如果說數學教學的科學性是剛性的話,那么人文性就是柔性的,它需要“春風化雨”“潤物無聲”。好的數學故事,它糅合了多種人文因素。如能有效地將它們應用于數學教學之中,則必然能使數學教學脫去僵硬的外衣,顯露出生機,洋溢著情趣,充滿著智慧,使學生徜徉在濃郁的人文氛圍中。以下就如何借助數學故事在數學教學中滲透人文精神,結合幾個案例談一些個人的看法及做法。
數學故事,彰顯數學的“善”
《用字母表示數》教學片段:
師:在數學學習中,我們發(fā)現“X”和“×”很相近,如果一不小心將它們混淆了,會造成很大的麻煩。怎樣將它們區(qū)分開?
生1:一般情況下,X在運算符號前或后,而×在數字或字母的中間。
生2:我們在寫的時候,可以把X寫得稍微大一些,×寫得稍微小一些。
師:有一個人也發(fā)現了和我們同樣的問題,他整日想啊想,不停地進行試驗,把×寫得小一些,發(fā)現不行,再寫得小一些,再小一些……(師邊說邊寫)最后把“×”寫成了“·”。這個人認為自己的發(fā)明非常有價值,于是就給世界數學家大會寫了封信,要求在全世界范圍內推廣使用他的發(fā)明。同學們想象一下,他的要求會得到批準嗎?
生:不能!容易與小數點相混淆。
師:同學們的擔心是有道理的,和世界數學家大會想得完全一樣!但這個人并沒有氣餒,而是繼續(xù)想辦法。他心想,“·”容易和小數點混淆,那就干脆不要了,把4×X寫成4X,X×Y寫成XY。于是他又寫了一封信陳述自己的想法。這一次他的想法能得到允許嗎?
生:我認為不能。因為這次雖然不會和小數點混淆了,但由于兩個數中間的符號沒有了,易引起混亂。
師:的確如同學們想的那樣,這一次他的想法又未實現,但他很執(zhí)著。他加了一個前提條件:只有當數和字母以及字母與字母相乘的時候“×”才可以寫成“·”或直接省略不寫,這樣就可能不會引起麻煩了。于是他又給世界數學家大會寫了第三封信,再次請求在世界范圍內推廣他的想法?,F在請同學們想想,他的愿望能實現嗎?
生:我想能的。因為這一次他加了一個前提條件,這樣就不會引起混淆了。
師:是??!從那以后,數學界就有了這樣一條規(guī)則?,F在就讓我們來領略一下這條規(guī)則,好嗎?
上述教例中,教者在教學“x”在代數式中的使用時,一改傳統(tǒng)的“告訴——強化——訓練”的方法,而是通過講述一位數學癡迷者探索追求的感人故事,讓學生不斷經歷著矛盾沖突時的“心潮激蕩”和問題解決時的“峰回路轉”。隨著故事的不斷展開,學生對“‘x’在代數式中的使用”這一知識的理解不斷深入。不僅如此,學生在傾聽、思考、討論中,腦海中逐漸勾勒出一位執(zhí)著的數學癡迷者,為了研究、解決一個數學問題,朝思暮想、反復試驗、愈挫愈堅、永不放棄的歷史畫卷。通過親身經歷數學思想的邏輯重演,體驗這位探索者每一次創(chuàng)造的快慰,等待中的期盼,受拒后的迷茫,成功時的欣喜。學生不只是掌握了一條數學規(guī)則,更催生出了一種敗而不餒、鍥而不舍的可貴的人文情懷。
蘇格拉底說過:“最高的知識是關于善與惡的知識?!敝R,不管是科學知識還是人文知識,如果它不關注到人的善惡層面,那么它就不可能帶來人類的進步與幸福。數學有著強大的教化功能,有著較濃的“善”的品質,如數學探索過程中的執(zhí)著與堅韌;論證過程中的務實與謹嚴;數學規(guī)則推導過程中的理智與自律;數學創(chuàng)造過程中的拓展與超越,乃至忍耐心、責任感、敬業(yè)品質、民主精神等。而好的數學故事往往蘊涵著極為豐富的內涵,承載著更為深沉的文化力量。教學中經常有機地穿插一些數學故事,能很好地彰顯數學的致善特性,讓學生從中享受到數學所給予的精神力量。
數學故事,折射數學的“美”
《比的意義》教學片段:
師:(出示下圖)選出你認為最美的長方形,并給它們做上標記。
結果,幾乎所有學生都選擇了2號、4號和5號長方形。
師:其實,在100多年前,德國心理學家佛希納也做過這樣一個類似的實驗,而評選的結果與我們剛剛的評選竟驚人地不謀而合。那這些長方形為什么會被大家公認為是最美的,其中的奧秘到底又在哪里呢?就讓我們帶著這些問題,開始今天的學習。
師:根據經驗,你覺得一個長方形美不美,主要跟它的什么有關?
