做數(shù)學：學科育人的創(chuàng)新路徑

“做數(shù)學”的核心在于“做”，實踐“做中看”“做中思”“做中說”“做中悟”的過程，實現(xiàn)“促進認知，讓學生會學數(shù)學；激發(fā)情感，讓學生愿意學數(shù)學；啟迪智慧，讓學生智慧學數(shù)學；塑造品格，讓學生高品位地學數(shù)學”。

——史寧中

數(shù)學是研究數(shù)量關系和空間形式的一門學科。數(shù)學對象與內(nèi)容的高度抽象性，以及教科書對數(shù)學知識的結(jié)果式呈現(xiàn)，為教學中“重結(jié)果輕過程”的教學生態(tài)提供了天然溫床。為改變學生學習數(shù)學的生態(tài)，江蘇省一批數(shù)學教育工作者組成的研究和實踐團隊經(jīng)過近20年的探索，提出“做數(shù)學”的主張，走出一條學科育人的創(chuàng)新路徑。

“做數(shù)學”讓學生不再害怕數(shù)學

“做數(shù)學”讓數(shù)學學習有章可循

“做數(shù)學”是以“做”為支架的一種數(shù)學學習活動，是學生運用材料和工具，在動手動腦相協(xié)同的過程中人人參與的、以實際操作為特征的數(shù)學活動，也是實現(xiàn)數(shù)學學科育人的一種范式。

“做數(shù)學”中“做”是其精義和主旨所在，“做數(shù)學”貫徹以學生發(fā)展為本的教學理念，按照“生活數(shù)學——活動思考”的教學主線，研究團隊編制了《數(shù)學綜合與實踐活動手冊》《數(shù)學實驗手冊》等文本，并研制了系列化的學具，讓學生的數(shù)學學習變得有章可循。

“做數(shù)學”讓數(shù)學學習有路可走

根據(jù)“做數(shù)學”的目標指向不同，我們設計了3種“做數(shù)學”的實踐范式，讓學生的數(shù)學學習有路可走。

第一種是數(shù)學體驗，其目標指向是感知理解，具體流程為“操作—觀察—感悟—理解”。數(shù)學體驗中的“做”，是讓學生動手操作，在操作中體驗數(shù)學，在學生獲得大量感性知識的同時，提高學生的學習興趣，激發(fā)求知欲。比如，小學階段探索“三角形內(nèi)角和”，可以通過“剪一剪”“圍一圍”“拼一拼”等操作活動，結(jié)合“動筆圍”與“動手畫”的實踐活動，讓學生不知不覺地理解數(shù)學本質(zhì)。

第二種是數(shù)學實驗，其目標指向是發(fā)現(xiàn)推理，具體流程為“操作—探究—發(fā)現(xiàn)—論證”。數(shù)學實驗中的“做”，是學生利用一定的工具（實物或軟件），通過動手操作、觀察思考、歸納抽象等過程，建構(gòu)數(shù)學概念、驗證數(shù)學結(jié)論、探索數(shù)學規(guī)律、解決數(shù)學問題。比如，通過“糖水實驗”學習探索分式的有關性質(zhì)，使分式性質(zhì)的學習變得“看得見、摸得著、嘗得到”。

第三種是綜合實踐，其目標指向是問題解決，具體流程為“實踐操作—活動思考—問題解決”。綜合實踐中的“做”，是學生在已有知識經(jīng)驗的基礎上，從熟悉的現(xiàn)實生活中發(fā)現(xiàn)、選擇和確定問題，主動應用知識解決問題的學習活動。比如，通過“測量旗桿高度”的綜合實踐活動，可以加深對相似三角形、銳角三角函數(shù)等有關知識的理解和認識，增強數(shù)學的應用意識。

“做數(shù)學”讓數(shù)學學習有據(jù)可依

“做數(shù)學”強調(diào)更積極的行動、注重能親歷的實踐、彰顯多維度的交互、突出真情境的活動、關照更完整的過程，這些都是“做數(shù)學”所呈現(xiàn)出來的本質(zhì)特征，也是學生數(shù)學學習的理想樣態(tài)。具體來說，“做數(shù)學”的以下特點，讓學生的數(shù)學學習有據(jù)可依。

情境性：“做數(shù)學”是在某個特定創(chuàng)設的環(huán)境中進行的，可以激發(fā)學生數(shù)學學習的熱情，讓學生愿意學習，進而積極主動地投入學習之中。

實踐性：“做數(shù)學”強調(diào)的是動眼觀察、動手操作、動腦思考相結(jié)合，可以調(diào)動多種感官參與學習，讓學生有興趣學習，實現(xiàn)具身認知。

