《數(shù)學課程標準(實驗稿)》在基本理念中充分肯定了數(shù)學的文化價值,青年名師張齊華等也極力主張“用文化潤澤數(shù)學課堂”??扇绾尉唧w踐行,引文化之泉潤澤數(shù)學課堂,讓數(shù)學課堂趣味橫生、思緒飛揚并充盈著濃厚的文化意蘊呢?我想結(jié)合自己在教學實踐中的理解,從四個方面進行“點”擊“例”談。
1 追根溯源,突破難點
文化在傳承和創(chuàng)新的發(fā)展過程中,有些知識難免因輾轉(zhuǎn)變遷而生僻,令人費解甚至誤解。數(shù)學知識也不例外,所以我們在教學過程中,如果孤立的看待某個知識,主觀臆測,斷章取義,就可能會造成學生的理解困難或偏差。
如:單位換算對學生來說是個難點,尤其是常用的面積單位,學生往往對“公頃”和“平方米”、“平方千米”之間的進率關系把握不清 ,所以我從知識鏈的角度出發(fā)追根溯源,向?qū)W生補充介紹了公畝的知識,原來常用的面積單位是很有序的:平方毫米、平方厘米、平方分米、平方米、公畝、公頃、平方千米,它們由低到高,每相鄰的兩個面積單位之間的進率都是100。后來為了和國際單位接軌,教材中才不再出現(xiàn)“公畝”……。學生們了解了“公畝”知識的來龍去脈,形成了完整的知識鏈之后,再做面積單位換算時錯誤就明顯的減少了。
又如:時、分、秒之間的進率比較特殊(60進制),學生在換算時很容易出錯,為什么不用十進制、百進制?通過考證可以發(fā)現(xiàn),這些常用時間單位之所以采用60進制,是因為在100以內(nèi)的自然數(shù)中,60不算大,但它的因數(shù)卻最多,共有12個。據(jù)說,這樣就可以使許多有關時間的運算變得十分簡便。60的這一特點,使它在數(shù)學和天文學的發(fā)展歷史上扮演了重要角色。這樣學生理解了時、分、秒之間的進率特殊的道理的同時,它們間的特殊進率也就被深深地印在腦海里。
2 引經(jīng)據(jù)典,增加趣點
愛因斯坦認為,興趣是最好的老師。在教學中恰當鏈接豐富的數(shù)學史話資源,不但能使教學顯得深入淺出、通俗易懂,而且能令課堂變得生動活潑、趣味橫生,充滿著濃厚的文化意蘊。這樣的課能給學生留下深刻的印象。
一則,可以鏈接數(shù)學家相關的軼聞、趣事,樹榜寓德,激情勵志。
如:為了激勵小學生學好數(shù)學,可以在數(shù)學課堂中講述數(shù)學家陳景潤知難而進,證明了哥德巴赫猜想中的\"1+2\",摘取了數(shù)學皇冠明珠的故事。也可以在教學《簡便運算》時,先給學生講講八歲的高斯是如何巧算從1加2加3一直到100的和,令老師刮目相看,稱其為數(shù)學天才的故事。還可以在教《圓的周長》時,介紹祖沖之在圓周率方面的杰出貢獻,以及名掛太空的無尚榮光的故事。
充分挖掘古今中外數(shù)學家探求數(shù)學過程中的軼聞趣事,可讓學生從中感受到人類對數(shù)學知識的不懈追求,從而激發(fā)學生的社會責任感和獻身科學真理的理想。
二則,可以挖掘文學典故中的思想、方法,潛移默化,激趣啟思。
數(shù)學思想方法是數(shù)學文化的重要組成部分。利用我國文學典故中富含與數(shù)學原理相通的深邃思想潤澤數(shù)學課堂,可以達到潛移默化、激趣啟思、事半功倍的效果。
如:著名的歷史故事“曹沖稱象”就蘊涵著一個極為重要的轉(zhuǎn)化思想。利用它可以將未知的轉(zhuǎn)化成已知的、復雜的轉(zhuǎn)化成簡單的、不規(guī)則的轉(zhuǎn)化成規(guī)則的等等,從而達到解決問題的目的。
如:有位老師在教學“雞兔同籠問題”時,就是通過變更題設條件來實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的。(附題:雞兔同籠,籠中有頭50,有足140,問雞、兔各有幾只?)老師風趣地先讓全體雞們懸起一只腳,來個 “金雞獨立”。再讓全體兔們懸起兩只前腳,來個“玉兔拜月”。這時,籠中仍有頭50,而腳只剩下70只了,并且,雞的頭數(shù)已與足數(shù)相等,而兔的足數(shù)是頭數(shù)的兩倍——有一頭兔,就多出一只腳。足比頭多20只,說明兔有20頭,則雞有30頭。從而問題得解。
