數(shù)字乘以九,就得到九個數(shù)字的和。而在解決類似問題時,也需要先思考,找到規(guī)律,再動手解決問題,而不需要貿(mào)然動手計算,那樣話往往事倍功半,這種經(jīng)驗(yàn)就是基本活動經(jīng)驗(yàn)的第三成份,即“方法性策略性的內(nèi)容”。

例如,在月歷中選擇兩行兩列的四個數(shù)字,四個數(shù)字交叉相乘的積再做減法,就得到一個固定的數(shù)字 7 ,譬如, 1 、 2 、 8 、 9 ,交叉相乘再作差的結(jié)果是 2 × 8 - 1 × 9 ,即 7 。而更一般的規(guī)律是,對于兩行兩列的四個數(shù) a 、 a+1 、 a+7 、 a+8 ,交叉相乘再作差的結(jié)果是 (a+1) × (a+7) - a × (a+8) ,即 7 ,與 a 無關(guān)。

從哲學(xué)上講,在數(shù)學(xué)學(xué)科教、學(xué)中,讓學(xué)生獲得數(shù)學(xué)的基本活動經(jīng)驗(yàn),本質(zhì)上是讓學(xué)生獲得數(shù)學(xué)學(xué)科直觀,這是學(xué)生獲得數(shù)學(xué)發(fā)展的源泉。無論是作為普適性方法而出現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn),還是作為模式性、策略性內(nèi)容出現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn),都是建立在直接的、感性的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,經(jīng)過個體的自我反省(反思)而形成的,它們帶有明顯的“再抽象”、再加工痕跡,都是基于個體對活動過程的再現(xiàn)所致。因而,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)必須誘發(fā)學(xué)生主動參與,積極思考,教師的使命和責(zé)任在于幫助學(xué)生建構(gòu)其數(shù)學(xué)理解。

三、關(guān)于基本活動經(jīng)驗(yàn)的有關(guān)理論(學(xué)說)

20 世紀(jì) 80 年代初期 , 美國組織行為學(xué)教授科爾比在總結(jié)杜威、勒溫、皮亞杰關(guān)于經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)研究理論的基礎(chǔ)上提出的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論在學(xué)習(xí)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。它的基本觀點(diǎn)是 :

知識是經(jīng)驗(yàn)的構(gòu)成與再構(gòu)成 , 學(xué)習(xí)是“始于經(jīng)驗(yàn)、然后回歸于經(jīng)驗(yàn)”、“改造或者轉(zhuǎn)化經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)造知識”的過程。在這個過程中 , 學(xué)習(xí)從經(jīng)驗(yàn)的“領(lǐng)悟”和“轉(zhuǎn)化”兩個相互獨(dú)立的維度而展開 : 通過參與具體活動直接領(lǐng)悟、創(chuàng)造活動經(jīng)驗(yàn)獲得具體經(jīng)驗(yàn) , 然后對所經(jīng)歷的活動通過回顧、反思等內(nèi)在的思考 , 內(nèi)化為能夠理解的合乎邏輯的、抽象的經(jīng)驗(yàn) , 并將之在新情境中進(jìn)行證實(shí)和運(yùn)用 , 重新領(lǐng)悟和創(chuàng)造新的經(jīng)驗(yàn) , 在這樣不斷循環(huán)往復(fù)的連續(xù)過程中實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)造、領(lǐng)悟與轉(zhuǎn)化。處于理想狀態(tài)的經(jīng)驗(yàn)至少要經(jīng)過這樣四階段 ( 具體經(jīng)驗(yàn) , 反思性觀察 , 抽象概括 , 主動實(shí)踐 ) 的循環(huán)過程才能完成。其中 , 各個階段經(jīng)驗(yàn)的獲得或者轉(zhuǎn)化過程又受到學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格的影響。經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論中四階段的依次循環(huán)往復(fù)的目的既是強(qiáng)化和提升獲得的經(jīng)驗(yàn) , 也是方便學(xué)習(xí)者能夠根據(jù)各種學(xué)習(xí)情境靈活做出“選擇” , 以適應(yīng)于學(xué)習(xí)環(huán)境 , 并在各種學(xué)習(xí)風(fēng)格領(lǐng)域都得到均衡的發(fā)展 ( 如圖 1 科爾比“經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程”環(huán)形圖 ) 。

“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論是關(guān)于個體經(jīng)驗(yàn)獲得與發(fā)展的理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)相結(jié)合的一種關(guān)于學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)分類的理論模型 , 同時也是一種具有很強(qiáng)實(shí)用性的教學(xué)操作指南。

20 世紀(jì)上半葉 , 戴爾等提出了關(guān)于視聽教育的“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論 , 并在 20 世紀(jì) 60 年代末進(jìn)一步完善了該理論。他認(rèn)為,經(jīng)驗(yàn)就是學(xué)習(xí)的途徑 , 一切學(xué)習(xí)應(yīng)“從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)” , 最好是從直接參與的動作性經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)開始 , 以獲得直接經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)直接經(jīng)驗(yàn)無法獲得時 , 應(yīng)該尋求觀察的經(jīng)驗(yàn)作為“替代性經(jīng)驗(yàn)”以彌補(bǔ)、替代直接經(jīng)驗(yàn)的不足。戴爾進(jìn)一步指出 , 學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)盡可能始于具體經(jīng)驗(yàn) , 但不能止于具體經(jīng)驗(yàn) , 教師應(yīng)當(dāng)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生把具體經(jīng)驗(yàn)向抽象的、概念性的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化 , 使其獲得和發(fā)展抽象經(jīng)驗(yàn)。從而 , 戴爾著眼于研究提供給學(xué)生刺激物的特性 , 依據(jù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和教育媒體呈現(xiàn)的基本形態(tài)按照從具體到抽象、從實(shí)物到印像和符號的思路 , 把人們獲取經(jīng)驗(yàn)的途徑按照從實(shí)際操作出發(fā) , 到采用視聽教具、視聽方法直至抽象符號的抽象程度的層級變化和發(fā)展走向的順序 , 形象地描述成一個從塔的底部向上累積的具有十二個層次的“塔”的模型 , 并稱之為“經(jīng)驗(yàn)之塔”。在塔的不同層級 , 學(xué)生獲得經(jīng)驗(yàn)的方式不同 : 從塔底向上的方向 , 在塔的一、二、三層 , 學(xué)生是實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的參與者 , 從“做中學(xué)”獲得直接經(jīng)驗(yàn) ; 四、五、六層 , 學(xué)生作為實(shí)際事件的觀察者 ; 七、八、九、十層 , 學(xué)生作為實(shí)際事件的印像性表象的觀察者 , 學(xué)生從四層到十層獲得觀察的經(jīng)驗(yàn) ; 到十一、十二層時 , 學(xué)生作為符號世界的參與者和觀察者 , 獲得抽象形態(tài)的經(jīng)驗(yàn) ( 如圖 9.1-9 所示 ) 。該模型中 , 越是靠近“塔”底的經(jīng)驗(yàn)越具體 , 越是靠近“塔”頂?shù)慕?jīng)驗(yàn)越“抽象概念化”。著名心理學(xué)家布魯納 (J. S. Bruner) 十分肯定戴爾關(guān)于有效的學(xué)習(xí)應(yīng)該盡可能從直接經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)開始但又應(yīng)向抽象的、概念性的經(jīng)驗(yàn)提升的觀點(diǎn) , 他進(jìn)一步認(rèn)為學(xué)生接觸各種學(xué)習(xí)材料的順序?qū)_(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)有直接的影響 , 并堅持“教學(xué)的過程首先應(yīng)從直接經(jīng)驗(yàn)入手 , 然后是經(jīng)驗(yàn)的映像性表象 , 再過渡到經(jīng)驗(yàn)的符號性表象”的觀點(diǎn)。他著眼于學(xué)生的心理操作特性 , 把戴爾的“經(jīng)驗(yàn)之塔”中十多個不同層次的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步濃縮為三個類別 , 并從教學(xué)活動的角度設(shè)計了一個與戴爾“經(jīng)驗(yàn)之塔”平行的說明性圖解 ( 如圖 9.1-10 所示 ) 。

首先 , 他將各種教學(xué)活動歸納為動作性、映像性和抽象性三個類別 , 塔的最下層是動作性學(xué)習(xí) , 包括各種直接的、參與性的學(xué)習(xí)活動 , 學(xué)生必須親身經(jīng)歷去獲得真實(shí)的感受 ; 塔的中間層次是映像性學(xué)習(xí) , 是指用直觀表象操作代替實(shí)物操作的學(xué)習(xí) , 包括各種形象直觀、聲音直觀等可用多媒體技術(shù)表現(xiàn)出的視聽材料的學(xué)習(xí) ; 頂層是抽象性學(xué)習(xí) , 它包括“經(jīng)驗(yàn)之塔”中最上面兩層所涉及的媒體。

科爾比的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論表明 , 經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者通過經(jīng)歷各種情境獲得經(jīng)驗(yàn) , 并將其融入自身的經(jīng)驗(yàn)之中進(jìn)行概括化 , 然后再將其應(yīng)用于新的實(shí)踐再獲得新經(jīng)驗(yàn)的過程。新經(jīng)驗(yàn)獲得的關(guān)鍵不僅是通過全身心地投入到活動中搜集信息獲得具體經(jīng)驗(yàn) , 更重要的是對這些具體經(jīng)驗(yàn)的評價、反省和再應(yīng)用。但是 , 在通常的教學(xué)中 , 經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)常常并沒有經(jīng)過上述的完整四階段 : 有時我們只是讓學(xué)生經(jīng)歷了某些活動 , 卻沒有及時對活動進(jìn)行回顧、觀察、反思和提煉 , 學(xué)生并沒有真正從自己經(jīng)歷的活動中領(lǐng)悟到應(yīng)該獲得的經(jīng)驗(yàn) ; 有時即使學(xué)生對活動過程進(jìn)行了及時的反思和總結(jié) , 卻對活動的內(nèi)容又沒有達(dá)到理解的程度 , 也很少主動在新情境中去驗(yàn)證和應(yīng)用。因此 , 學(xué)生獲得的經(jīng)驗(yàn)常常是欠缺的、不完整的??茽柋冉?jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論的不足是 , 過分強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)者個體的認(rèn)知作用 , 相對忽視了活動中的社會因素比如師生關(guān)系、生生關(guān)系以及學(xué)習(xí)共同體的相互影響 , 無形之中將獲得經(jīng)驗(yàn)的主體絕對化了。反過來看 , 這種不足 , 也啟發(fā)我們在教學(xué)中要積極創(chuàng)造條件 , 充分發(fā)揮社會因素和環(huán)境因素在學(xué)生獲得經(jīng)驗(yàn)過程中的積極作用。

戴爾“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論對各個層次經(jīng)驗(yàn)的特性和獲得途徑以及視覺媒體、視覺教具的分類、視覺教材的使用的分析、尤其是布魯納從學(xué)生掌握經(jīng)驗(yàn)的心理特性出發(fā)對該模型進(jìn)行的簡化 , 對教師在操作層面上如何選擇教學(xué)媒體的策略和方法具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、多媒體教學(xué)手段在基礎(chǔ)教育中的廣泛應(yīng)用 , “經(jīng)驗(yàn)之塔”理論強(qiáng)調(diào)的為學(xué)生提供直觀、生動、十分接近學(xué)生生活現(xiàn)實(shí)的多樣化情境、提供豐富的“替代性經(jīng)驗(yàn)”等觀點(diǎn) , 越來越受到教育者尤其是素以較強(qiáng)抽象性著稱的數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)工作者的重視。

 

第二節(jié) 基本活動經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)概念的關(guān)系

 

作為基礎(chǔ)教育數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的重要概念,基本活動經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)成為數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的核心概念,并于其他核心概念一起發(fā)揮著主導(dǎo)作用。為此,理清基本活動經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)概念的關(guān)聯(lián),十分必要。

一、 如何理解基本活動經(jīng)驗(yàn)與數(shù)學(xué)活動、基礎(chǔ)知識、基本技能和基本思想的關(guān)系?

