本文系史寧中教授在第十九屆全國新世紀(jì)小學(xué)數(shù)學(xué)課程與教學(xué)系列研討會上的發(fā)言。
各位老師,上午好:
這次課標(biāo)有一個(gè)比較大的變化就是增加了一個(gè)關(guān)鍵詞或者是叫一個(gè)表現(xiàn),這個(gè)叫量感。其實(shí),我對數(shù)學(xué)教育他們那些詞不是特別懂,所以上一次提到了四基,又提到了數(shù)學(xué)的基本思想,后來又提到了抽象。我總覺得抽象、邏輯推理,這個(gè)從數(shù)學(xué)角度思考是非常重要的,但是當(dāng)時(shí)也不知道用什么詞表示很合適?所以就說了一個(gè)核心詞,在解釋課標(biāo)的時(shí)候,又稱這個(gè)叫做核心概念,現(xiàn)在他們又說這個(gè)叫核心素養(yǎng),所以我現(xiàn)在稍微明白一點(diǎn)了,我到時(shí)候給你們講一講這是怎么回事情。所以我今天要講的題目是:為什么要強(qiáng)調(diào)量感。主要是講三個(gè)事情:量感和數(shù)感有什么區(qū)別;還有一個(gè)度量的發(fā)展,量感來自于度量,現(xiàn)在的度量和過去的度量有很大的變化,我稍微講一下變化在什么地方;還有一個(gè),基于量感的教學(xué),課標(biāo)是怎樣設(shè)計(jì)這樣的教學(xué)的。
第一個(gè)講量感與數(shù)感。數(shù)學(xué)主要研究兩件事情:一件事情研究數(shù)量和數(shù)量關(guān)系,一件事情研究圖形和圖形關(guān)系,主要是研究這么兩件關(guān)系,但是最后,研究對象都變成了數(shù)。傳統(tǒng)意義上是通過長度把那個(gè)圖形跟數(shù)結(jié)合起來了,因此在初中的時(shí)候就講了數(shù)軸,數(shù)軸本質(zhì)上是講長度,這個(gè)長度跟實(shí)數(shù)就結(jié)合起來了。這樣的話,實(shí)現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合。后來人們把一些生活中的看起來沒有數(shù)的東西把它用數(shù)字進(jìn)行表達(dá),也變成了數(shù)學(xué)研究的對象,比如,當(dāng)年那個(gè),他們評酒,評酒的時(shí)候,過去評酒只是說,你認(rèn)為哪個(gè)酒最好。后來我說你這么品評不太講理。那么就這么評了,拿了5個(gè)酒,包括你們這兒品茶葉大概也得這么評,光說這個(gè)茶葉巨好不行,五個(gè)茶葉你排個(gè)隊(duì):1、2、3、4、5,排了隊(duì)之后,根據(jù)大家排隊(duì)的情況,再這么一加上就能夠進(jìn)行數(shù)學(xué)分析了,要不然過去那個(gè)只是說哪個(gè)好,這樣的話可能會有些評得不太公平。因?yàn)橛腥丝隙ㄌ貏e喜歡喝茅臺,還有人就特別不喜歡喝茅臺,那有的人比較喜歡五糧液,但也不那么煩五糧液,這樣的話,五糧液可能就比茅臺評得更好,這樣的研究叫做定性數(shù)據(jù)的定量化,現(xiàn)在教材里面慢慢出現(xiàn)這個(gè)定性數(shù)據(jù)的定量化。這次把統(tǒng)計(jì)的分類問題變成數(shù)據(jù)分類也有這個(gè)意思?,F(xiàn)在社會在本質(zhì)上叫大數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)其實(shí)是數(shù)字化,把網(wǎng)絡(luò)的那些信息,把圖像,把音響都變成數(shù)字了,就是這樣的話,數(shù)學(xué)研究的領(lǐng)域就會越來越廣泛了,數(shù)學(xué)的應(yīng)用也就越來越廣泛了,因此在本質(zhì)上研究的是能夠用數(shù)字表達(dá)的信息,在本質(zhì)上變成這樣一個(gè)東西了,那么,在原始,最開始來說,數(shù)是什么呢?數(shù)是對數(shù)量的抽象,這個(gè)是很重要的一個(gè)事情,數(shù)量是什么呢?