主體性：“做數(shù)學”讓學生在活動中獲取理解概念所需的“事實”，從而形成對概念本質(zhì)的深刻體悟，實現(xiàn)自主性學習。

過程性：“做數(shù)學”可以讓學生經(jīng)歷數(shù)學學習的全過程，通過“做”延長知識的獲得過程，并且提供學生感悟知識精髓的時間與空間，實現(xiàn)體驗性學習。

激勵性：“做數(shù)學”能讓學生有渴求知識的感覺，使學生獲得“如何思考”的智慧，進而激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

創(chuàng)新性：“做數(shù)學”具有一定開放度，能促進不同風格和認知水平的學生進入活動之中，并根據(jù)各自的經(jīng)驗和實踐，獲得不同的創(chuàng)新體驗。

“做數(shù)學”讓關鍵能力培養(yǎng)落地

做中學：學會用數(shù)學的眼光觀察世界

“做中學”讓學生在做中觀察、在做中思考，進而轉(zhuǎn)變學的方式、學的行為和學的習慣。通過“做中學”，加強數(shù)學與外部世界的聯(lián)系，提高“數(shù)學有用”和“用好數(shù)學”的意識及其能力，激發(fā)“做”的積極性，進而學會用數(shù)學的眼光觀察世界。懷特海認為，教育不是往行李箱里塞滿物品的過程。從學科教育來說，“塞滿”意味著告訴和派送，還意味著放得又快又滿，這樣容易導致知識“夾生”。事實上，教師總是希望教給學生更多的客觀知識和精確結(jié)論，這是違背學生的認知規(guī)律的?！白鲋袑W”正是基于學生的認知規(guī)律，將過程目標具體化的一種活動。比如，“月歷中的數(shù)學”這一主題，通過“看數(shù)”“想數(shù)”“算數(shù)”和“說數(shù)”4個簡單的活動，不僅沒有“塞滿”課堂空間，也沒有“塞滿”學生大腦，而是讓學生在“做中學”，形成“數(shù)學的眼光”。

做中思：學會用數(shù)學的思維思考世界

“做中思”是“做數(shù)學”的本質(zhì)，起于做數(shù)學，成于數(shù)學思考，終于想數(shù)學。“想”數(shù)學表現(xiàn)在兩個方面：一方面是想概念的來龍去脈、想概念的發(fā)生過程、想概念的適應性和適用范圍；另一方面，想的過程是一種再思考的過程，是一種再聯(lián)系的過程，是一種評價反思的過程，也是一種規(guī)則的確認過程。比如，“折紙與黃金矩形”這一數(shù)學實驗活動，一方面能讓學生在具體的做中獲得感性概念，并促進這一經(jīng)驗引起的相對持久的心理變化；另一方面通過“想”，能讓學生將感性概念上升到理性思維狀態(tài)，即“折什么、為什么折和怎樣折”。但是由于“折黃金矩形”是較為復雜的折紙，很難讓學生憑空想象。為此，可以借助希沃白板，設置“畫圖”流程，為“想到怎樣折”提供支持條件，體驗折的合情合理性。

做中說：學會用數(shù)學的語言表達世界

“做數(shù)學”本身就承載著表達功能，可以將“說數(shù)學”轉(zhuǎn)化為“表達能力”。“做中說”是一種數(shù)學表達，起于說數(shù)學，成于實踐反思，終于用數(shù)學的語言表達世界。換言之，讓學生在“做”的過程中，形成概括與反思能力?；谶@一認識，“做中說”就是讓學生在做中反思，在反思中形成數(shù)學表達，讓學生知道“我在做什么、為什么做、這樣做的目的”，也就是讓“做”引導學生思考，形成問題解決能力。數(shù)學問題解決能力的發(fā)展依賴于5個相互聯(lián)系的元素，即概念、技能、過程、態(tài)度和元認知。其中，元認知是個人對自己的思維過程的認識與調(diào)節(jié)，其核心就是批判性反思。事實上，“做數(shù)學”的最大作用就是調(diào)用了元認知表達。比如，在研究“線段的大小比較”時，“估算”表達不精確，無法產(chǎn)生客觀的知識和精確的結(jié)論，而“度量”容易產(chǎn)生誤差積累。通過希沃技術條件下的“畫”，能直觀地顯化“大與小”，為規(guī)范的數(shù)學表達奠定基礎。