在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,基本活動經(jīng)驗(yàn)是對有關(guān)數(shù)學(xué)活動過程的個體反映,是個體針對相關(guān)數(shù)學(xué)活動過程的直接感知及其之上的自我反省的結(jié)果。 數(shù)學(xué)課程教學(xué)不僅要教給學(xué)生知識,更要幫助學(xué)生形成智慧。知識的主要載體是書本,智慧則形成于經(jīng)驗(yàn)的形成和積累的過程之中,形成于經(jīng)歷的數(shù)學(xué)活動之中,諸如教師為學(xué)生創(chuàng)造的思考的過程、探究的過程、抽象的過程、預(yù)測的過程、推理的過程、反思的過程等。智慧形成于學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的各類知識,發(fā)現(xiàn)問題、提出數(shù)學(xué)問題并加以分析和解決問題的各種教育教學(xué)實(shí)踐活動之中。

因而,數(shù)學(xué)的基本活動經(jīng)驗(yàn)直接來源于數(shù)學(xué)活動之中。 在經(jīng)歷同一個數(shù)學(xué)活動過程之中,不同的人所獲得的基本活動經(jīng)驗(yàn)往往有所不同,往往存在著個體差異。這些差異,一方面來自于個體的感覺、知覺的水平差異,另一方面,這些差異與個體針對感覺、知覺到的內(nèi)容的自我反省的水平和深廣度密切相關(guān)。與其同時,這些差異也與個體參與活動的參與程度有著必然的關(guān)聯(lián)。

只有學(xué)生親身參與數(shù)學(xué)活動,不僅有行為參與,而且有認(rèn)知參與,更有情感參與,學(xué)生才能活動深刻的基本活動經(jīng)驗(yàn)。

二、如何理解基本活動經(jīng)驗(yàn)與活動過程的關(guān)系?

基本活動經(jīng)驗(yàn)是對有關(guān)數(shù)學(xué)活動過程的個體反映,是個體針對相關(guān)數(shù)學(xué)活動過程的直接感知及其之上的自我反省的結(jié)果。

從培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的角度說,數(shù)學(xué)課程教學(xué)不僅要教給學(xué)生知識,更要幫助學(xué)生形成智慧。知識的主要載體是書本,智慧則形成于經(jīng)驗(yàn)的形成和積累的過程之中,形成于經(jīng)歷的數(shù)學(xué)活動之中,諸如教師為學(xué)生創(chuàng)造的思考的過程、探究的過程、抽象的過程、預(yù)測的過程、推理的過程、反思的過程等。智慧形成于學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的各類知識,發(fā)現(xiàn)問題、提出數(shù)學(xué)問題并加以分析和解決問題的各種教育教學(xué)實(shí)踐活動之中。

在經(jīng)歷同一個數(shù)學(xué)活動過程之中,不同的人所獲得的基本活動經(jīng)驗(yàn)往往有所不同,往往存在著個體差異。這些差異,一方面來自于個體的感覺、知覺的水平差異,另一方面,這些差異與個體針對感覺、知覺到的內(nèi)容的自我反省的水平和深廣度密切相關(guān)。與其同時,這些差異也與個體參與活動的參與程度有著必然的關(guān)聯(lián)。而高層次的參與,既包含著行為參與,也包含著認(rèn)知參與(思維參與)、情感參與,高層次的參與總與高水平的思維活動相伴。

在這里, 行為參與指學(xué)生在數(shù)學(xué)教學(xué)中的行為努力程度,它包括了課堂表現(xiàn)(努力和鉆研兩個變量)和時間參與(每天完成作業(yè)時間和每周補(bǔ)充學(xué)習(xí)時間)兩個方面;認(rèn)知參與是指學(xué)生在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中反映其思維水平的學(xué)習(xí)策略,它分為深層次、淺層次和依賴策略的三種變量;情感參與是學(xué)生在數(shù)學(xué)教學(xué)中的情感體驗(yàn),它分為樂趣感、成功感、焦慮感和厭倦感四個變量。

三、如何理解經(jīng)歷、體驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系?

基本活動經(jīng)驗(yàn)與經(jīng)歷、體驗(yàn)密切相關(guān),而彼此又有一些區(qū)別和關(guān)聯(lián)。

人的經(jīng)歷可以分兩種,即直接經(jīng)歷與和間接經(jīng)歷,其中,前者是主體親身見過、做過或遭遇過某事件的過程而獲得的經(jīng)歷,后者是主體從他人處聽說或從其他媒介得到他人的經(jīng)歷。

而體驗(yàn)是一種感受經(jīng)歷的過程,是通過主體親身體驗(yàn)事件發(fā)生的過程,從而獲得經(jīng)歷,讓主體在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)自我領(lǐng)域的充實(shí),感受經(jīng)歷的產(chǎn)生,領(lǐng)悟經(jīng)歷產(chǎn)生的意義,并在反思中進(jìn)行情感的升華,因而,體驗(yàn)必須從直接經(jīng)歷中得到。

體驗(yàn)具有很強(qiáng)的、個體的情感色彩,停留在經(jīng)歷本身的感性的層面。

為了提高到認(rèn)知層面,形成主體自己的新的認(rèn)知結(jié)構(gòu),尚需要主體對體驗(yàn)、親身感受,進(jìn)行抽象、去粗取精,提升為具有一般意義的 “模式 ”,這就得到了直接經(jīng)驗(yàn),亦即,直接經(jīng)驗(yàn)是從體驗(yàn)、經(jīng)歷中總結(jié)而來,是理性的、可以推廣、遷移或類比的模式,而間接經(jīng)驗(yàn)是主體以他人的間接體驗(yàn)和經(jīng)歷為抽象對象而獲得的經(jīng)驗(yàn)。因而,經(jīng)驗(yàn)既可以從直接經(jīng)歷中獲得也可以從間接經(jīng)歷中獲得。

經(jīng)歷是為了進(jìn)行體驗(yàn),而體驗(yàn)不是目的,是為了獲得直接的經(jīng)驗(yàn)和感受,增強(qiáng)對知識、技能的理解,實(shí)現(xiàn)主體在情感、態(tài)度、價值觀上的升華和發(fā)展,同時,能夠?qū)χR技能的理解和認(rèn)識予以強(qiáng)化。然而,并不是所有的體驗(yàn)都會抽象提升為經(jīng)驗(yàn),若沒有對體驗(yàn)抽象提取,也可能只是將情感升華為信念。主體在情感升華過程中,會和其對事件的原有興趣進(jìn)行對比,如果情感升華與原有興趣一致,那么,其信念將會被強(qiáng)化,反之,則會被弱化。也就是說,體驗(yàn)其實(shí)也不是萬能的。

 

第三節(jié) 基本活動經(jīng)驗(yàn)的教育價值與基本功能

經(jīng)驗(yàn)是課程設(shè)計的基礎(chǔ)和內(nèi)容來源,是學(xué)生構(gòu)建理解的直接素材。 在人的可持續(xù)發(fā)展中,直觀能力和思維水平起主要作用。而只有將“先天的存在與后天的經(jīng)驗(yàn)”有機(jī)結(jié)合才能形成人的直觀能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。這里的“先天的存在”主要是指學(xué)生身心的原有的物質(zhì)基礎(chǔ),而“后天的經(jīng)驗(yàn)”則是指學(xué)生在生活中和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中所獲得的生活經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)。

因而, 讓學(xué)生獲得必要的基本活動經(jīng)驗(yàn),就成為基礎(chǔ)教育課程的重要目標(biāo)之一,也是學(xué)生獲得終生可持續(xù)發(fā)展的基本源泉。

一、如何理解基本活動經(jīng)驗(yàn)的基本功能?

正如前文所分析的,基本活動經(jīng)驗(yàn)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要目標(biāo),也是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的階段性目標(biāo)。獲得基本活動經(jīng)驗(yàn),不僅是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)之一,而且,對于基礎(chǔ)知識、基本技能和基本思想的達(dá)成,也具有十分重要的影響。這正是基本活動經(jīng)驗(yàn)的基本功能的具體體現(xiàn)。

(一)有些經(jīng)驗(yàn)的獲得可以強(qiáng)化對有關(guān)知識、技能的理解,個體的基本活動經(jīng)驗(yàn)是構(gòu)建個人理解、形成理解性掌握不可缺少的重要素材

在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,基本活動經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生對于數(shù)學(xué)活動內(nèi)容、活動形式進(jìn)行抽象概括的結(jié)果,這是構(gòu)建個人理解、形成理解性掌握不可缺少的重要素材。

一方面,基本活動經(jīng)驗(yàn)的獲得,時??梢源龠M(jìn)、強(qiáng)化有關(guān)知識的理解和掌握。

例如,“利用一張紙,折出一組相互平行的折痕”的折紙活動,可以深化對于平行、垂直概念的理解和認(rèn)識:如圖 9.3-1,將一張矩形的紙對折,得到一個折痕 AB;在折痕上分別取點(diǎn) C,點(diǎn) D,過這點(diǎn) C、點(diǎn) D分別將紙對折,使得第一條折痕 AB位于點(diǎn) C、點(diǎn) D兩側(cè)的部分重合;打開并將其鋪平。

此時,紙上的過點(diǎn) C、 D的兩條折痕就是一組平行線。

事實(shí)上,第一條折痕 AB是一條直線段,沿其上的點(diǎn) C將折痕對折,等價于將過平角 ∠ACD二等分,也就是,過點(diǎn) C的折痕相交成 90 0角,從而兩條折痕互相垂直;同理,過 D點(diǎn)的折痕也互相垂直。進(jìn)而,第二條、第三條折痕互相平行。從初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)際來說,有的學(xué)生很有可能說“不用折疊了,最初的紙的兩條相對的邊緣線就是相互平行”,但是,此時的他很難說出其充分的理由。事實(shí)上,僅僅說“相鄰的兩條邊緣線構(gòu)成 90度角”是不夠的,這里的“ 90度角 ”僅僅依靠目測是無法確認(rèn)其真實(shí)性的。這也意味著,雖然不同的學(xué)生采用不同的操作方式方法,但是,作為數(shù)學(xué)教師,我們必須清楚,不同的操作方式其背后的數(shù)學(xué)含量往往是不同的。

無論如何,具有這種方式的折紙的直接經(jīng)驗(yàn),對于形成有關(guān)“垂直”、平角與直角之間的關(guān)系的深刻理解,往往起到明顯的促進(jìn)作用。

