数学阅读:指向核心素养的完整表达
作者: 宋君宋君,中小学高级教师。全国教育科研先进个人,中原教育教学领军人才,河南省学术技术带头人,河南省优秀教师,河南省教师教育专家,第二届河南最具影响力教师,首届郑州市教书育人楷模,郑州市杰出教师。出版《数学阅读的教与学》等多部专著。一直践行“智慧数学”的教学主张,长期致力于儿童立场的教学和数学阅读的推广。
《义务教育数学课程标准(2022年版)》明确提出,数学课程的核心素养是“三会”。而在认知心理学体系中的信息加工心理学将信息加工分为三个阶段:输入、加工和输出。这三个阶段对应阅读课程教学中的阅读、思考、表达,与数学课程的核心素养一致,指向核心素养的完整表达。
会用数学的眼光观察现实世界,会用数学的思维思考现实世界,会用数学的语言表达现实世界,这是数学课程中学生核心素养的主要内容。认知心理学中的信息加工心理学将信息加工分为输入、加工和输出三个阶段,这与数学阅读的过程一致。在数学阅读课程开展的过程中,学生会进行文字语言、符号语言和图形语言的互相转化,在深度阅读中提升会观察、会思考、会表达的能力(如图1)。

一、数学阅读:引导学生用数学的眼光观察
学生打开书本,首先通过感官收集信息,对应信息加工心理学中的信息输入。输人是信息加工的第一步,学生通过感官获取信息,并把这些信息传递给大脑,才能对信息进行充分感知。学生只有会阅读,才会养成用数学眼光观察的习惯。
案例1:智慧的“抢渡比赛”
在教学人教版教材小学数学五年级上册“掷骰子”一课时,笔者对教材中的内容进行了替换,改用如下的故事引导学生在阅读中实现本节课的教学目标。故事内容如下:一天,猴子公司急于把一批商品送往目的地。猴王派出8辆货车赶路。可是途中一条大河拦住了去路,只见车辆摆渡口贴有一张《摆渡规则》,上面写着:各车辆可以任意停放在 1 ~ 1 2 号码头,由车队长投两只骰子,两数之和所对应的码头上可有一辆车摆渡过去。如投的数为2、3,因为 2 + 3 = 5 ,所以5号码头上可以把一辆车渡过去。猴王巧妙地指挥它的车队停在指定的码头上,用较少的时间把全部车辆渡到对岸。同学们,你们愿意做聪明的猴王吗?现在,大家两人一组进行“抢渡比赛”,看谁的货车先全部渡过河去。
学生阅读故事、掌握规则后便可以展开"抢渡比赛”。但要实现将货车尽快全部渡过河的目标,学生要理解事件发生背后可能性大小的规律,理解规则背后的数学知识本质。
在数学阅读教学中,教师要引导学生学会阅读,逐步养成用数学的眼光观察世界。如何才能引导学生用数学的眼光观察世界呢?首先,要认真阅读。只有认真阅读,才能找到故事中的关键信息,关注阅读故事中的数学符号、数学图表、数学算式、数量关系等,才会提取有效的数学信息。其次,要会阅读。学生在数学阅读的过程中找到重点内容,明确哪些是值得引起注意的內容,在感知的过程中,理解故事背后的文字。这样,学生会在阅读中逐渐养成用数学的眼光观察的习惯。
二、数学阅读:引导学生用数学的思维思考
在数学阅读中,教师不仅要培养学生的阅读能力,还要培养学生边阅读边思考的习惯。心理学研究表明,在相同时间内学习相同的内容,会思考的学生能够更好地理解所学的内容,而且印象深刻。数学阅读是否有效,关键在于学生是否拥有思考力。
案例2:找规律
公主接到了青鸟送来的王子的一封信。王子请求智慧的公主去乱七八糟的魔女城解救王子(如图2)。公主在解救王子的时候,要先经过规则之城。如果走错路,说不定就会遇见怪兽。公主应该走哪条路呢?此时,教师引导学生感受地面道路上存在的规律一一只有按照“粉色、蓝色、白色、粉色、蓝色、白色"的规律才能安全通过。公主被一条河拦住了去路,河上有三座桥,河里有鳄鱼张着大嘴在虎视眈眈地看着公主。公主的身旁有两块板,符合规则就可以顺利过桥。公主如何利用这两块板顺利到达河对岸呢?