數(shù)量是度量的結(jié)果,在本質(zhì)上,或者說有兩種度量,或者說有三種度量,一種度量是對個(gè)數(shù)的度量和對順序的度量,就是我們說的自然數(shù),還有一種是長度的度量,長度的度量,我剛才說了后來數(shù)形結(jié)合都變成了數(shù)學(xué)的研究對象,他們兩個(gè)合在一起,用現(xiàn)在的詞呢,叫做集合,離散集合是個(gè)數(shù),連續(xù)的呢就是長度,這樣子。還有一類量就是:重量、容積、時(shí)間、信息,這樣的一種度量,這樣的一種度量和剛才上面我用紅字表示的度量他們有時(shí)候不同,這次在課標(biāo)里把他們區(qū)分開來,因此,數(shù)是對度量結(jié)果的表達(dá),是一種符號表達(dá),數(shù)學(xué)的本質(zhì)在于度量,度量的本質(zhì)在于數(shù)的表達(dá),這個(gè)是非常重要的,下面我逐漸來談這個(gè)事情。
為什么要講這個(gè)量感呢?在看國外的課程標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候,你會發(fā)現(xiàn)很多國家非常重視這個(gè)度量,咱們國家現(xiàn)在這個(gè)領(lǐng)域還是數(shù)與代數(shù)、圖形幾何,統(tǒng)計(jì)與概率,綜合與實(shí)踐四個(gè)領(lǐng)域,這個(gè)里頭再加上一個(gè)度量的領(lǐng)域呀,是挺困難的一件事情,而且老師并不一定接受,加上一個(gè)新的領(lǐng)域,但是我們度量這一塊呢還重視得不是很夠,所以這一次在修改課標(biāo)的時(shí)候就商量了一下,把核心素養(yǎng)的表現(xiàn)這兒,在傳統(tǒng)的核8個(gè)或者說10個(gè)核心詞這里再加上一個(gè)量感,所以這個(gè)詞就是為了強(qiáng)調(diào)度量這件事情。
趁這個(gè)機(jī)會,我稍微講一下這個(gè)核心素養(yǎng),核心素養(yǎng)這個(gè)詞大家都很熟悉了,沒想到這么快大家都很熟悉了這個(gè)詞,這是高中課標(biāo)的時(shí)候談到過核心素養(yǎng),核心素養(yǎng),我逐漸開始明白這個(gè)詞是什么意思了,這個(gè)詞是思維品質(zhì)、關(guān)鍵能力、情感態(tài)度價(jià)值觀的一個(gè)綜合體現(xiàn),這個(gè)是與人的行為有關(guān),與人的什么行為呢?兩個(gè)行為:一個(gè)是思維的行為,一個(gè)是實(shí)踐,主要是思維和實(shí)踐,與終極目標(biāo)有關(guān),是學(xué)生參與其中的。比如今天上課學(xué)生能思考,能討論,學(xué)生參與其中的,這樣的教學(xué)活動(dòng)中逐漸形成和發(fā)展起來的,這個(gè)是上次高中課標(biāo)的時(shí)候就明白的事情,這一次修改義教課標(biāo)的時(shí)候又明白了一件事情。就是核心素養(yǎng),數(shù)學(xué)的核心素養(yǎng),應(yīng)該從小學(xué)到大學(xué),甚至到研究生培養(yǎng),因此就強(qiáng)調(diào)了核心素養(yǎng)具有一致性,但是在每個(gè)學(xué)段的表現(xiàn)是不一樣的,因此具有了發(fā)展性,這樣的話,現(xiàn)在就把核心素養(yǎng)基本定了,就是三會,就是能夠用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界,會用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界,會用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界,就是變成這么三句話,這三句話,老師應(yīng)該清楚這個(gè),明白它是啥,你看到核心素養(yǎng),在本質(zhì)上跟知識本身沒有太大關(guān)系,但是它又是你整個(gè)教學(xué)的一個(gè)靈魂,什么意思呢,老師在教每一堂數(shù)學(xué)課的時(shí)候,你幾乎都要思考,你是在教學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光看呢,還是用數(shù)學(xué)的思維想,還是用數(shù)學(xué)的語言說呢,這是很重要的一件事情,這件事情呢,跟你們