另一方面,基本活動經(jīng)驗(yàn)是數(shù)學(xué)活動的派生物,對于那些技能性的學(xué)習(xí)內(nèi)容而言,技能性的操作活動本身就可以積淀一些經(jīng)驗(yàn),而這些經(jīng)驗(yàn)往往與相應(yīng)的技能密不可分。例如,“利用一根繩子、一個粉筆頭和一個圖釘,在黑板上畫出一個圓”的活動,可以深化對于圓的畫圖技能的理解和把握,其中,活動經(jīng)驗(yàn)起主要作用。事實(shí)上,在積累“畫圓”經(jīng)驗(yàn)的過程中,最為核心的內(nèi)容就是“要保持粉筆頭與圖釘之間的距離保持不變”,這恰恰是畫圓技能的核心。

(二)基本活動經(jīng)驗(yàn)可以強(qiáng)化動機(jī)、情感、態(tài)度、價值觀,而有些學(xué)科的基本活動經(jīng)驗(yàn)有助于凈化心靈、完善人格

基本活動經(jīng)驗(yàn)之中含有體驗(yàn)性成分,而這些體驗(yàn)性的經(jīng)驗(yàn),對于個體從事相關(guān)的活動具有重要的誘導(dǎo)和指向作用,如果個體對于發(fā)現(xiàn)新知所形成的經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)已經(jīng)凝聚成穩(wěn)定的情緒特征(如,興趣、愛好),那么,這些情緒特征對于進(jìn)一步開展類似的活動具有導(dǎo)向作用。因而,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)研究的基本過程,“重走科學(xué)家走過的發(fā)現(xiàn)之路”,這種經(jīng)驗(yàn)的積累,對于培養(yǎng)中小學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)具有不可替代的作用,這正如一個論斷所表明的觀點(diǎn),“一個人在 18歲之前從來沒有獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)一個問題、提出一個學(xué)科問題,進(jìn)而深刻地思考過一個問題,這個人在成人階段成為創(chuàng)新人才是不可能的”。

不僅如此,不同學(xué)科的基本活動經(jīng)驗(yàn),對于學(xué)生良好的人格塑造具有不可替代作用——數(shù)學(xué)的基本活動經(jīng)驗(yàn)有助于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的思維習(xí)慣,定性思考、定量把握往往成為數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)積淀和升華的結(jié)果之一;哲學(xué)思考的活動經(jīng)驗(yàn),往往可以誘發(fā)學(xué)生慎思、明事理,辯證地處理問題;…。因而,引導(dǎo)學(xué)生積累活動經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)行及時的積淀升華,就成為基礎(chǔ)教育課程教學(xué)的重要目標(biāo)之一,而不同學(xué)科的基本活動經(jīng)驗(yàn)的均衡發(fā)展,才有可能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。

二、如何理解基本活動經(jīng)驗(yàn)的課程教學(xué)價值?

人類的一切知識都是從直觀開始的,從那里進(jìn)到概念,而以理念結(jié)束。直觀能力的存在是先天的,但一個好的直觀能力的養(yǎng)成卻是依賴于經(jīng)驗(yàn)的積累。直觀的培養(yǎng)更依賴本人參與其中的活動,包括觀察、思考、判斷等等。如此,積累活動經(jīng)驗(yàn)就成為學(xué)校教育的一個更加直接的目標(biāo)和追 求。

(一)獲得必要的學(xué)科活動經(jīng)驗(yàn)和與學(xué)科學(xué)習(xí)有關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn),是進(jìn)行科學(xué)建構(gòu)、實(shí)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)科上的全面發(fā)展的基本前提。

一般說來,數(shù)學(xué)知識的形成依賴于直觀,數(shù)學(xué)知識的確立依賴于推理 ②。不僅僅是數(shù)學(xué),在許多學(xué)科中,對于結(jié)果的預(yù)測和對于原因的探究,起步階段依賴的都是直觀,而數(shù)學(xué) 直觀能力的培養(yǎng)依賴于數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)的積累。

因而,讓學(xué)生獲得必要的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn),以及與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn),是建構(gòu)理解、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科上的全面發(fā)展的基本前提。這些經(jīng)驗(yàn),不僅是概念、定理、定律等基本內(nèi)容建構(gòu)的原始素材,而且也是學(xué)生數(shù)學(xué)直觀能力發(fā)展的土壤,而其中的基本活動經(jīng)驗(yàn)的全面性、準(zhǔn)確性,對于學(xué)生形成有關(guān)數(shù)學(xué)學(xué)科的基本素養(yǎng)、能力,具有十分重要的影響。

無論是有意義接受式學(xué)習(xí),還是探究發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí),已有的經(jīng)驗(yàn)和知識基礎(chǔ),對于新知的形成都是十分重要的,而教師的作用恰恰體現(xiàn)在搭建“起點(diǎn)是學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)(已知)、終點(diǎn)是學(xué)習(xí)目標(biāo)(未知)”的一座橋梁,其間,學(xué)生原有的策略性、方法性的經(jīng)驗(yàn)、原有的認(rèn)知

風(fēng)格等等,對于自我建構(gòu)起主要作用,而用于建構(gòu)理解的那些素材性經(jīng)驗(yàn)的多寡優(yōu)劣,對于學(xué)生學(xué)習(xí)的效率起重要影響。

(二)一定數(shù)量的基本活動經(jīng)驗(yàn),是實(shí)現(xiàn)過程與方法目標(biāo)的基本載體

自實(shí)施基礎(chǔ)教育新課程以來,人們對于“知識與技能”、“過程與方法”、“情感、態(tài)度價值觀”三維目標(biāo)的認(rèn)識,基本上停留在這樣的理解,即, “過程與方法 ”突出的是讓學(xué)生 “學(xué)會學(xué)習(xí) ”,使學(xué)生獲得知識的過程同時成為獲得學(xué)習(xí)方法和能力發(fā)展的過程。

這種理解并沒有錯誤,但是,這種理解的深度是不夠的。我們認(rèn)為,“過程與方法”的確突出“學(xué)會學(xué)習(xí)”,但是,達(dá)到“學(xué)會學(xué)習(xí)” 最直接的學(xué)習(xí)結(jié)果就是讓學(xué)生積累基本的活動經(jīng)驗(yàn),獲得學(xué)習(xí)方法和能力發(fā)展。其中,有些活動經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)展為學(xué)科思維方式、思考模式,有些活動經(jīng)驗(yàn)積淀為策略性知識、學(xué)科的基本思想,而有些活動經(jīng)驗(yàn)則積淀為學(xué)科智慧、學(xué)科能力。

與其同時,在積累活動經(jīng)驗(yàn)的過程中,學(xué)生所掌握的學(xué)習(xí)方法也往往依附于活動經(jīng)驗(yàn)而存在,至少具有典型的個性化特征,具有學(xué)生對于這些方法的個人詮釋的特征,而這種詮釋往往與活動經(jīng)驗(yàn)交織在一起。因而,學(xué)生是課程實(shí)施中的主體,他們在這一過程中的親身體驗(yàn)和活動經(jīng)驗(yàn),本身就是一筆財富,將會對其未來發(fā)展起到十分重要的作用。

(三)獲得基本活動經(jīng)驗(yàn),是“實(shí)踐與綜合”領(lǐng)域的基本目標(biāo)之一

眾所周知,各科課程標(biāo)準(zhǔn)將本學(xué)科內(nèi)的“實(shí)踐與綜合”領(lǐng)域,以及作為一門課程出現(xiàn)的“綜合實(shí)踐”的課程目標(biāo)定位在“綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題”,因而,多數(shù)人士認(rèn)為,這個領(lǐng)域僅僅是“綜合應(yīng)用”而已。

其實(shí)不然,這個領(lǐng)域除了 “綜合應(yīng)用 ”之外,一個十分重要的課程目標(biāo)就是 “獲得基本活動經(jīng)驗(yàn) ”,這種經(jīng)驗(yàn)就是發(fā)現(xiàn)問題、提出(學(xué)科)問題,進(jìn)而分析問題、解決問題的直接經(jīng)驗(yàn),其中,往往既包括了歸納式(即合情推理式)的經(jīng)驗(yàn),也包含了邏輯、演繹推理式的經(jīng)驗(yàn)。前者往往體現(xiàn)在將 “現(xiàn)實(shí)問題學(xué)科化 ”的過程之中,這種建立模型的思維過程積淀下歸納、抽象的經(jīng)驗(yàn);而后者體現(xiàn)在將已經(jīng)建立的模型、已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的問題,運(yùn)用本學(xué)科的有關(guān)原理、方法加以解決的過程,這個過程通常是演繹式的,是從一般到特殊的過程。

在初中數(shù)學(xué)中,“ 參與 綜合實(shí)踐活動,積累綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識、技能和方法等解決簡單問題的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)”;不僅如此,初中數(shù)學(xué)教學(xué)還需要根據(jù)具體的數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,注意使學(xué)生在獲得間接經(jīng)驗(yàn)的同時,也能夠有機(jī)會獲得直接經(jīng)驗(yàn),即從學(xué)生實(shí)際出發(fā),創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)踐、思考、探索、交流等,獲得數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗(yàn),促使學(xué)生主動地、富有個性地學(xué)習(xí) ,不斷提高發(fā)現(xiàn)問題和提出數(shù)學(xué)問題的能力,以及分析問題和解決問題的能力。

(四)獲得基本活動經(jīng)驗(yàn),是情感態(tài)度價值觀目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的必要前提,也有助于知識技能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

人的思維過程其實(shí)是認(rèn)知、情感、意志相伴的過程,是“情知對稱”的過程。正如美國學(xué)者 B.S.布盧姆指出的,“在一門學(xué)程中,每個情感目標(biāo)都伴隨著一個認(rèn)知目標(biāo)”。而基本活動經(jīng)驗(yàn)之中含有體驗(yàn)性的成分,這些成分與學(xué)習(xí)情感、意志密不可分。不僅如此,基本活動經(jīng)驗(yàn)既包含著學(xué)生進(jìn)行知識技能學(xué)習(xí)過程中“思考的經(jīng)驗(yàn)”和體驗(yàn),也包含著學(xué)生對于知識技能的自我詮釋。因而,獲得基本活動經(jīng)驗(yàn),就成為情感態(tài)度價值觀目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的必要前提。

從本質(zhì)上來說,學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程是一個自主構(gòu)建自己對數(shù)學(xué)知識的理解的過程:他們帶著自己原有的知識背景、活動經(jīng)驗(yàn)和理解走進(jìn)學(xué)習(xí)活動,并通過自己的自主與主動的活動,包括獨(dú)立思考,與他人交流和反思等,去建構(gòu)對數(shù)學(xué)的理解。 因此,學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程可以說是一種再創(chuàng)造過程,而且是真正意義上的再創(chuàng)造(指主觀意義上,非客觀意義上):學(xué)生從事對數(shù)學(xué)知識的提煉和組織 ---通過對低層次活動本身的分析,把低層次的知識變?yōu)楦咭患墝哟蔚某WR,再經(jīng)過提煉和組織而形成更高一級的知識,如此循環(huán)往復(fù);再把數(shù)學(xué)放到現(xiàn)實(shí)中去加以使用。在這活動過程之中,獲得數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn),對數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)的分析與理解,和對獲得過程以及活動方式的反思(元認(rèn)知),至關(guān)重要。