在教学“探索规律"时,笔者采用绘本阅读和教材内容有机融合的方式实施教学。回顾整节复习课,我们能感受到,数学绘本不仅激发了学生的学习兴趣,而且能促进学生的思考走向深人,更利于学生探索、发现规律,提升复习的效能。在上述案例中,笔者是通过以下三个步骤培养学生用数学的思维思考的。
一是归类。对已有数学信息进行分类。在图2中,河上有三座桥,公主的身旁有两块板,这里就需要学生在阅读的基础上对信息进行分类,通过这样的归类,使数学信息更加条理化。
二是排序。整理已有数学信息的顺序。对信息进行归类后,再根据图2中桥面上呈现的信息进行排序。学生思考、排序,从而有条理地解决问题。
三是推理。根据已有数学信息进行推理。学生观察河面上三座桥面图形排列的规律,就能进行有效的推理,知道走中间的桥才能顺利通过。
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在数学阅读中,思考力是至关重要的。首先,在边阅读边思考中提升学生的思考力。教师要在具体的情境中让学生边阅读边思考,在数学阅读的过程中进行信息加工和处理,促进对问题的理解。其次,在感知表象中提升学生的阅读力。感知表象的过程是对课本、对阅读数学故事核心内容、思想方法等的总结和提炼,也是学生主动思考、完善知识体系的过程。感知表象的过程,是学生在数学阅读中由已知到未知、从感性到理性的认识过程。
三、数学阅读:引导学生用数学语言表达
输出是信息加工的最后环节,也是信息加工的表现阶段。在这个阶段,学生通过读、讲、画、演等形式,把加工后的信息进行传递和表达。
(一)在批注中提升学生的表达能力
批注是一种常用的阅读策略,学生可以在空白处阐述或写出自己独特、不同的思考和方法等。批注可以帮助学生理解数学阅读故事的内容,促进学生数学思维的发展,提升学生的表达能力。
1.教会批注的策略,主动进行批注
批注是一种积极的数学阅读策略,通过形式多样的批注,学生可以更深入地理解数学故事,并与数学故事进行互动,提升学生的表达能力。在数学阅读批注中,笔者注重指导学生了解并运用如下批注方法。
(1)符号批注。学生使用简单的符号来标注文本中的重要信息及问题。例如,用“"表示重要的观点,用“?”表示疑问,用“!"表示惊讶等。
(2)文字批注。鼓励学生用简短的文字在文本旁边写下自己的想法、感受或问题。例如,“我喜欢谁的方法”“这个方法很简便”“为什么这样计算"等。
(3)画图批注。对于一些描述性的文本,教师可以让学生通过画图来表达自己对文本内容的理解。
教师可以通过示范批注的方法,引导学生学会使用批注,组织学生讨论和分享自己的批注,促进他们的思考。
2.在阅读中学会批注,提升学生的表达能力
在数学阅读中,培养学生的数学表达能力是非常重要的。《发车中的学问》这篇故事出自《魔力数学Ⅲ》,学生通过阅读知道了1路公交车每3分钟发一趟,3路公交车每5分钟发一趟,如果这两趟公交车同时发车,至少再过多少分钟又会同时发车,学生不仅对信息进行标注,而且采用了枚举的方法,将思考过程用批注呈现出来。学生探究问题时,可以通过批注外显思维过程,呈现对问题的理解过程,这样进行批注,有利于提升学生的表达能力。
(二)在绘制连环画中提升学生的表达能力
连环画是学生最喜欢的形式,将数学知识融入连环画中,可以加深学生对数学知识的理解。
1.引导学生掌握连环画的绘制步骤,独立绘制连环画
在数学阅读中,笔者按照以下步骤引导学生绘制连环画。
(1)选择数学主题。选择一个与数学相关的故事内容,并将其转化为连环画,挑选有趣且易于理解的数学主题,如数字故事、几何图形、时间概念等。
(2)提供有效指导。学生自主选择一些有关数学主题的数学故事,教师帮助他们理解并挖掘故事情节中的数学概念。
(3)学生自主创作。学生根据所选的数学主题和阅读的故事内容,自由发挥想象力,创作连环画,并在作品中呈现数学知识的应用过程。
