核心素养与“简约数学教学”
一、数学学科核心素养
2015年前后,核心素养研究逐渐兴起。究其原因,还是教育如何更好地适应信息社会的变化来培养人才。信息社会有两个重要的特征:第一,知识更新太快,知识总量暴增,学习的速度远远跟不上“生产”速度,“多学多用”“先学后用”等传统思维越来越不管用了,唯有热爱学习、不断学习、终身学习才行;第二,科技发展太快,经济新模式、职业新形态不断涌现,常规认知活动和技术劳动等都可以通过机械化、智能化来完成,需要人做的是那些具有专家思维或复杂交往的工作,这就意味着“生搬硬套”“孰能生巧”等传统技法越来越不管用了,应对变化、突破常规、在尝试体验中获得启示、解决问题、催生智慧……逐渐成为常态。
2016年9月,北京师范大学林崇德教授主持的“中国学生发展核心素养”研究成果发布。这一成果以“全面发展的人”为中心,从自主发展、社会参与、文化基础三个方面展开。虽然这是一套“有系统规划、具有实践操作经验的完整育人目标体系”,但是,鉴于学校中各种教学任务大多是通过学科课程和教学来落地的,教师的专业称号(如特级教师、学科带头人等)大多是分学科来评审的,老师们习惯于自己有一个主教学科身份(如语文教师、数学教师、音乐教师等),因此,相比对核心素养体系的热度,基层一线老师似乎更加关注学科核心素养。
2017年发布的《普通高中数学课程标准(修订稿)》,将数学学科核心素养聚焦到六个方面:数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析。这六大素养和《义务教育数学课程标准(2011年版)》中的十个核心词具有一定关联性,有人将二者进行整合(如图1),除了将六大核心素养分为“数学内容领域”“数学思想方法”两个层面,还体现出小学的“十”与高中的“六”的统一性。
图1 小学数学学科核心素养体系
二、核心素养的核心是“思维素养”
研究核心素养有两个最基本的出发点:一是要聚焦学生,教师教学之根本也是为了学生;二是要看学生的具体行为表现,那种自然而然流露出来的聪明才智则是“最高水平”的素养。举个例子,一个孩子解决问题时一筹莫展,此时,老师一句“你怎么不画图试试啊”的提醒,一下子“惊醒梦中人”,这个孩子立马动手画图,问题迎刃而解。显然,这个孩子具备了画图能力,但是缺乏画图意识,更没有主动画图解决问题的思维习惯。因此,核心素养的核心是思维素养。六大素养也好,十个核心词也好,都只表明了数学是一个多面体,表达了在数学学习过程中要注重发展学生多种数学“关键能力”。事实上,在实际教学中,我们往往并不需要将无一遗漏地列出多少各种“数学素养”作为主要目标,而是应当更加重视深入挖掘隐藏在具体教学内容背后的思维方法,以及如何将数学思维的分析渗透在具体数学知识的教学中,以帮助学生通过数学学会思维。正如郑毓信教授在《新数学教育哲学》一书中提出的:将“思维”看成全部数学教学工作的核心。“不应求全,而应求用”。只有以数学思维的分析带动具体数学知识的教学,我们才能帮助学生很好地掌握相关的知识和技能,而且也才能使得自己的教学真正超出单纯知识学习的范围,即不仅能够帮助学生逐步学会思维,也能使学生在不知不觉中受到“数学文化”的熏陶。
思维发展是一个动态变化的过程,其高级层次应该是形成思维自觉。在数学学习过程中,常常会出现这样的情况:虽然经过了专门性的画图训练,但当学生独立解决问题时,还是想不到画图;虽然经历了一次又一次从具体到抽象的学习,但依然没有抽象概括的敏感性和主动性。其中原因,固然有学习是一个慢慢吸收、消化的过程,不可能一蹴而就,但也存在着学习过程中我们没有能做好积极的引导,让学生主动去反思,并使之真正成为学生的自觉行为。
这样的理念落实在具体教学行为中,就是要关注思维习惯的培养,帮助学生达成思维“自能化”——未经任何提示,自然而然流露出来的、具有“自觉能动”特征的思维能力,这种自动化的思维能力表现,我们称之为“思维素养”(如图2)。举个例子来说吧。一年级学生学习“9+4”,知道把4分成1和3,然后用9+1=10,10+3=13。这里的思维活动可以看成是一种算法理解,也就是“凑十法”。与此相似的还有,二年级的“凑百”[如79+(21)]、三年级的“凑千”[如479+(521)]、四年级的凑“1”[如0.75+(0.25)]等,都是指向算法的思维水平。但是,这些看似不同算法背后,又有一种更加上位、更具统整的思维特质,那就是“凑整”的数学思想。不仅加法运算中“凑整”可以带来简便,在减法、乘法、除法、乘方、开方、有理数运算、无理数运算……近乎所有的数学简便运算,哪一个不是依靠“凑整”来实现的呢?从这个角度来看,一年级学习“凑十法”固然重要,但是,很有必要借助于“凑十法”的学习渗透“凑整”的思维启迪。这样,到了二年级接触到“凑百”时,再和“凑十”比较,发现它们“不同之中有相同”,都属于“凑整”。往后,再经过连贯性的学习强化:不管是“凑十”“凑百”还是“凑千”“凑1”,都有什么共同的特征?这样,他们“凑整”意识就会越来越强,“凑整”的能力也会越来越好,当这种“能力”成为习惯,这项素养也就生成了。
图2 “思维素养”塔式图