(五)有些經(jīng)驗(yàn)直接派生出智慧、方法、思維模式,特別是,積累學(xué)生全面的學(xué)科活動經(jīng)驗(yàn),有助于全面提高學(xué)生的思維水平,更好地培養(yǎng)創(chuàng)新性人才

由思考的經(jīng)驗(yàn)、親身探究的經(jīng)驗(yàn),有可能派生出一種思維模式、思維方法。事實(shí)上,基本活動經(jīng)驗(yàn)之中含有策略性的成分、方法模式性的成分,這些成分對于學(xué)生開展創(chuàng)新性活動具有十分重要的奠基作用,特別是,個體已有的關(guān)于歸納的活動經(jīng)驗(yàn),對于發(fā)現(xiàn)真理具有重要啟迪作用。相比之下,如果個體已有經(jīng)驗(yàn)之中不具備歸納的經(jīng)驗(yàn),那么,他只能習(xí)慣于演繹思維方式(即演繹思維的經(jīng)驗(yàn)在發(fā)揮作用),讓其發(fā)現(xiàn)新知幾乎是不可能的,真理的發(fā)現(xiàn)畢竟靠歸納思維,而演繹思維的作用在于驗(yàn)證真理,通常所說的 “一個人 18歲之前沒有獨(dú)立思考過一個問題,沒有經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題進(jìn)而分析解決問題的全過程,長大以后成為創(chuàng)新人才幾乎是不可能的 ”,正是說明 “思考的經(jīng)驗(yàn) ”的作用和策略性經(jīng)驗(yàn)的價值。

從學(xué)理上說,一個人創(chuàng)新能力的形成依賴于知識的掌握、思維的訓(xùn)練和經(jīng)驗(yàn)的積累。因而,有計劃地使學(xué)生獲得有關(guān)歸納思維、演繹思維的基本活動經(jīng)驗(yàn),是培養(yǎng)創(chuàng)新人才所必需的,特別地,全面積累學(xué)生的基本活動經(jīng)驗(yàn),將有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生的歸納思維、演繹思維的水平,進(jìn)而,提高中小學(xué)人才培養(yǎng)的整體水平。

將基本活動經(jīng)驗(yàn)確立為基礎(chǔ)教育課程教學(xué)的基本目標(biāo)之一,是對于我國課程理論的進(jìn)一步完善和現(xiàn)代發(fā)展。

 

第四節(jié) 基本活動經(jīng)驗(yàn)的成分與類別

我們大體上可以把經(jīng)驗(yàn)分為感性經(jīng)驗(yàn)和邏輯經(jīng)驗(yàn)。感性經(jīng)驗(yàn)也依賴思考,但更多的是依賴觀察;邏輯經(jīng)驗(yàn)也依賴觀察,但更多的是依賴思考。這是關(guān)于活動經(jīng)驗(yàn)的最基本的分類。

一、如何理解基本活動經(jīng)驗(yàn)的“基本”的含義及其具體表現(xiàn)?

基本活動經(jīng)驗(yàn)是一個學(xué)科、一門課程之中從事相應(yīng)的學(xué)科活動所積淀的經(jīng)驗(yàn),雖然屬于個體知識(即廣義的知識),具有個體特征,但是,這些經(jīng)驗(yàn)屬于個體對于這類學(xué)科活動的自我詮釋,就群體而言,這些經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虮容^全面地反映相應(yīng)學(xué)科活動最基本的活動特征。因而,這里的“基本”是相對于具體的學(xué)科而言的,一般而言,每個學(xué)科的基本活動經(jīng)驗(yàn)都包括 基本的操作經(jīng)驗(yàn)、 本學(xué)科特有的思維活動經(jīng)驗(yàn)、 綜合運(yùn)用本學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行問題解決的經(jīng)驗(yàn)、 思考的經(jīng)驗(yàn)等類型。

在義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程中,數(shù)學(xué)的基本活動經(jīng)驗(yàn)具體表現(xiàn)在,基本的幾何操作經(jīng)驗(yàn),基本的數(shù)學(xué)思維活動經(jīng)驗(yàn)(包括代數(shù)歸納的經(jīng)驗(yàn),數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計推斷的經(jīng)驗(yàn),幾何推理的經(jīng)驗(yàn),類比的經(jīng)驗(yàn)等等),發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題的經(jīng)驗(yàn),以及思考的經(jīng)驗(yàn)等若干方面。

(一)基本的操作經(jīng)驗(yàn)

基本的操作經(jīng)驗(yàn)是數(shù)學(xué)學(xué)科所特有的活動經(jīng)驗(yàn)的重要組成部分,其核心內(nèi)容在于,體現(xiàn)本學(xué)科基本思維特征,全面反映數(shù)學(xué)學(xué)科的思維方式和學(xué)科屬性。

在義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程中,基本的幾何操作經(jīng)驗(yàn),諸如解代數(shù)方程的直接操作經(jīng)驗(yàn)等等,就是義務(wù)教育階段基本的操作經(jīng)驗(yàn)之一。

圖 8.4-1

例如,學(xué)生在經(jīng)歷了案例 9-1“圖畫還原 ”活動之后,可以獲得有關(guān)圖形的平移、旋轉(zhuǎn)、軸對稱等圖形運(yùn)動的活動經(jīng)驗(yàn)。

例 1 打亂由四塊積木或者圖畫構(gòu)成的平面畫面,請學(xué)生還

原并利用平移和旋轉(zhuǎn)記錄還原步驟,嘗試尋找步驟最少的還原方案。

在這里,問題中的積木塊相當(dāng)于方格紙的作用,通過實(shí)際操作,

進(jìn)一步理解平移、旋轉(zhuǎn),不僅能增加問題的趣味性,還可以讓學(xué)生感悟幾何運(yùn)動也是可以記錄的,體驗(yàn)選取最佳方案的過程,獲得有關(guān)圖形運(yùn)動、變換的基本活動經(jīng)驗(yàn)。

特別地,恰當(dāng)?shù)膯栴}情境往往是引發(fā)學(xué)生主動獲取操作經(jīng)驗(yàn)的催化劑。例如,在案例 9-1中,在實(shí)際教學(xué)中,如果設(shè)計如下的問題情境,往往可以實(shí)現(xiàn)更深刻的操作和體驗(yàn),進(jìn)而獲得更深刻的操作經(jīng)驗(yàn):

還原的步驟一定要從簡單到復(fù)雜,如先打亂四塊積木中的上面兩塊,讓學(xué)生嘗試思考的過程 ——先想再操作;可以分小組進(jìn)行。為了記錄準(zhǔn)確,事先要確定代表符號;小組活動時,可以先討論,確定一個大概的還原路線,然后操作驗(yàn)證;小組呈現(xiàn)并操作結(jié)果,進(jìn)行討論,比較。

在初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,基本的操作經(jīng)驗(yàn),不僅體現(xiàn)在圖形與幾何的學(xué)習(xí)中,而且,也體現(xiàn)在統(tǒng)計與概率、實(shí)踐與綜合等之中,甚至在數(shù)與代數(shù)的學(xué)習(xí)中,也需要基本的操作經(jīng)驗(yàn)。

特別地,九年 義務(wù)教育階段的學(xué)生認(rèn)識空間與圖形,是從空間到平面、再到空間的過程,其學(xué)習(xí)內(nèi)容不能僅僅局限于二維的平面圖形,有相當(dāng)一部分內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是直觀幾何、實(shí)驗(yàn)幾何。與演繹幾何相比,直觀幾何、實(shí)驗(yàn)幾何更貼近學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活和日常經(jīng)驗(yàn),更有利于把空間與圖形學(xué)習(xí)變成一種有趣的、充滿想象和富有推理的活動。為此,必須追求恰當(dāng)?shù)膯栴}情景,積累學(xué)生直接的操作經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生認(rèn)識到多姿多彩的圖形,對于他們形成對圖形的完整而廣泛的認(rèn)識有良好的促進(jìn)作用。在初中數(shù)學(xué)課程實(shí)施中,不僅可以通過傳統(tǒng)的幾何學(xué)習(xí)內(nèi)容豐富學(xué)生的操作經(jīng)驗(yàn),而且,也可以通過專題的形式,學(xué)生了解更多的與圖形相關(guān)的知識。

(二)數(shù)學(xué)學(xué)科特有的思維活動經(jīng)驗(yàn)

每個學(xué)科都有其特有的思維活動,這些思維活動集中反映了本學(xué)科的學(xué)科屬性,體現(xiàn)本學(xué)科研究的側(cè)重點(diǎn)和研究手法。使學(xué)生獲得更為豐富的學(xué)科思維活動經(jīng)驗(yàn),是實(shí)現(xiàn)學(xué)生在本學(xué)科上的全面、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

在義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程中,最具代表性的數(shù)學(xué)學(xué)科思維活動經(jīng)驗(yàn),主要包括代數(shù)歸納的經(jīng)驗(yàn),數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計推斷的經(jīng)驗(yàn),以及幾何推理的經(jīng)驗(yàn)。

1 .代數(shù)歸納的經(jīng)驗(yàn)

在義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)課程內(nèi)容中,數(shù)與代數(shù)領(lǐng)域具有突出的特點(diǎn),這就是代數(shù)思維,其中,代數(shù)歸納的表現(xiàn)尤為突出,例如,

例 2 代數(shù)歸納經(jīng)驗(yàn)的一次獲得過程

在代數(shù)計算中,學(xué)生思考如下系列問題時會積累一些代數(shù)歸納的經(jīng)驗(yàn):

比較下列每組算式的計算結(jié)果,能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?能用只含一個字母的式子表達(dá)這個規(guī)律嗎?能證明你的規(guī)律嗎?