傳統(tǒng)數(shù)學(xué)里的三維目標(biāo)又聯(lián)系在一起,你們現(xiàn)在寫教案,是不是羅老師(羅鳴亮)還要求你們寫三維目標(biāo)啊,這個(gè)寫結(jié)果性目標(biāo),一個(gè)知識技能目標(biāo),一個(gè)是過程性目標(biāo),一個(gè)是情感態(tài)度價(jià)值目標(biāo),過去寫過程性目標(biāo),其實(shí)不清楚,你們都特別不愿意跟他們提意見,我當(dāng)時(shí)在修改,06年修改課標(biāo)的時(shí)候,我一看到那些目標(biāo),我一下就愣了,他說經(jīng)歷、體驗(yàn)、探索是不是,我當(dāng)時(shí)看到這個(gè)的時(shí)候非常吃驚,我就把原來買個(gè)寫課標(biāo)的馬云鵬叫到我辦公室來,我說你真是吃飽了飯沒事兒干,你領(lǐng)著孩子經(jīng)歷、體驗(yàn)、探索干啥,他說有什么問題嘛?我說經(jīng)歷、體驗(yàn)、探索呀,只能作為課堂目標(biāo),不能作為課程目標(biāo),你教了小學(xué)六年級,一直領(lǐng)著孩子經(jīng)歷、體驗(yàn)、探索嘛?教完初中你還這樣嗎?教完高中還是這樣嗎?不是,你教完了,最起碼一年,我認(rèn)為你就得有點(diǎn)收獲了是不是,經(jīng)歷、體驗(yàn)、探索,描述的是過程,我們的目標(biāo)是要有所獲得,那你經(jīng)歷、體驗(yàn)、探索,你要得到些什么東西呢?后來馬云鵬問我,得到什么東西?我說,得到經(jīng)驗(yàn)。就是通過孩子們參與其中的活動(dòng),孩子們就能得到什么東西了呢?就兩件事情,一個(gè)是會想問題,一個(gè)是會做事情,這是你的培養(yǎng)目標(biāo),這才能作為目標(biāo),經(jīng)歷、體驗(yàn)、探索只是過程的描述,我希望老師們能夠注意。所以現(xiàn)在有把這個(gè)能夠進(jìn)一步,目標(biāo)就是核心素養(yǎng)。
下面,我進(jìn)一步談核心素養(yǎng)在小學(xué)階段它的表現(xiàn)應(yīng)該是什么。這樣的話,核心素養(yǎng),你看一下,它的情感態(tài)度價(jià)值觀就這么幾個(gè)詞,幾個(gè)詞呢?學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)的習(xí)慣,寫入課程目標(biāo)里,這個(gè)應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識,上次就有,作為核心素養(yǎng)的表現(xiàn)寫進(jìn)去了,還有一個(gè)科學(xué)精神、社會責(zé)任感,在素養(yǎng)的解釋里寫進(jìn)去了,主要是這么6個(gè)詞,然后,數(shù)學(xué)的眼光主要是抽象,數(shù)學(xué)思維主要指邏輯推理,數(shù)學(xué)的語言主要指數(shù)學(xué)模型,這個(gè)在上次高中課標(biāo)的時(shí)候就反復(fù)解釋了,我現(xiàn)在不用更多的時(shí)間解釋這件事情,現(xiàn)在想解釋一件新的事情,這件事情是在這次寫義教課標(biāo)的時(shí)候才考慮到的,既然核心素養(yǎng)是有階段性,它階段性的表現(xiàn)應(yīng)該是什么樣呢,我們初步想,你們認(rèn)為不合理,還有什么意見,你們跟羅老師說,現(xiàn)在改課標(biāo)還趕趟,大概到6、7月份最后審定,在過6、7月份寫,完了再改,就來不及了,現(xiàn)在你們要有意見你們改,我現(xiàn)在是這么說,后來我們小組都這么想,就是小學(xué)低年級階段哪,核心素養(yǎng)更具體一些,更側(cè)重于意識,到高年級,到初中,到高中就更涉及到能力,更涉及一般。這樣的話,如果這個(gè)想法成立的話,核心素養(yǎng)就是,意識是指什么東西呢,意識是指一種感覺,數(shù)感,這是一種感覺,這種感覺不一定建立在定義的基礎(chǔ)上,因?yàn)樵谛W(xué),在本質(zhì)上沒有確切定義,沒有非常確切的定義,在這次課標(biāo)對小學(xué)不要求很確切,而觀念是什么呢?