生1:跟它的形狀有關。
生2:似乎跟長方形長與寬的關系有關。
……
師:確實,長方形的美與它的長和寬之間的關系有密切的聯系。同學們不妨試著用2號、4號和5號這三個長方形的長除它們各自的寬,看看最后的結果有沒有什么規(guī)律。
一次有趣的課堂實驗,一個簡短的數學故事,給數學教學帶來了濃郁的文化氣息。在這里,數學教學不再是單向的知識傳遞,而是生動的文化交流。這個過程通過創(chuàng)設情境增加了數學鑒賞的體驗活動,不僅豐富了學生的感性認識,同時陶冶了情操,激發(fā)了興趣。教者根據“黃金分割”原理使“美與比”的關系得以深刻展開,從而使學生領悟到數學的無窮魅力,體驗到數學本身所蘊涵的巨大的人文力量。
英國哲學家羅素說:“數學,如果正確地看它不僅擁有真理,而且有至高的美?!痹谕馊丝磥砜菰餆o味的符號、公式、法則,數學家卻能理解其中的神韻。要真正欣賞數學的理性之美,除了要有一雙發(fā)現的眼睛外,還需要一種審美的心態(tài)。我們借助數學故事這一學生所喜聞樂見的形式,讓學生能直感到數學潛在的理性美,并期待在這樣的體驗中學生能主動地去尋覓、去發(fā)現數學學習過程中的更多美的風景。正如蘇霍姆林斯基所說,只有讓學生真正感受到美,并在自己身上確立這種美,美才能內化為學生的精神品質,成為學生成長的動力。
數學故事,啟迪學生的數學智慧
《不規(guī)則物體的體積計算》教學片段:
師:我們來到“金屬制品車間”,工人叔叔正在制造銅鎖。(隨手拿起一把)他們所用的材料是一塊棱長為9厘米的正方體銅塊,用這樣大小的銅塊能加工成多少把這樣的銅鎖呢?
生:銅鎖是不規(guī)則的,它有鎖身、鎖柄、鎖孔,怎么計算呢?
師:早在兩千多年前的古希臘,有一位偉大的數學家,他的名字叫阿基米德,他也曾遇到過你們今天遇到的問題。國王要阿基米德判斷皇冠是不是真黃金?他為此困惑了好幾天。一天,阿基米德在跨進放滿了水的浴缸洗澡時,發(fā)現許多水從浴缸里溢了出來。看著溢出來的水,阿基米德恍然大悟。
師:阿基米德看到浴缸里溢出來的水,受到了啟發(fā),找到了測皇冠體積的方法,你們有沒有從中受到什么啟發(fā)呢?
師:現在請你們利用桌上的實驗器具,根據自己的設想,大膽地去做一做,看哪一組的方法跟阿基米德的方法是相同的?