 

上面這個過程,恰恰是由具體數(shù)值計算到符號公式表達(dá)的過程,即由特殊到一般的過程。

讓學(xué)生親身經(jīng)歷這個過程,學(xué)生就可以獲得相應(yīng)的代數(shù)歸納經(jīng)驗(yàn),即對于有些問題,可以通過特殊情況歸納發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,而后再通過一般性的證明驗(yàn)證自己的發(fā)現(xiàn),進(jìn)而感悟數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

有關(guān)這種思維方式的基本經(jīng)驗(yàn),不僅是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)所必需的,也是學(xué)生終生可持續(xù)發(fā)展所必需的。

2. 數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計推斷的經(jīng)驗(yàn)

“統(tǒng)計與概率”是義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程的重要內(nèi)容之一,是不同于其他數(shù)學(xué)內(nèi)容的“不確定性的數(shù)學(xué)內(nèi)容”。其中,經(jīng)歷數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計推斷的過程,獲得相應(yīng)的直接經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而發(fā)展其數(shù)據(jù)分析觀念,是統(tǒng)計與概率學(xué)習(xí)的核心目標(biāo),對于學(xué)生獲得數(shù)學(xué)上的全面發(fā)展,具有其他數(shù)學(xué)內(nèi)容所不能替代的作用。

讓學(xué)生體驗(yàn)和掌握數(shù)據(jù)分析觀念的最有效方法,就是讓他們真正投入到產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)分析觀念的活動之中,使學(xué)生在收集、整理和描述數(shù)據(jù)的活動中,探索如何以簡單而直觀的形式最大限度地描述數(shù)據(jù),理解加權(quán)平均數(shù)、極差、方差、頻數(shù)分布等內(nèi)容,并據(jù)此做出合理的判斷。正是經(jīng)歷了猜測、收集、描述和分析處理數(shù)據(jù)的全過程,能夠在新的問題情境中,特別是在具有現(xiàn)實(shí)背景的問題情境中,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,進(jìn)而做出統(tǒng)計推斷,學(xué)生才能真正掌握統(tǒng)計的有關(guān)內(nèi)容。

顯然,在這種活動中,學(xué)生在具體的現(xiàn)實(shí)問題解決中,能夠體會到統(tǒng)計的思維方式和活動特點(diǎn),確實(shí)積累統(tǒng)計活動的直接經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而極大地促進(jìn)了數(shù)據(jù)分析意識和能力的形成。

3. 幾何推理的經(jīng)驗(yàn)

幾何推理是幾何課程內(nèi)容的核心內(nèi)容之一,學(xué)生是否獲得了幾何推理的活動經(jīng)驗(yàn),對于掌握幾何推理的技能、形成推理能力,具有十分重要的促進(jìn)作用。

這里的推理包含兩部分,一是歸納推理(即包括歸納、類比、猜想等在內(nèi)的推理,也稱之為合情推理),一個是演繹推理。

  演繹推理又稱三段論推理,是由兩個前提和一個結(jié)論組成,大前提是一般原理(規(guī)律),即抽象得出一般性、統(tǒng)一性的成果;小前提是指個別對象,這是從一般到個別的推理,從這個推理,然后得出結(jié)論。演繹推理又稱從規(guī)律到現(xiàn)象的推理,是從普通回到特殊再回到個別。演繹推理正確的條件:若大小前提正確,則結(jié)論正確;若大前提或小前提錯誤,則結(jié)論錯誤。

所謂歸納推理,就是從個別性知識推出一般性結(jié)論的推理。一般地,根據(jù)前提所考察對象范圍的不同,把歸納推理分為完全歸納推理和不完全歸納推理。完全歸納推理考察了某類事物的全部對象,不完全歸納推理則僅僅考察了某類事物的部分對象。更進(jìn)一步,還可以根據(jù)前提是否揭示對象與其屬性間的因果聯(lián)系,把不完全歸納推理分為簡單枚舉歸納推理和科學(xué)歸納推理?,F(xiàn)代歸納邏輯則主要研究概率推理和統(tǒng)計推理。歸納推理的前提是其結(jié)論的必要條件:首先,歸納推理的前提必須是真實(shí)的,否則,歸納就失去了意義。其次,歸納推理的前提是真實(shí)的,但結(jié)論卻未必真實(shí),而可能為假。

在當(dāng)前的初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,通常有三種推理方式,即,

典型的不完全歸納推理,其結(jié)論仍是“猜想”,這種推理常常用來佐證、猜想;

借助圖形直觀的操作(圖形運(yùn)動),有時可以用來進(jìn)行不嚴(yán)格意義下的證明,在某些條件下也可以用來進(jìn)行嚴(yán)格的證明,這種推理形式常常用來說理;

而第三種屬于典型的演繹證明。

三種活動的直接經(jīng)驗(yàn),對于獲得的有關(guān)推理的理解程度是截然不同的,是否經(jīng)歷過這種推理活動,對于學(xué)生關(guān)于推理的掌握程度有著顯著影響。

不完全歸納推理是根據(jù)某類事物部分對象都具有某種屬性,從而推出該類事物都具有該種屬性的結(jié)論。不完全歸納推理包括簡單枚舉歸納推理、科學(xué)歸納推理。在一類事物中,根據(jù)已觀察到的部分對象都具有某種屬性,并且沒有遇到任何反例,從而推出該類事物都具有該種屬性的結(jié)論,這就是簡單枚舉歸納推理。

在中小學(xué)數(shù)學(xué)課程中,許多公式、法則的導(dǎo)入都是通過不完全歸納推理獲得的,例如,小學(xué)加法交換率 a+b=b+a,就是通過有限組算式,每一組都是形如“ a+b”與“ b+a”,通過分別計算各自的結(jié)果,最后發(fā)現(xiàn)二者的結(jié)果總是相同的,由此,就獲得一個有用的法則。這里運(yùn)用的就是不完全歸納推理。

與其同時,許多小學(xué)數(shù)學(xué)教師為了讓學(xué)生確信無疑,往往通過具體的數(shù)字,在左手中拿 a個物體,而右手中拿 b個物體,問學(xué)生一共有多少個物體(列算式計算)?結(jié)果是,多數(shù)學(xué)生列出了的算式 a+b,這是從左向右數(shù)的結(jié)果,而有的學(xué)生列出了算式 b+a,這是從右向左數(shù)的結(jié)果,而“加”就是將兩者的數(shù)量合在一起,于是,學(xué)生們往往確信無疑。其實(shí),這里運(yùn)用的就是利用實(shí)物的說理、佐證。

例 3 下表是某月的月歷:

( 1)彩色方框中的 9個數(shù)之和與該方框正中間的數(shù)有什么關(guān)系?

( 2)這個關(guān)系對其它方框成立嗎?你能用代數(shù)式表示這個關(guān)系嗎?

( 3)這個關(guān)系對任何一個月的月歷都成立嗎?為什么?

在上面的問題中,教師引導(dǎo)學(xué)生對月歷中的一個三行三列的九個數(shù)組成的方框中的九個數(shù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)九個數(shù)的和恰好等于最中間的那個數(shù)字的 9倍;換另外一個方框,重新驗(yàn)證,結(jié)論還是這樣;再換一個方框,結(jié)論與第一次的仍然相同。于是,可以做出這樣的猜想:是不是月歷中的所有方框都具有這樣的屬性呢?

為此,必須進(jìn)行一般性的分析、論證。在月歷中任取一個三行三列的九個數(shù)組成的方框,為方便,將第二行第二列的數(shù)設(shè)為 a,根據(jù)同一周前后兩天日期的關(guān)系,以及相鄰兩周的同一個星期 X的日期數(shù)的關(guān)系,我們可以依次發(fā)現(xiàn),其它的八個數(shù)分別為 a-8,a-7,a-6,a-1,a+1,a+6,a+7,a+8,從而,九個數(shù)組成下表所示的規(guī)律表:

從而,九個數(shù)的和是:

( a-8) +( a-7) +( a-6) +( a-1) +a+( a+1) +( a+6) + ( a+7) +( a+8) = 9a.

也就是說,九個數(shù)的和是第二行第二列的那個數(shù)字 a的九倍。

由此可見,合情推理與演繹推理是相輔相成的兩種推理形式,都是研究圖形性質(zhì)、代數(shù)問題的有效工具。讓學(xué)生經(jīng)歷從不完全的歸納或佐證、說理,到嚴(yán)格演繹證明的過程,就是讓學(xué)生獲得數(shù)學(xué)推理的直接經(jīng)驗(yàn),這對于學(xué)生的終生可持續(xù)發(fā)展,具有十分重要的意義。

(三)綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行數(shù)學(xué)問題解決的經(jīng)驗(yàn)、思考的經(jīng)驗(yàn)

這部分內(nèi)容主要包含兩層含義:一方面,綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容發(fā)現(xiàn)問題、提出學(xué)科問題,并加以分析和解決的經(jīng)驗(yàn)。這是問題解決在本學(xué)科中的綜合體現(xiàn);二是作為各個學(xué)科所共有的思維方法層面的經(jīng)驗(yàn),諸如類比的經(jīng)驗(yàn)、思考的經(jīng)驗(yàn)(作思維試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)等等)。

1 .發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的直接經(jīng)驗(yàn)

“一個人在 18歲之前沒有獨(dú)立思考過一個問題,沒有經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題進(jìn)而分析解決問題的全過程,長大以后成為創(chuàng)新人才,幾乎是不可能的 ”,這是有道理的。其中的核心問題在于,讓中小學(xué)生親身經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題進(jìn)而加以分析、解決的全過程,獲得直接的經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn),這是培養(yǎng)創(chuàng)新人才所必須的。

正如文 ①中所分析的,分析問題與解決問題能力的培養(yǎng)作為中小學(xué)教育的基本目標(biāo)要求,經(jīng)歷了多年的歷史驗(yàn)證,無疑是合適的、正確的,但從邏輯層次和難易程度分析,在中小學(xué)教學(xué)過程,分析問題與解決問題涉及的是已知,而發(fā)現(xiàn)問題、提出問題涉及的是未知。

因此,發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,比分析問題、解決問題更重要,難度也更高。對中小學(xué)生來說,發(fā)現(xiàn)問題更多地是指發(fā)現(xiàn)了書本上不曾教過的新方法、新觀點(diǎn)、新途徑以及知道了以前不曾知道的新東西。這種發(fā)現(xiàn)對教師可能是微不足道的,但是對于學(xué)生卻是難得的,因?yàn)檫@是一種自我超越,可以獲得成功的體驗(yàn)和必要的經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生可以在這個發(fā)現(xiàn)的過程中領(lǐng)悟很多東西,可以逐漸積累創(chuàng)新和創(chuàng)造的經(jīng)驗(yàn)。更重要的是,可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,樹立進(jìn)步的信心,激發(fā)創(chuàng)造的激情。在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上提出問題,需要邏輯推理和理論抽象,需要精準(zhǔn)的概括。在錯綜復(fù)雜的事物中能抓住問題的核心,進(jìn)行條分縷析的陳述,并給出解決問題的建議,不是一件簡單的事情。提出問題的關(guān)鍵是能夠認(rèn)清問題、概括問題。問題的提出必須進(jìn)行深入思考和自我組織,因而,可以激發(fā)學(xué)生的智慧,調(diào)動學(xué)生的身心進(jìn)入活動狀態(tài)。提出問題需要找到疑難,發(fā)現(xiàn)疑難就要動腦思考,這與跟著教師去驗(yàn)證、推斷既有的結(jié)論,是不同的思維方式。學(xué)生只有多次在這種思維方式訓(xùn)練下,才能逐漸形成創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

2 .類比的經(jīng)驗(yàn)

類比(推理)是人們經(jīng)常應(yīng)用的一種推理方法,類比推理是一種由特殊到特殊的推理,即根據(jù)兩個(或兩類)事物的某些相同或相似的性質(zhì),判斷它們在別的性質(zhì)上也可能相同或相似。能否廣泛而又恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類比推理,是衡量一個人創(chuàng)造性思維能力的標(biāo)志之一,善于思考,舉一反三,觸類旁通,運(yùn)用類比推理,是鍛煉獨(dú)立分析和解決問題能力的有效方式之一。類比作為一種重要的思考方式方法,對其的理解和掌握,僅僅依靠理論上的學(xué)習(xí)是不夠的,往往需要親身經(jīng)歷類比的過程,獲得一定的類比經(jīng)驗(yàn),才能逐漸掌握這種思維方法。如,

例 4 分別思考下面的兩個問題,學(xué)生所獲得的經(jīng)驗(yàn)相同嗎?