(4)注重分享交流。教师安排时间让学生分享、交流他们的作品。这有助于加深学生对数学的理解。
(5)制作成册进行展示。将学生的连环画集结成小册子,可以在学校图书馆或者教室内展示,这样可以增加学生的成就感。
2.在绘制数学连环画中提升学生的表达能力
学生绘制连环画,不仅可以提高他们的绘画技巧和创造力,还可以通过将数学知识融人连环画中,加深对数学知识的理解,提升学生的表达能力。例如,学生可以绘制“淘淘带了多少钱”连环画(图略),学生根据提供的信息进行推理,最终找到淘淘带了多少钱。学生将文字转换为图画,在这一过程中不断提高表达能力。
教师通过引导学生绘制连环画,让学生在数学阅读的过程中,在所提供的材料基础上,运用表象将抽象的数学概念、数学规律、较复杂的数量关系等转化为图示、表格等,从而对所阅读的文本材料有更直接、更形象的认识。
(三)在数学故事展演中提升学生的表达能力
小学生喜欢模仿和表现自我,数学故事展演能极大地激发他们的学习兴趣。笔者充分利用学生身边的教学资源创设情境,开展数学故事展演。学生在参与角色扮演的同时,理解数学知识,提升表达能力。
1.厘清故事展演流程,主动进行故事展演
笔者围绕以下环节引导学生进行数学故事展演。
(1)选择数学故事。只有选择一个适合自己的数学故事,才能使展演更精彩。教师要引导学生挑选一个自己最喜欢的、富有趣味的数学故事。故事中往往包含与之相关的数学知识、解决问题的策略或数学思想方法。
(2)分配展演角色。数学故事确定后,学生可以自由组合(或按照分组),自愿选择适合自己的角色。
(3)加强数学理解。在故事展演的过程中,学生将阅读的数学故事内化为自己的行为,通过肢体动作、行为或语言进行表达,加深对数学故事背后原理的理解。
(4)进行展演排练。学生利用课堂或业余时间进行排练,排练后在班级、学校或社区展演。
(5)讨论交流反思。在数学故事展演结束后,教师要组织学生讨论他们在展演中遇到的问题和挑战,鼓励学生分享经验并互相学习。
数学故事展演,不仅可以提高学生的数学阅读兴趣,还可以增强学生对数学概念的理解,培养学生的批判性思维和团队合作能力,提升学生的表达能力。
2.在数学故事展演中提升学生的表达能力
在数学故事展演中,学生盛装打扮,表演了数学故事《虎大王有请》。故事讲述了虎大王通过一系列的调查,猴子在数学王国中和一群猛兽斗智斗勇,最终战胜邪恶的故事。学生将所学的四则运算的知识轻松地融入故事情节,可以更好地理解和掌握数学语言,同时根据数学推理来预测故事情节,不断加强对数学阅读内容的理解,提升表达能力。
表达能力是学生学习能力的最高体现和综合反映。表达,能激活学生的知识,将知识升华为一种能力,让学生将自己内化的知识通过口头语言、肢体语言、神态等传递给他人,这意味着学生有了自己的想法、观点。在数学阅读中,教师要注重学生阅读能力的培养,通过搭建交流展示的平台,促进学生主动表达、交流、展示,这样才能真正促进学生在积极阅读中提升表达能力。
提升学生数学阅读表达能力绝非只有以上三个维度,但这三个维度对提升学生的阅读表达能力至关重要。教师要不断立足实践,提炼和总结出适合学生数学阅读表达能力培养的有效途径,从而真正让学生的数学阅读表达力得到提升。
总之,从信息加工心理学的角度出发,信息加工三个阶段都有其独特的特点和作用。输入阶段是信息获取的起点,加工阶段是信息加工的核心,输出阶段是信息加工的表现阶段。这三个阶段相互关联、相互作用,构成了学生信息加工的整个过程。这三个阶段对应数学阅读课程教学的“阅读一思考一表达”,与数学课程会用数学的眼光观察现实世界、会用数学的思维思考现实世界、会用数学的语言表达现实世界的核心素养相一致,是指向核心素养的完整表达。
(作者单位:河南省郑州市金水区金桥学校)
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