一、课题的确立

    关于人的潜能问题一直是一个国际性的攻关课题。许多著名的专家在大量研究基础上确

信，“一般健康人 只在运用着他的潜能的极小部分。本世纪初，美国心理学家威廉·詹姆斯

曾提出假设：一个正常健康的人只运 用了其能力的10%。稍后又有学者玛格丽特·米德撰

文，认为不是10%，而是6%……而据我最近估计，一个人所 发挥出来的能力，只占他全

部能力的4%。我们估计的数字之所以越来越低，是因为人所具备的能力及其源泉之 强大，

根据现在的发现，远远超过我们10年前、乃至5年前的估测。”[1]这是美国学者研究的结

论。原苏联学 者在研究后也指出：“人类学、心理学、逻辑学、生理学的一系列最新成果证

明人类的潜在能力是巨大的。当 代科学使我们懂得人的大脑结构和工作情况，大脑所储存

的能力使我们目瞪口呆。”[2]并进而指出：“在正常 情况下工作的人，一般只使用了其思维

能力的很小一部分。如果我们能迫使我们的大脑达到其一半的工作能力 ，我们就可以轻而

易举地学会40种语言。将一本苏联大百科全书背的滚瓜烂熟，还能够学完数十所大学的课

程 。”[3]无论上述估测是否很精确，但是人们的一个共识则是：人身上埋藏的潜能尚待开

发出来。而“怎样才能 挖掘出这一巨大潜力呢？这是一个牵涉甚广的复杂问题。”[4]对于

这个复杂问题的解决，教育具有不可代替的 责任。

    根据上述科学研究文献资料来考察我们的教育，我们认为，尽管教育改革取得了巨大成

就，但仍然存在着 忽视学生潜能开发的问题。一方面是大量潜能没有开发出来；另一方面

是已经开发的潜能也常常被扭曲、被误 用，如死记硬背、机械练习等。所以，开发学生潜

能，快出人才，出好人才，是当前教育改革，乃至于迎接21 世纪挑战的重要问题。基于此，

我们先从数学学科入手，进行开发学生数学潜能的实验。我们提出了一个大胆 的假设，即

目前的小学数学教学内容与教法只开发了学生的一部分数学潜能。如果教学内容和教法得

当，学生 在数学学习上可以掌握更多更深的数学知识，形成更优化的数学能力结构。从这

一假设出发，我们查阅国内外 数学教育的有关文献，寻找科学的开发方法，总结以往的经

验，确立了“开发学生数学潜能，优化学生数学能 力结构”的研究课题。

    二、主要措施

    我们在实验中采用的主要措施是：一至三年级全面发展打好基础，四至六年级识别、预

测数学潜能，因材 施教，大力开发。

    1.一至三年级全面发展打好基础

    我们从1986年开始进行实验，对新入学的学生分别进行了个体（韦克斯勒）和集体（瑞

文）智力测验。结 果表明，不同家庭背景的学生之间智商无显著差异。这表明，教育在其

中可以起决定性的影响。于是，我们确 定了一至三年级全面发展打好基础的措施，主要有

如下几个方面。

    (1)强化数学基本知识、基本技能的“双基”教学，重视知识迁移，发展学生的一般数

学心智能力。

    通过直观教学，联系生活实际，引导学生从一开始就打好数、式、形的概念基础，并逐

步引导学生脱离具 体的实物、实事，在头脑中用数学符号运算，这样便可发展起一般的数

学心智能力，这种能力适用于数学学习 的各个方面。所以，打好“双基”与一般心智能力

基础，对于小学生数学潜能的开发是非常重要和有效的。

    (2)加强数学思维方法的教学

    数学教学不仅要使学生掌握基本的数学知识，更重要的是使学生掌握数学思维方法，形

成“数学头脑”， 这是数学学习的重要基础。在这方面，我们重点抓了两条：一条是在讲述

某些数学概念、定理、公式时，要讲 述这些知识的发明、创造者，讲其人其事，让学生“见

物见人”，使学生从数学家身上学习思维方法；另一条 是在讲定理、公式时，结合创造主体，

讲述其发明、创造的过程，通过“过程”教学，使学生从中学习数学思 维方法，并领悟出

发明、创造的奥妙。实践证明，这两条措施是非常有效的，不仅为学生打好学习数学的思维

基础，而且增强了学生学习数学的兴趣。

    (3)重视非智力因素的培养

    非智力因素是学生学好数学的重要基础。认真、仔细、清楚、严谨、坚持不懈、求实等

是学好数学的重要 非智力因素。从一年级开始，我们就重视这些因素的培养和训练。从课

堂问答到家庭作业，教师都认真对待， 仔细检查，把学生是否认真、仔细、清楚、严谨作

为重要评价标准。对于学生学习中的差错，及时而严格地纠 正，使学生感到出错不要紧，