(學生通過合作,動手操作,運用與阿基米德相同的方法終于算出了結果……)
上述教例中,教者巧妙地將科學家的故事滲透到教學過程當中,讓學生以這些大科學家為榜樣,在模擬的探究情境中,經歷與科學家們同樣的思考,感受科學家神奇的數學智慧。在情感的激發(fā)下,在智慧的激蕩下,學生的潛能得以開發(fā),心智得以覺醒,智慧得以萌發(fā)。
以里弗為代表的研究者認為:“智慧是對情境的感知、辨別和頓悟。智慧在一定的情境中產生,因此,情境的創(chuàng)設對于智慧的生長尤為重要?!蔽覀兺ㄟ^創(chuàng)設大科學家從事探究活動的情境,不僅讓學生在情境中感受數學,獲得對數學知識、規(guī)則、方法的理解,而且在一種非常愉悅的心理狀態(tài)下探究數學,促進了學生思維活動積極的進行。事實表明,以數學故事為導線的數學情境課程,給學生帶來了無限的生機和樂趣。把認知活動和情感活動穿插起來,形象思維和邏輯思維結合起來,彰顯出學生的數學智慧,培養(yǎng)起他們對數學的興趣。
數學故事,生成學生的數學素養(yǎng)
《加法交換律》教學片段:
師:我們來做一組加法題:
1+2+3=2+3+1=
3+1+2=1+3+2=
(一開始學生并沒有發(fā)現其中的奧秘,當做到第三題時,學生終有所悟。)
師:觀察這四道題,你們有什么發(fā)現?
生:這四道題都等于6;
生:這四道題中都有一個1、一個2和一個3,不管怎樣顛倒,最后都等于6。
師:同學們觀察真仔細。我們再來看一組題:
2+3+4=3+4+2=
2+4+3=3+2+4=
(這幾道題學生們不費吹灰之力,很快就做好了。)
師:為了獎勵大家,我給你們講一個“朝三暮四”的故事。(故事略)
師:聽完故事,你們想說些什么?
生:早晨三顆晚上四顆,換成早晨四顆晚上三顆,只是3和4的前后順序顛倒了,總數并沒有變呀!真是一群傻猴子!
師:如果是三個數相加,前后交換順序,結果變不變呢?
生:當然不變啦!
師:那剛才的故事你們能改編一下嗎?
生:……
新編故事這一環(huán)節(jié),不僅加深了學生對“三個數相加,交換加數的位置,和不變”這一規(guī)律的理解,而且鍛煉了學生的口頭表達能力,激發(fā)了學生學習數學的興趣。學生改編故事的過程,就是對數學知識進行思考和整理的過程,這一過程令學生思維條理化、清晰化,對學生思維能力的發(fā)展、數學素養(yǎng)的生成無疑是有益的。
在平時的數學教學中,我們還可以組織學生開展講故事比賽這樣的活動。如周一,挑選出自己最喜歡的一個數學故事;周二,基本記住故事的內容;周三,根據故事內容,恰當地設計一些動作或準備一些教具;周四,對著鏡子,邊做動作邊講故事;周五,召集家人做聽眾,完整地講故事。
講述、創(chuàng)編數學故事,是新理念下的一種新型數學作業(yè),學生從中不僅親身經歷了數學學習、思考、內化的過程,還增添了對數學學科的親和力,增強了主動學習數學的內驅力,更從中獲得了較高層次的數學素養(yǎng),乃至更廣泛的綜合素質。
在教學實踐中,數學故事給了我靈感,讓我的數學課堂在啟發(fā)學生理性思考的同時,更散發(fā)出濃濃的人情味??梢赃@么說,數學故事是傳統(tǒng)數學教學有益的補充,它為我們打開了數學教學的另一個世界。如果數學在學生的眼里能成為一個個美妙而有趣的故事,每一個學生都能這樣來理解數學,都能體驗到如此生動活潑的數學思維活動,那么數學又怎能不成為學生們的至愛呢?數學的人文情懷又怎能不由此萌發(fā)、由此伸展呢?
(作者單位:江蘇省通州市實驗小學)