( 1)觀察圓周上 個點(diǎn)之間所連的弦,發(fā)現(xiàn)兩個點(diǎn)可以連一條弦, 3個點(diǎn)可以連 3條弦, 4個點(diǎn)可以連 6條弦, 5個點(diǎn)可以連 10條弦,由此你可以看出什么規(guī)律?

( 2)平面內(nèi)有這樣的結(jié)論:

如果一條直線和兩條平行直線中的一條相交,則必和另一條相交。如果兩條直線同時垂直于第三條直線,則這兩條直線互相平行。

對于空間中的平面是否有類似的結(jié)論呢?如果有,應(yīng)該是什么?你現(xiàn)有的知識和你的理解,你能證明你得到的結(jié)論么?

在上面的問題中,對于第( 1)問題的思考過程,其實(shí)就是從 2點(diǎn)、 3點(diǎn)、 4點(diǎn)、…,逐點(diǎn)進(jìn)行歸納的過程,而這個歸納的過程其實(shí)就是在尋找規(guī)律,由此猜想一般的結(jié)論,圓周上的 n個點(diǎn)可以連成 條弦,即 條弦。這個思維過程所獲得的經(jīng)驗(yàn)就是歸納的經(jīng)驗(yàn)。

對于第( 2)問題,其思考的過程核心在于類比推理,即從平面上的直線與直線之間的平行關(guān)系、垂直關(guān)系,類比到空間中的平面之間的平行關(guān)系、垂直關(guān)系,進(jìn)而,獲得諸如“如果一個平面和兩個互相平行的平面中的一個相交,則必和另一個平面相交”、“如果兩個平面同時垂直于第三個平面,則這兩個平面互相平行”的推斷,而其中的第一個推斷是正確的,而第二個推斷卻是錯誤的,而應(yīng)該是“如果兩個平面同時垂直于第三個平面,則這兩個平面互相平行或垂直”。

不難發(fā)現(xiàn),兩種思考過程,對于學(xué)生的思維的訓(xùn)練和啟發(fā),是不同的。

3 .思考的經(jīng)驗(yàn)

主要指在思維操作中開展活動而獲得的經(jīng)驗(yàn),即,思維操作的經(jīng)驗(yàn)。亦即,不借助任何直觀材料而在頭腦中進(jìn)行歸納、類比、證明等思維活動而獲得的經(jīng)驗(yàn)。它既可以是直接經(jīng)驗(yàn),也可以是間接經(jīng)驗(yàn)。

就人的理性而言,思維過程(特別是基于邏輯的思維過程)也能夠積淀一種經(jīng)驗(yàn)(這種經(jīng)驗(yàn)就屬于思考的經(jīng)驗(yàn))。直觀不是一成不變的,隨著經(jīng)驗(yàn)的積累其功能可能逐漸加強(qiáng)。一個經(jīng)歷豐富并且善于反思的人,他的直觀能力就必然會得到增強(qiáng)。

不僅如此,思考的經(jīng)驗(yàn)既可以產(chǎn)生于邏輯地思考的過程,也可以產(chǎn)生于 `歸納地思考的過程,甚至于產(chǎn)生于某些實(shí)驗(yàn)過程之中。下面的案例雖然來自物理學(xué),但是,卻可以很好地體現(xiàn)包括數(shù)學(xué)學(xué)科在內(nèi)的眾多學(xué)科的“思考的經(jīng)驗(yàn)”(其中,主要體現(xiàn)反證法的思考方式)。

例 5 伽利略的思維實(shí)驗(yàn) 傳說中的伽利略先進(jìn)行了“思考的實(shí)驗(yàn)”,而后才進(jìn)行實(shí)際的拋球?qū)嶒?yàn),亦即:伽利略所在的那個時代普遍的認(rèn)識是“重的物體下落的速度更快一些”,對于物體 A、 B而言, A更重一些,于是,按照當(dāng)時的觀點(diǎn), A下落的速度應(yīng)該更快一些;如果將 A、 B兩個物體綁在一起,成為一個新的物體 C,那么,這個物體比 A更重一些,從而, C下落的速度應(yīng)該比 A下落的速度更快一些;從常理上說,一個速度快的物體綁上一個速度慢的物體,這個 “合成 ”的物體的速度應(yīng)該比快的慢一些,而比慢的快一些,從而,物體 C的速度應(yīng)該比 A的慢一些,而比 B的快一些。事實(shí)上,這兩種分析方式都是 “合理 ”的,只有一種情況下,才不會產(chǎn)生矛盾,這就是 “將物體 A、 B綁在一起與不綁在一起,其下落的速度不受影響 ”,亦即,物體的下落速度與其重量無關(guān)。

正是基于這種“思考的實(shí)驗(yàn)”,伽利略已經(jīng)從“思維實(shí)驗(yàn)”中預(yù)測到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,而后只需要在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證自己“思維實(shí)驗(yàn)”的結(jié)果,從而進(jìn)行了真實(shí)的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)——在比薩斜塔上將兩個重量差異較大的鐵球讓其同時自由下落,可以看到二者幾乎同時落地。

顯然,在上面的兩種實(shí)驗(yàn)中,前者的實(shí)驗(yàn)是在思維層面上進(jìn)行的,而并沒有依附實(shí)在的器材、真實(shí)的現(xiàn)實(shí)物體等,而是在個體的頭腦中進(jìn)行的;后者的實(shí)驗(yàn)是在真實(shí)的狀態(tài)下進(jìn)行的,是經(jīng)過個體的直接操作而獲得的。兩種實(shí)驗(yàn)所獲得的經(jīng)驗(yàn)是不同的。相比之下,從真實(shí)的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)獲得更多的是體驗(yàn)性的經(jīng)驗(yàn)(感性的成份更多一些),而從“思維實(shí)驗(yàn)”中獲得的更多的是策略性、方法性的經(jīng)驗(yàn)(理性的成份更多一些)。

對于聽眾來說,在聽到上面的故事(案例 3)之后,經(jīng)過自己的獨(dú)立思考,也可以獲得思考的經(jīng)驗(yàn)(即一種策略性的經(jīng)驗(yàn)),而相對于 “物體下落 ”這件事來說,獲得經(jīng)驗(yàn)是間接經(jīng)驗(yàn),而相對于經(jīng)驗(yàn)本身來說,這種思考的經(jīng)驗(yàn)又是直接的。

二、如何理解基本活動經(jīng)驗(yàn)的類別

更進(jìn)一步地,在開展活動中,人的活動可以區(qū)分為思維的操作活動和行為的操作活動,同時,由于活動對象與現(xiàn)實(shí)的距離有別、抽象程度的差異,而導(dǎo)致思維層次有高低之分。因而,可以將基本活動經(jīng)驗(yàn)區(qū)分為更細(xì)致的若干層次、類別:

(一)(行為)操作的經(jīng)驗(yàn)

這里的操作主要是指行為的操作,而不是指思維的操作。這種操作是進(jìn)行抽象的直接素材,一般是直接經(jīng)驗(yàn)。這種操作的直接價值取向不是問題的解決,而是獲得第一手的直接感受、體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn),亦即,在實(shí)際的外顯操作活動中來自感官、知覺的經(jīng)驗(yàn)。如,

折紙活動的經(jīng)驗(yàn):如果一位學(xué)生親身經(jīng)歷了如下活動,并且在活動中進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆此?、回味,那么,他對于“圓”概念的理解一定非常深刻:將一張較軟的紙對折,再對折;而后,不斷對折,從第三次對折開始,每次對折的折痕都經(jīng)過第一次、第二次折痕的交點(diǎn);直到對折不能進(jìn)行為止。將折出的扇形的多余部分撕掉,保證將折疊的每層紙都撕到,而且撕口線盡可能平整。將剩余的部分打開鋪平,就得到一個近似于圓形的紙片。

在日常的課程教學(xué)中,我們平時所說的“讓學(xué)生親身經(jīng)歷操作的過程”就是期望學(xué)生獲得這種操作的經(jīng)驗(yàn)(屬于直接經(jīng)驗(yàn))。

(二)思考的經(jīng)驗(yàn)

在思維操作中開展活動而獲得的經(jīng)驗(yàn),即,思維操作的經(jīng)驗(yàn),比如,歸納的經(jīng)驗(yàn)、類比的經(jīng)驗(yàn)、證明的經(jīng)驗(yàn)。它既可以是直接的經(jīng)驗(yàn),也可以是間接的經(jīng)驗(yàn)。 就人的理性而言,思維過程(特別是基于邏輯的思維過程)也能夠積淀出一種經(jīng)驗(yàn)(這種經(jīng)驗(yàn)就屬于思考的經(jīng)驗(yàn)),一個經(jīng)歷豐富并且善于反思的人,他的直觀能力必然會隨著經(jīng)驗(yàn)的積累而增強(qiáng)。而直觀能力也不是一成不變的,隨著經(jīng)驗(yàn)的積累其功能也可以逐漸加強(qiáng)或拓展。 不僅如此,思考的經(jīng)驗(yàn)既可以產(chǎn)生于邏輯地思考的過程,也可以產(chǎn)生于歸納地思考的過程,甚至是產(chǎn)生于某些實(shí)驗(yàn)過程之中。

著名數(shù)學(xué)家華羅庚在《數(shù)學(xué)歸納法》一書中,對簡單枚舉歸納推理的或然性做了很好的說明,正好體現(xiàn)了思考的經(jīng)驗(yàn):

  “從一個袋子里摸出來的第一個是紅玻璃球,第二個是紅玻璃球,甚至第三個,第四個,第五個都是紅玻璃球時,我們立刻就會猜想:‘是不是袋子里所有的球都是紅玻璃球’但是,當(dāng)我們有一次摸出一個白玻璃球時,這個猜想失敗了。這時,我們會出現(xiàn)另一個猜想:‘是不是袋里的東西全都是玻璃球’,當(dāng)有一次摸出一個木球時,這個猜想又失敗了。那時,我們又會出現(xiàn)第三個猜想:‘是不是袋里的東西都是球’,這個猜想對不對,還必須繼續(xù)加以檢驗(yàn),要把袋里的東西全部摸出來,才能見個分曉”。

在上面的實(shí)驗(yàn)中,有的實(shí)驗(yàn)是在思維層面進(jìn)行的,而沒有依附實(shí)在的器材、現(xiàn)實(shí)的物體等,僅僅在頭腦中進(jìn)行的;而有的實(shí)驗(yàn)是在真實(shí)狀態(tài)下進(jìn)行的,是經(jīng)過個體的直接操作而獲得的。

相比之下,從真實(shí)的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)中獲得的更多的是體驗(yàn)性的經(jīng)驗(yàn)(感性的成分更多一些),而從“思考的實(shí)驗(yàn)”中獲得的更多的是策略性、方法性的經(jīng)驗(yàn)(理性的成分更多一些)。

對于這個故事的聽眾來說,在經(jīng)過自己的獨(dú)立思考之后也可以獲得思考的經(jīng)驗(yàn)(即一種策略性的經(jīng)驗(yàn)),而這種經(jīng)驗(yàn)相對于拋球活動來說是間接經(jīng)驗(yàn)。

(三)探究的經(jīng)驗(yàn)