但马虎、不改错是要不得的。实践表明，打好培养非智力因素基础，是数学深造 必不可少

的素质基础。

    2.四至六年级识别、预测学生数学潜能，因材施教，大力开发

    (1)识别、预测潜能

    在一至三年级全面发展打好基础情况下，在三年级末，我们进行潜能识别、预测工作。

我们认为，一般来 说，每个学生的数学潜能都是很大的，都有开发的余地，但是，由于后

天种种原因，如生理的、个性差异的， 并不是所有的学生都能在数学方面有发展潜能。需

要选择那些既具有较大的潜能，又能表现出良好的数学发展 前景的学生参加实验。所以，

需要进行潜能识别、预测。我们采用了两种方法：一是学科能力测验，给学生提 供较为复

杂的数学试题，了解学生的应变能力和解决复杂数学问题的能力，把能力较好的挑选出来；

一是平时 学习表现记录，包括课堂反应和作业表现，让任课教师提供备选对象。然后，对

两种方法挑选的对象进行比较 、综合，最终确定出参加实验的学生。从实验结果来看，这

两种方法的综合运用是有效的，所挑选出的绝大多 数学生在后来的实验中表现出了一定的

数学创造力，成绩突出。

    (2)开发潜能

    从四年级开始，我们对所挑选的实验班学生，采取了如下开发措施。

    ①激发和强化数学兴趣

    兴趣是学习行为强化的主要动力，尤其是直接的学习兴趣，能使学生自觉地、主动地投

入学习，虽苦犹乐 。我们用数学本身的内在力量去吸引、用数学的应用价值去激发、用学

习的成功来强化学生的兴趣。当学生想 独立去探索某个新知时，注意给予情绪鼓舞；当学

生学习停留于一个水平上时，注意设“跳板”，激发飞跃； 当学生遇到疑难时，注意给予启

发诱导。这些措施使学生始终对数学保持着持久不衰的兴趣。在我们对实验班 学生进行的

兴趣调查中，95%的学生回答最喜欢上数学课。

    ②动手操作，丰富感知

    数学知识比较抽象，而小学生的思维具有很大的具体性、形象性。因此，仅仅借助语言、

文字教学，学生 往往难以理解。如果让他们动手做一做，通过动手、动口、动脑、直观演

示，以形象具体的知识为基础，丰富 感性认识，从而上升到理性认识，总结出规律，就能

达到掌握知识的目的。例如，讲“分数的基本性质”一节 ，教师让学生拿出三张同样大小

的正方形纸，动手折剪，分别取出3/4、6/8、9/12，再把剪取的部分重叠起来 ，这时学生意

外地发现它们相等，学习兴趣立刻调动了起来。接着，教师又请大家拿出剪好的三个等圆，

分别 剪去1/2、4/8、6/12后，将它们重叠好，发现也相等。通过多次操作，学生得知两组

分数大小是相等的，教师 分别用等号把两组分数连接起来，同时用线段图分别表示，进一

步强化了对分数基本性质的认识。经过“折、 剪、叠、画”的过程，学生头脑中已经建立

起这样一个表象，即尽管每组分子、分母各不相同，但它们表示的 大小相等。最后，让学

生一边观察折叠的纸、圆形、图及等式，一边思考上面每组三个分数为什么相等，规律 是

什么，启发学生由表象到概括，进而发现规律。所以，动手操作，不仅是感知的丰富过程，

也是思维的运作 过程，是由形象思维到抽象思维的发展。

    ③大剂量强化训练

    大剂量强化训练是对学生智力与个性潜能的挑战，主要包括两个方面：一是提供适量的

复杂题和难题，让 学生展开学习竞赛，看谁解得又快又有独创性；二是加大学习的总量，

包括课上与课下，尽可能让学生接触更 多的信息。我们根据教学大纲和教科书的要求，自

己编制了适合于学生数学潜能开发方面的训练教材。在这些 教材中，除了基本知识外，主

要增加数学思维方法和综合掌握方面的知识，如归一、还原、对应、转化、守恒 、假设、

消元、集合等思维方法，对小学数学知识分类纵贯综合，把学生所学的某一类知识纵向梳理

下来，增 强了学生纵向综合掌握能力和横向迁移能力。从实验班的学习情况来看，给他们

增加比常规班多三分之一的学 习量，是完全适宜的。实验结果表明，适当增加学习量，包

括质和量两个方面，是开发潜能的必要条件。

    ④优化数学能力结构

    我们认为，开发学生的数学潜能，优化数学能力结构是关键。数学能力结构既是开发潜

能的结果，又是开 发潜能的条件。只有一开始就重视数学能力结构的优化，才能很好地开

发学生的数学潜能；而只有开发好潜能 ，才能使学生数学能力结构得以优化。我们主要从

三种“能力”和五种“品质”入手，加以培养。三种“能力 ”是运算能力、空间想象能力、