觀念是基于概念基礎(chǔ)上,因此在初中才談概念,這樣的話呢,就是不要有一些定義了,因此比如抽象這個(gè)事情,因?yàn)槌橄蟮玫揭欢挲g程度了,我要有時(shí)間的話,我稍微談一下,孩子的抽象能力大概在什么時(shí)候能夠建立起來?所以初中叫抽象意識,在小學(xué)就更具體了,叫數(shù)感、量感這些,我待會談。這個(gè)推理,小學(xué)叫推理意識,到初中叫推理能力,模型思想都是這樣,這樣的話,就是核心素養(yǎng)是什么呢?就是數(shù)學(xué)的眼光,數(shù)學(xué)的思維,數(shù)學(xué)的語言,那么它的表現(xiàn)呢,在各個(gè)學(xué)段是不一樣的,在高中的時(shí)候有六個(gè)詞,就是抽象,直觀想象,在初中有七個(gè)詞,在小學(xué)有九個(gè)詞來表現(xiàn),跟數(shù)學(xué)眼光有關(guān)的,小學(xué)就是符號意識、數(shù)感,這跟上回是一樣的,解釋有點(diǎn)不同了,量感、空間觀念、幾何直觀。關(guān)于數(shù)學(xué)思維有關(guān)的是,小學(xué)是推理意識,小學(xué)只談到了一個(gè)能力,就是運(yùn)算能力,這個(gè)跟中學(xué)是一樣的,跟初中一樣。小學(xué)的模型叫模型意識,數(shù)據(jù)也是數(shù)據(jù)意識,就是感覺到用數(shù)據(jù)能夠提供一些信息,能夠提供你判斷的意識,所以這會百分?jǐn)?shù)這個(gè)放到統(tǒng)計(jì)里了,這是大數(shù)據(jù)時(shí)代的要求了,就是對于一些隨機(jī)現(xiàn)象,通過百分?jǐn)?shù)能夠進(jìn)行判斷,能夠提供你一個(gè)決策的信息,這個(gè)感覺,這就是意識,這個(gè)模型這個(gè),能用數(shù)量的關(guān)系來解決一些實(shí)際問題就有這種意識就可以了,就不談到這個(gè)觀念,也不談到這個(gè)能力。
因此,量感這個(gè)詞,就寫到核心素養(yǎng)的表現(xiàn)里了,因?yàn)槲覀儾豢赡埽膊淮蛩阍谛W(xué)數(shù)學(xué)里加測量這個(gè)領(lǐng)域,這是這么一個(gè)事情。那么量感和數(shù)感有什么區(qū)別呢?我這是為了你們這個(gè)報(bào)告我寫的,沒有經(jīng)過非常仔細(xì)的思考,大概說一下供你們參考,我說的不一定都是對的。數(shù)感和量感最本質(zhì)的都是數(shù)的表達(dá),都要數(shù),都要數(shù)的表達(dá),這一點(diǎn)他們兩個(gè)是一致的,我們的數(shù)感可以把后綴的名詞去掉,就把單位的名稱基本都可以去掉,比如:一匹馬、兩頭牛、三件衣服,這個(gè)表達(dá)數(shù)感的這個(gè),數(shù)感那個(gè)數(shù)主要是指表達(dá)個(gè)數(shù),個(gè)數(shù)后面的后綴名詞都可以去掉,我已經(jīng)講過幾次了,把后綴的名詞去掉,這是一個(gè)抽象的過程,在形式上是把后綴的名詞去掉,在本質(zhì)上,數(shù)學(xué)研究的問題要脫離現(xiàn)實(shí)背景,你要有一件衣服,兩匹馬,它具有現(xiàn)實(shí)背景,后綴名詞脫掉就讓它脫離了現(xiàn)實(shí)背景,這是個(gè)抽象的過程,抽象的本質(zhì)就是去掉現(xiàn)實(shí)背景,只有數(shù)與數(shù)量關(guān)系,圖形與圖形關(guān)系,沒有背景。量感,給我的感覺就是后綴名詞,包括今天講的那個(gè)平方厘米不能去掉,一直保留著這個(gè),所以一種運(yùn)算是保留單位的,一種運(yùn)算是不保留單位的。所以有次吳正憲老問我,為什么乘法模型非得說兩個(gè),一個(gè)叫路程等于速度乘時(shí)間,還有一個(gè)總價(jià)等于單價(jià)乘個(gè)數(shù),他們兩不一樣。感覺到他們兩不一樣在什么地方?jīng)]?總價(jià)等于單價(jià)乘個(gè)數(shù),那個(gè)單價(jià)是一樣的,對不對,距離等于時(shí)間乘速度,是單位還要乘,這是不一樣的事情,是個(gè)數(shù)表達(dá)的數(shù),還是量感表達(dá)的數(shù)。這是兩個(gè)不一樣的。