這里的“探究”指的是,立足已有的問題,圍繞問題的解決而開展的活動,這里的活動既有外顯行為的操作活動,也有思維層面的操作活動,但是,無論如何,這種操作活動并沒有完全脫離行為操作,而是 融行為操作與思維操作于一體。同時,這種探究的直接價值取向是問題解決,而不僅僅為了獲取第一手的直接感受、體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn),但是,探索所獲得的經(jīng)驗(yàn)一般是直接經(jīng)驗(yàn)。

探究的經(jīng)驗(yàn)不僅表現(xiàn)在某個具體的學(xué)科領(lǐng)域,而且也表現(xiàn)在,綜合運(yùn)用多學(xué)科知識解決一個綜合的課題而獲得的直接經(jīng)驗(yàn)。這些經(jīng)驗(yàn)既可以是在探索直接源于生活、社會中的活動而獲得的經(jīng)驗(yàn),也可以是探索間接來源于生活、社會的活動中獲得的經(jīng)驗(yàn);這里的活動,既可以是為了學(xué)生的學(xué)習(xí)而設(shè)計的純粹的學(xué)科活動,也可以是源于學(xué)科本身的活動。但是,無論如何,在這里, 供探索的活動都有直接的活動材料、內(nèi)容(情境一般比較真實(shí),相對具體),而不是間接的、純粹思維層面的活動。例如,

在高速公路上行駛的汽車中,如何估計汽車行駛的平均速度?對于這個問題的探究,就是一個很好的綜合課題。對此,學(xué)生有很多種方案,如,借助自己脈搏的跳動次數(shù),當(dāng)汽車行駛到兩個里程標(biāo)志之間時,測量出自己的脈搏在其間跳動的次數(shù),將其換算成時間,就可測算出汽車行駛的平均速度。如,平時自己的脈搏每分鐘跳動 63次,而在第 352千米與 353千米之間行駛時,脈搏跳動了 32次,也就是說,在大約 30秒的時間內(nèi)汽車行駛了 1千米,從而,車速大約是 2千米 /分鐘,即 120千米 /小時。其間,不僅用到醫(yī)學(xué)、物理學(xué)知識,也用到了估算等數(shù)學(xué)內(nèi)容。

(四)復(fù)合的經(jīng)驗(yàn)

指兼有上面所述的(行為)操作的經(jīng)驗(yàn)、思考的經(jīng)驗(yàn)、探究的經(jīng)驗(yàn)等三種類型中的兩種以上的經(jīng)驗(yàn)。

在現(xiàn)實(shí)狀態(tài)下,特別是教育教學(xué)活動中,活動經(jīng)驗(yàn)既有可以是直接操作的經(jīng)驗(yàn),也可以是思考的經(jīng)驗(yàn)、探究的經(jīng)驗(yàn),更有可能包含操作、探索、思考等多種成分在內(nèi)。例如,在諸如購買物品、校園設(shè)計等直接的行為操作活動中,對大多數(shù)人來說,活動之初往往需要先進(jìn)行思維上的深思熟慮而后再操作,這就是“思考的經(jīng)驗(yàn)”產(chǎn)生的基礎(chǔ)。在開展預(yù)測結(jié)果、探究成因等活動中,運(yùn)用分析、歸納等方法開展活動有時也需要借助部分的實(shí)物操作而進(jìn)行,因而,在一些思考的活動中所獲得的經(jīng)驗(yàn),一般是思考的經(jīng)驗(yàn),有時也混雜著操作的經(jīng)驗(yàn)。

總之,在基本活動經(jīng)驗(yàn)中,“操作的經(jīng)驗(yàn)”中的“操作”實(shí)際是廣義的,凡是動手實(shí)踐都可以理解成(行為)操作;而“思考的經(jīng)驗(yàn)”中的“思考”,既可以是預(yù)測性的思考,也可以是反思性的思考,也可以是調(diào)查性的思考,只要是依據(jù)思維材料(而不是借助外在的實(shí)在物體)而獲得的,都可以理解成思考的經(jīng)驗(yàn)。

 

第五節(jié) 基本活動經(jīng)驗(yàn)在課程教材中的地位和作用

 

隨著基礎(chǔ)教育課程改革研究的不斷深入,課程教材的功能發(fā)生深刻變化,教科書不再僅僅承擔(dān)輸送基礎(chǔ)知識、基本技能的任務(wù),也承擔(dān)著提供活動載體、讓學(xué)生積累必要的基本活動經(jīng)驗(yàn)的功能。

一、如何理解基本活動經(jīng)驗(yàn)在課程教材中的地位和作用?

(一)使學(xué)生獲取基本活動經(jīng)驗(yàn)是問題驅(qū)動式教材呈現(xiàn)方式的基本目的之一

作為義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書的基本結(jié)構(gòu)之一,“問題情境→建立模型→解釋應(yīng)用→拓展反思”成為問題驅(qū)動式教材呈現(xiàn)方式的具體表現(xiàn)形式。其中的問題情境乃至整個活動設(shè)計,旨在促進(jìn)學(xué)生在獨(dú)立思考、自主探索的過程之中真正理解和掌握相應(yīng)的知識、技能、思想,同時獲得廣泛的基本活動經(jīng)驗(yàn)。例如,某套數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書是這樣呈現(xiàn)“周長”的內(nèi)容的:

例 1周長的教科書呈現(xiàn)

Ⅰ.情境引入 :教材首先通過“一個小螞蟻爬樹葉”、“一個楓葉的邊緣線”兩個情境,引入周長的概念,從學(xué)生的生活實(shí)際中尋找學(xué)生熟悉的例子,使學(xué)生對周長有了直觀的認(rèn)識。

Ⅱ.動手操作: 通過“描樹葉的邊線”以及“摸課桌面和數(shù)學(xué)書封面的邊線”,讓學(xué)生對周長有更加切身的感知,加深了對周長表象的感性認(rèn)識,初步認(rèn)識周長的意義。

Ⅲ .實(shí)踐活動: 通過“量一量你的腰圍、頭圍,并與同伴說一說”、“量一量一片樹葉的周長,并與同伴”實(shí)踐活動這個環(huán)節(jié),讓學(xué)生再次體驗(yàn)周長的意義,最主要的是通過學(xué)生的自主、合作、探究等學(xué)習(xí)方式,選擇自己喜歡的測量方法,加深對周長概念的認(rèn)識和理解。在這一環(huán)節(jié)中,最重要的是讓學(xué)生親身體驗(yàn)周長就在我們身邊,周長的意義重大。

其中,通過從生活中的不規(guī)則圖形中,教科書抽象出數(shù)學(xué)中的周長概念,試圖給學(xué)生這樣的認(rèn)識:生活中的不規(guī)則圖形有很多,不只是規(guī)則圖形才有周長。另外,通過讓學(xué)生測量周長,感受測量方法的多樣性。如此,教科書更強(qiáng)調(diào)從一般性的角度引入周長的概念,體現(xiàn)知識的形成過程,關(guān)注學(xué)生直接操作經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)基礎(chǔ)上的自我建構(gòu)。即從任意圖形(包括不規(guī)則圖形)入手,使學(xué)生體會到周長是一個一般概念,避免學(xué)生產(chǎn)生“只有長方形、正方形、圓等規(guī)則圖形才能求周長”的思維定勢;與其同時,通過對一般圖形周長求法的探索,使學(xué)生經(jīng)歷長、正方形周長求法的知識形成過程,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)周長的求法(周長公式)等內(nèi)容作好鋪墊。其中, 積累必要的操作經(jīng)驗(yàn),就成為“周長”內(nèi)容呈現(xiàn)的主線和關(guān)鍵。

(二)基本活動經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生獲得學(xué)科理解的催化劑和粘合劑

基本活動經(jīng)驗(yàn)作為學(xué)生親自或間接經(jīng)歷了活動過程而獲得的經(jīng)驗(yàn),它是學(xué)生獲得學(xué)科理解的重要載體,起到催化劑和粘合劑的作用。例如,

例 2 語文課上的“反對聲”。 語文課上,教師正啟發(fā)同學(xué):“該用怎樣的語氣朗讀《蠶姑娘》最后一段?”同學(xué)們回答:“應(yīng)用高興的語氣?!弊谧詈笈诺囊晃荒猩÷曕絿伭艘痪洌骸皼]什么可高興的。”細(xì)心的教師聽見了,只見她微微一頓,笑著說:“讓我們聽一聽這位同學(xué)的想法?!薄靶Q姑娘產(chǎn)下卵后,就要死了,有什么可高興的?還有,這時候還叫蠶姑娘不對,該叫蛾媽媽?!苯處熦Q起大拇指:“你懂得真多,你是從哪里知道的?”這一下,其他同學(xué)也插話了:“老師,課外書上有,課文插圖上也有?!苯處煶錆M情意地說:“是呀,同學(xué)們,蛾媽媽產(chǎn)下蠶卵后要死了。第二年春天,天氣暖洋洋,蠶卵里又會鉆出可愛的蠶寶寶。蛾媽媽給這個世界帶來了蠶寶寶,還留下了漂亮的蠶繭,她心里怎樣想的呢?”坐在最后排的一位男生若有所思地嚷道,“她對自己很滿意?!卑嗌系钠渌瑢W(xué)紛紛回答,“她覺得自己很能干”,“…”,此時,教師微笑著說,“讓我們通過朗讀,把她心里的想法讀出來吧?!?

正是在教師的循循善誘下,那位提“反對聲”的小男生親身經(jīng)歷了關(guān)于“蠶”認(rèn)知的變化,這種變化既尊重了學(xué)生的自尊心,又引導(dǎo)學(xué)生從積極的視角審視“蠶”的一生,不僅這位同學(xué)獲得新的認(rèn)識,而且,全班的大部分同學(xué)都能獲得類似的感受。正是這種思維的碰撞,才能真正促進(jìn)學(xué)生思維水平的提高,而教師對于這種突發(fā)事件的隨機(jī)應(yīng)變恰恰反映了教師良好的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)智慧。

(三)基本活動經(jīng)驗(yàn)是過程性目標(biāo)的內(nèi)容之一

作為新課程的“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀”三維目標(biāo)之一,“過程與方法”一直未能得到很好的落實(shí),其中的一個重要原因在于,與知識與技能目標(biāo)相比,這個目標(biāo)沒有“抓手”,不便于課程實(shí)施中的實(shí)際把握。

事實(shí)上,過程與方法目標(biāo)實(shí)際上體現(xiàn)了課程對于學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)、學(xué)科能力的要求,而這些要求完全可以通過積累基本活動經(jīng)驗(yàn)來完成。正如一位初中化學(xué)教師所體會到的:

例 3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一次意外 。 在蠟燭燃燒的實(shí)驗(yàn),我注意引導(dǎo)學(xué)生觀察反應(yīng)前各物質(zhì)的物理性質(zhì)、反應(yīng)過程中的變化,通過用白瓷板壓火焰,續(xù)燃吹滅火焰白煙的走火現(xiàn)象以及送學(xué)生禮物“自制蠟燭盆景──勇攀科學(xué)高峰”,學(xué)生在這一系列的蠟燭變化中,不僅饒有趣味地學(xué)習(xí)知識,還初步形成了用化學(xué)的眼光看待眼前的物質(zhì)世界,在親身的經(jīng)歷中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣,形成屬于自己的心理品質(zhì)。學(xué)生在學(xué)習(xí)體會中說到:“嘗到當(dāng)研究生的滋味,從實(shí)驗(yàn)中獲得有趣的經(jīng)驗(yàn)”“就連平時家里不起眼的蠟燭也成了化學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)的主要觀察對象,沒想到在這么短短的一節(jié)蠟燭中我們竟然能得到如此多的化學(xué)知識!”通過這些“活動與探究”,學(xué)生會慢慢地形成從色、態(tài)、味到光澤度、硬度、密度、溶解性、傳熱性、導(dǎo)電性、彈性的研究物質(zhì)物理性質(zhì)的一般思路,從看、聞、捏到加熱、加水?dāng)嚢?、試?yàn)導(dǎo)電性強(qiáng)弱等科學(xué)探究方法,更重要的是開啟了探究學(xué)習(xí)的樂趣大門。

正如這位教師總結(jié)到的,“活動與探究”不僅讓學(xué)生學(xué)到了一些知識,更重要的是,通過一次次的活動,學(xué)生學(xué)會了動手、動腦,并形成了一種情感、態(tài)度與價值觀,養(yǎng)成了一種探求、思索的好習(xí)慣。

我們贊成他的觀點(diǎn),但是,讓學(xué)生活動與探究, 獲得基本活動經(jīng)驗(yàn)也是其中的最重要目標(biāo)之一,而且也是最直接的目的。以往的思考恰恰忽略了這個關(guān)鍵點(diǎn)。

二、如何結(jié)合初中數(shù)學(xué)的不同領(lǐng)域的內(nèi)容特點(diǎn),分別培養(yǎng)學(xué)生的基本活動經(jīng)驗(yàn)?