逻辑运算能力；五种“品质”是思维的流畅性、灵活性、独创性、精密性和批 判性。这三

种“能力”和五种“品质”都化为可测评的操作指标，从实验效果中直接反映出来。

    三、研究的实践效果与几点认识

    1.研究的实践效果

    经过几年的开发研究，取得了较为显著的实践效果。对此，我们从如下方面进行鉴别衡

量。第一，进行智 力测验，测试学生一般智力发展情况。我们请天津师大数学系、天津市

教科院、天津市教育学院的有关专家对 实验班学生进行了韦氏儿童智力测验（中国修订），

经过12项内容的检验，智商均值为103.69，比初入学平均 智商高1.3。其中类同、算术、

背数、填图、排列、积木、拼图、迷津等八项分均达到优秀，反映学生的图形观 察、空间

想象、逻辑运算等能力有了很好的发展。第二，对学生进行五种思维品质的专项测验，实验

班学生在 流畅性、灵活性、独创性、精密性和批判性上的得分均明显高于对比班(P<0.05)。

第三，通过几年来参加各种 数学竞赛成绩来鉴别。在这方面，实验班学生具有不可比拟的

优势。在天津市举办的三次小学“我爱数学”邀 请赛中，我校都获团体总分第一名，其中

实验班学生得分占绝对大的比重。在全国“华罗庚金杯赛”中，实验 班学生多次夺魁，其

中一名学生参加美国数学家斯坦力提供的SAT数学测试，以800分满分成绩夺魁。几年来，

在市区竞赛中，实验班学生获奖达400人次，重点中学录取率在全区名列前茅。第四，我们

对实验班的学生不断 进行学习兴趣和学习负担方面的无记名问卷测验，以了解学生的学习

兴趣和负担情况。多次测验结果均显示， 绝大多数学生数学兴趣高，并持续增强，但对学

习负担并不感到沉重，他们已经把数学学习作为一种乐趣。这 表明，尽管加大了训练，但

并没有加重学生的负担。

    2.几点认识

    (1)从实验效果看，我们采用的开发措施是有效的，这一点证实了原来的假设，即只要

提供适当的教学内容 和教法，可以开发出学生更大的数学潜能，使其在数学方面有更快更

大的发展。在一至三年级全面发展打好基 础情况下，识别、预测学生的潜能，把潜能好的

学生组织起来，集体开发是有效的途径。以兴趣做基础，加大 训练量，对于高年级学生是

可行的、必要的。

    (2)根据实验目标而进行的优化学生的数学能力结构是可取的。运算能力是各种计算所

必要的，而空间想象 能力是几何乃至更抽象的符号关系所必需的，逻辑思维能力是一种更

抽象、更具有普遍意义的能力。上述各种 能力使数学能力结构得以升华，并发生横向迁移，

有助于其他知识的学习。思维的流畅性反映的是学生解题运 算的速度问题；灵活性反映的

是学生解题运算的变异能力问题，即运用不同类型的方式方法解题，使思维具有 扩散性；

独创性反映的是学生解题运算的创新能力，表明学生是否有独立的新见解；精密性反映学生

解题运算 的严密性，运算与推理步步相连，无懈可击；批判性反映的是学生对已有知识大

胆质疑问难、并敢于向权威挑 战的能力，这是学生取得数学学习与探究的突出成绩的决定

因素。上述五种品质对于学生的数学能力结构来说 ，都是必不可少的。实验效果表明，只

要抓住上述三种“能力”和五种“品质”，学生便可逐步形成优化的数 学能力结构。

    (3)开发潜能与学生学习负担问题。从实验结果来看，加大了训练量，学生并没有感到

负担加重。究其原因 ，是兴趣在其中起到了“中和”的作用，即它把负担所产生的“苦”

和“累”给“中和”了，产生了一种“满 足感”、“实现感”，把负担变成了乐趣。这给我们

一个深刻的启示，即所谓负担是受兴趣因素制约的。感到 负担过重是因为兴趣减弱或丧失

的缘故。在开发学生的潜能时，只要牢牢抓住兴趣因素，以此为基础，就不会 使负担加重。

    (4)开发学生的数学潜能，最根本的一条是把学生置于学习主体的地位，使其自觉、主

动的学。开发措施如 果是外因的话，那么，学生自觉主动的学习就是内因，内外因结合，

才能奏效。本实验是我校主动发展教育改 革实验的一部分，实验一开始就突出了学生主动

发展这一点。实验结果表明，凡是在开发潜能上成绩突出的学 生，其自觉主动性就强。而

学生的主体地位和学习的自觉主动性不是自发的确立和发展的，需要适当的教育条 件。所

以，开发学生潜能，得先给学生创造适当的学习与发展的条件。

    注释：

    [1][2][3][4][美]马斯洛等著：《人的潜能和价值》，华夏出版社，1987年，第385、390

页。

    （本栏责任编辑：丰力 丁东）