“做數(shù)學”讓學科育人成為可能

促進認知：讓學生會學數(shù)學

“認知”，包括感覺、直覺、注意、表象、記憶、思維、語言、概念、問題解決等。從心理學研究范疇來說，認知是一個人是否有能力做某事，即“能不能”或“會不會”的問題。而以“做”為支架的學習活動，要調(diào)動多種感官參與數(shù)學認知，通過觀察、操作、實驗，獲得抽象數(shù)學概念、原理所需要的現(xiàn)實材料。在此基礎上展開歸納、類比、抽象、概括，從而獲得概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并獲得解決問題的啟示。在這個過程中，通過體驗與發(fā)現(xiàn)感知數(shù)學，通過想象與推理引發(fā)思考，通過概括與運用解決問題。換言之，“做”為學生搭建數(shù)學學習的“階梯”，讓不同發(fā)展水平的學生會學數(shù)學。

激發(fā)情感：讓學生愿意學數(shù)學

“情感”，包括動機、求知欲、欲望、學習熱情、自尊心、自信心、好勝心等。情感是學生學習的動力源，即“想不想”“愿不愿意”的問題。而由于“做數(shù)學”具有情境性和操作性特征，其過程不僅有趣、生動、形象、直觀，而且在任務驅(qū)動下還有一定的挑戰(zhàn)性。因此，能極大地激發(fā)學生數(shù)學學習的興趣，引起學生的好奇，調(diào)動學生學習的熱情，使學生以一種積極的態(tài)度投入實驗、探究活動之中。在“做”的過程中，學生多種感官參與并受到不同程度的刺激而顯得異?；钴S，這樣有利于調(diào)動不同學習風格的學生發(fā)揮其長處和優(yōu)勢，從而建立起他們的學習自信，增進對數(shù)學學習的情感。實踐表明，這樣的過程，讓學生深刻體會到“數(shù)學好玩”，因而想學數(shù)學、愿意學數(shù)學。

啟迪智慧：讓學生智慧學數(shù)學

“智慧”，是指對事物能迅速、靈活、正確地理解和處理的能力。智慧是生命所具有的基于生理和心理器官的一種高級創(chuàng)造性思維能力，即反映一個人“聰不聰明”的問題。而“做數(shù)學”正是可以讓學生智慧地學習數(shù)學的“腳手架”，表現(xiàn)在三個方面：一是通過觸覺、知覺、類比等直覺思維和形象思維、動作記憶等認知活動，激活大腦右半球。同時，在對直觀材料進行抽象、概括等過程中，啟用了大腦左半球。這樣，讓右半球的直覺與左半球的理性有效融合、協(xié)同發(fā)展。二是通過“做”，學生不僅經(jīng)歷了數(shù)學對象要素、概念內(nèi)涵的抽象過程，以及數(shù)學法則、公式等歸納和發(fā)現(xiàn)過程，而且產(chǎn)生“如何研究”“如何發(fā)現(xiàn)”的方法論感悟。三是在操作的過程中，經(jīng)“形象”到“具象”至“表象”，進而發(fā)展和形成想象，提升和豐富學生的想象力。由此可見，“做數(shù)學”可以開發(fā)大腦、感悟方法、發(fā)展想象，讓學生變得聰明，可以智慧學數(shù)學。

塑造品格：讓學生高品位地學數(shù)學

“品格”，即品德和人格。品格決定了一個人回應人生處境的模式，即“品位高不高”的問題。《普通高中數(shù)學課程標準（2017年版2020年修訂）》指出：“數(shù)學在形成人的理性思維、科學精神和促進個人智力發(fā)展過程中發(fā)揮著不可替代的作用。”這就要求學生的數(shù)學學習必須達到“高品位”的境界，而“做數(shù)學”是幫助學生達到這一境界的現(xiàn)實路徑。比如，“做數(shù)學”可以形成求真、實事求是的科學精神，形成符合邏輯思維、實證意識的理性精神，形成不怕失敗、不怕困難、敢于挑戰(zhàn)、敢于批判的探索精神，形成相互學習、相互尊重的合作意識以及批判性思維和善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的創(chuàng)新意識等。這些精神或意識一旦形成，學生數(shù)學學習的品位自然就提高了。

人民教育出版社編審章建躍指出，“對未知事物的探索是學生的天性，需要教師倍加愛護”?！白鰯?shù)學”正是激發(fā)學生對未知世界的好奇心、培養(yǎng)學生探索事物本質(zhì)和規(guī)律的興趣、發(fā)展學生創(chuàng)新思維的好方法，是讓學生會學數(shù)學、愿意學數(shù)學、智慧學數(shù)學、高品位地學數(shù)學的好方式，還是實現(xiàn)育人方式改革的一條創(chuàng)新路徑。

（作者系江蘇省教育科學規(guī)劃領導小組辦公室主任）

《中國教育報》2022年10月14日第9版