積累學(xué)生的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn),需要教師精心設(shè)計,不僅需要深刻體會課程標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定要求,而且需要細(xì)心揣摩教科書的編寫意圖,在深刻了解學(xué)生原有的生活經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼n堂教學(xué)設(shè)計。例如,在初中“生活中的軸對稱現(xiàn)象”的教學(xué)中,可以設(shè)計如下教學(xué)設(shè)計:

I .課題: 義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)( 7-9年級,北京師范大學(xué)出版社)七年級下冊第七章第 1節(jié)軸對稱現(xiàn)象

II .教學(xué)內(nèi)容分析:

軸對稱是現(xiàn)實(shí)生活中廣泛存在的一種現(xiàn)象。它不僅是探索一些圖形的性質(zhì),認(rèn)識、描述物體的形狀和空間位置關(guān)系的必要手段之一,而且也是解決現(xiàn)實(shí)世界中的具體問題,并進(jìn)行交流的重要工具。學(xué)習(xí)生活中的軸對稱,欣賞并體驗(yàn)軸對稱在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛應(yīng)用,不僅可以領(lǐng)略數(shù)學(xué)抽象的過程,即“現(xiàn)實(shí)問題數(shù)學(xué)化”,而且,體會數(shù)學(xué)應(yīng)用的過程,即“數(shù)學(xué)內(nèi)容現(xiàn)實(shí)化”;認(rèn)識和掌握“生活中的軸對稱”,不僅是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)之一,而且也是密切數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)之間必然聯(lián)系的重要橋梁之一。

直接從生活的角度學(xué)習(xí)軸對稱,是新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科數(shù)學(xué)“軸對稱”教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的基本出發(fā)點(diǎn),這不同于“變換幾何”中的軸對稱變換(即反射變換)。

教學(xué)重點(diǎn):理解軸對稱的概念。

教學(xué)難點(diǎn):對軸對稱有關(guān)活動的正確把握和基本定位

III .教學(xué)目標(biāo)分析

1. 在豐富的現(xiàn)實(shí)情景中,讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、折疊、剪紙、“扎眼”、印墨跡以及欣賞與分析圖形等數(shù)學(xué)活動過程,逐步發(fā)展學(xué)生的空間觀念。

2. 通過豐富的生活實(shí)例認(rèn)識軸對稱現(xiàn)象及其共同特征,初步掌握軸對稱圖形、對稱軸、兩個圖形成軸對稱的基本含義,能夠識別簡單的軸對稱圖形極其對稱軸。

3. 欣賞現(xiàn)實(shí)生活中的軸對稱圖形,體會軸對稱在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛存在性和豐富的文化價值。

4. 通過觀察、折疊、剪紙、“扎眼”、印墨跡以及欣賞與分析圖形等數(shù)學(xué)活動過程,培養(yǎng)合作、交流和反思的主動意識。

IV . 教學(xué)過程設(shè)計

( I)情景導(dǎo)入

1. 展現(xiàn)生活中的大量圖片和錄象片段

片段 1:古典建筑的設(shè)計過程、建造過程。

片段 2:山東濰坊風(fēng)箏藝人正在扎制風(fēng)箏,畫外音介紹“風(fēng)箏”的對稱性。

片段 3:風(fēng)箏在空中隨風(fēng)翩翩起舞,飛機(jī)在凌空翱翔,畫外音“飛機(jī)、輪船的平衡”。

片段 4:一幅漂亮的山水倒影畫,照鏡子正好將鏡子中的影子和人一塊出現(xiàn),章前圖的主體圖 ----北京某地高速公路所拍攝到的側(cè)俯視圖。

評注 :為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供多種思考途徑,是教學(xué)設(shè)計所必需考慮的,尤其對于落實(shí)“不同的人學(xué)習(xí)不同的數(shù)學(xué),不同的人在數(shù)學(xué)上獲得不同的發(fā)展”來說尤其重要,當(dāng)然,這也是學(xué)生學(xué)習(xí)個性化、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)地域化的基本要求。

( II)學(xué)生思考、討論

( 1)從上面的片段你有什么收獲?

( 2)你能舉出生活中的類似現(xiàn)象嗎?

(反映了它反映了現(xiàn)代生活中非常普遍的軸對稱現(xiàn)象)

( III)分析、歸納、整理、抽象

1 .教師 收集學(xué)生討論中的圖片,增加自己的圖片(其中,有一幅是通過剪紙得到的 ----這個圖案如果學(xué)生能提出,更好,否則,教師出示或提供一段錄象“中國民間藝人正在剪紙,一剪下去,立即得到一幅漂亮的軸對稱剪紙圖案”),如,下面的一些圖片

2 .學(xué)生分組討論

  • 上面這些圖形有什么共同的特征?
  • 有人用“軸對稱”一詞描述上面的這些現(xiàn)象,你認(rèn)為這個詞是什么含義?
  • 你能將上圖中的一些圖案沿某條直線對折,使直線兩旁的部分完全重合嗎?

評注:在這里,不僅要展現(xiàn)對稱(二維圖形的對稱和三維圖形的對稱)給人以視覺上的美感,而且也應(yīng)當(dāng)反映其中的一些科學(xué)道理(如飛機(jī)、輪船的對稱能使飛機(jī)、輪船在航行中保持平衡;建筑上的對稱多半是為了美觀,但有時也考慮到使用上的方便和受力平衡等問題。

( IV)明晰

教師 給出 軸對稱圖形的定義以及 對稱軸的概念:

如果某個圖形沿某條直線對折,圖形在直線兩旁的部分能完全

重合,那么,這樣的圖形稱為軸對稱圖形 ,這條直線叫做對稱軸。

注意

1. 強(qiáng)調(diào)“如果對折” ----有時可能是假想的對折活動;左右勻

稱、協(xié)調(diào);左右在一定條件下能重合。

2. 討論軸對稱現(xiàn)象,有時并不需要真正的折疊。沿圖中的每個圖形上所畫的直線直立放置一面鏡子,在鏡子所反映出來的一半正好把圖補(bǔ)成完整的(和原來的圖形一樣)。你也可以按照鏡子所示的方式驗(yàn)證前面的一些圖形是軸對稱圖形。能說明其中的道理嗎?

評注 :采用不同于概念引入時的問題情境,強(qiáng)化學(xué)生對初步獲得的概念的認(rèn)識,是激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、深化認(rèn)識的重要手段。

( V)應(yīng)用與深化

1 .問題:“如何做出一個軸對稱圖案”

  • 分組讓學(xué)生先討論做的方案,然后分別合作完成。
  • 小組完成后,兩個組之間分別交流。
  • 大班交流各自的做法,尤其是,要講明這種做法的道理,以及你的如何想到這樣做的。

2 .備用方案(萬一學(xué)生不能按照上面的路子走,還可以使用如下方案 :

下圖是在一張質(zhì)地較軟、吸水性能較好的紙(如,報紙、餐巾紙)上滴一滴墨水,沿紙的中部將紙迅速對折、壓平,并用手指壓出清晰的折痕,將紙打開、鋪平,所得到的圖案。

( 1)位于折痕兩側(cè)的墨水跡圖案彼此之間有什么關(guān)系?與你的同學(xué)交流、討論。

( 2)取一張質(zhì)地較硬的紙,將紙對折,并折出一條比較清晰的折痕,用剪刀沿折痕隨意剪出一個圖案(或用手撕出一個圖案)。將你剪出的圖案與圖示中的墨水跡圖案相比較,你能發(fā)現(xiàn)什么?

( 3)如果想剪出圖示的小人以及“十字”,你該怎樣剪?你可以先想一想,并說明你設(shè)計的做法。也可以親自動手剪一剪。

( 4)有什么簡單方法(即剪的刀數(shù)盡可能少)剪出每個圖形嗎?

( 5)在教室里、學(xué)校里以及街道兩旁 ,盡可能多地找出具有對稱特征的物體和建筑物,與你的同學(xué)交流一下這些物體做成這種形狀的優(yōu)點(diǎn)。

評注 : “制作出一個軸對稱圖形”,有的學(xué)生往往通過“在紙上滴一滴墨水,沿紙的中部將紙對折、壓平、然后打開,通過對折得到一個墨跡” ,有的學(xué)生則是通過對折一張紙、用針扎眼的方式得到一張軸對稱圖案,也有的學(xué)生是通過將紙對折、利用手撕或剪刀剪等方式得到一個或偶數(shù)個軸對稱的圖案,在這里,不同的學(xué)生所依附的生活經(jīng)驗(yàn)(墨跡、剪紙、扎眼)有所不同,他們對制作軸對稱紙片的活動經(jīng)驗(yàn)也有所差異。

實(shí)際的教學(xué)顯示,不同的學(xué)生從不同的生活背景和生活閱歷出發(fā),都能得到軸對稱圖形,彼此之間的交流可以實(shí)現(xiàn)他們對軸對稱圖形關(guān)鍵特性的理解和認(rèn)識,同時,大家在交流中都能獲的理解、分享成功的快樂!在整個過程中,學(xué)生在自主探索和合作交流的過程中,經(jīng)歷了觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納、類比、直覺、數(shù)據(jù)處理等思維過程,而這樣的過程能夠促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)的真正理解和把握,從中不僅獲得了數(shù)學(xué)知識、技能,而且經(jīng)歷了數(shù)學(xué)活動的過程,體驗(yàn)了數(shù)學(xué)活動的方法,同時,情感、態(tài)度、價值觀都能得到很好的發(fā)展。

3. 教師選擇上面做軸對稱圖形的幾種分別方法,分別請一位同學(xué)在班上演示自己的做法。

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