又如:耳熟能詳?shù)摹疤锛少愸R”故事也蘊涵了優(yōu)化思想和對策論的原理。
諸如此類,還有類比思想與“魯班造鋸”,反證法的思想與“道旁李苦”,孫子定理與“韓信點兵”, 反向取勝和“圍魏救趙”等。
正如特級教師黃愛華所說,只有挖掘數(shù)學文化,將抽象的概念具體化,深奧的哲理形象化,枯燥的知識趣味化,才能收到情理交融、曲徑通幽的藝術(shù)效果。
3 鑒前毖后,規(guī)避誤點
古語云:“以史為鑒,可以明智?!闭f明借鑒可以知理避誤,少走彎路。有些與數(shù)學知識密切相關的案例素材,就是數(shù)學文化中不可忽視的明鏡。有些數(shù)學知識學生容易因粗心等非智力因素做錯卻不重視,認為是細節(jié)問題而屢教不改,從而積重難返,成為數(shù)學學習的攔路虎。所以我們老師要搜集與這類知識相關的典型案例,讓學生知道數(shù)學無小節(jié),小小蟻穴能潰千里長堤的道理。微言大義,頑癥重擊,從而達到鑒前毖后,規(guī)避錯誤的成效。
如:有位教師發(fā)現(xiàn)部分學生在小數(shù)四則運算過程時,容易因粗心點錯小數(shù)點位置導致計算結(jié)果錯誤,且屢教不改。老師就在評講作業(yè)前向?qū)W生展示一篇題為《一個小數(shù)點與一場大悲劇》的紀實報道,大意是:前蘇聯(lián)著名宇航員科馬洛夫,駕駛聯(lián)盟一號宇宙飛船,經(jīng)過一晝夜的飛行,勝利返航時。卻因降落傘打不開而在眾人撕心裂肺的悲愴中與人類訣別。調(diào)查人員發(fā)現(xiàn),這個悲劇僅僅是因為地面檢查時,忽略了一個小數(shù)點而釀成的。一個小數(shù)點,不但讓航天飛機失去返回地面的機會,而且讓人們眼睜睜地看到航天員隕命太空,這使航天事業(yè)蒙受了極大損失。伴隨著多媒體課件演示,教師緩緩而動情地讀完全文,很多學生的眼眶潮濕了,老師此時已知道這些幼小的心靈受到了強烈的震撼,這是那些反復強調(diào),呵斥罰抄所不可及的。
同理,可以用“一顆算出來的行星——‘海王星’”的故事來說明學習數(shù)學的重要性,鼓勵學生質(zhì)疑問難。還可以用“一種名不符實的數(shù)字——‘阿拉伯數(shù)字’”來警示學生學習要認真審視、勤于思考,不要望文生義想當然。
此外,還有“一個容易被人誤解為實際頻率的理論幾率——‘概率’”、“一種令國王傾國之富而無法支付的算法——‘遞進翻倍’”等等,都可以成為數(shù)學課堂啟智育人的良好素材。
4 豐肌秀骨,拓展靚點
《數(shù)學課程標準》(實驗稿)明確提出:“數(shù)學不應是一門孤立的學科,應融入各學科組成的大知識之中,所以要關注數(shù)學與其他學科的綜合,要讓學生善于應用數(shù)學,會學數(shù)學和喜歡數(shù)學?!睌?shù)學教學應沖破數(shù)學的“圍城”,在數(shù)學課堂中引入文學、藝術(shù),以及現(xiàn)實生活中一些生動的文化信息等元素,讓數(shù)學課堂因文學潤澤而富有內(nèi)蘊,因藝術(shù)渲染而富有情致,因植根生活而富有活力。讓學生思維的“觸須”廣泛延伸,從其它地方汲取數(shù)學營養(yǎng),體驗數(shù)學的美,感受數(shù)學的應用廣泛性以及學數(shù)學的價值,使數(shù)學課堂變得豐肌秀骨、閃靚動人。
如在“找規(guī)律”一課,就可以插入拍音樂節(jié)奏、跳兔子舞等音樂舞蹈元素,讓學生在輕松快樂的氛圍中領悟規(guī)律美。在教學“鋪一鋪”時,也可以通過讓學生欣賞了精美的鑲嵌畫、生活中鑲嵌裝潢作品等,使學生感悟到密鋪思想的美和實用價值。
而著名特級教師張齊華的數(shù)學課堂,更是學科整合、文化潤澤的典范。如:他執(zhí)教的《圓的認識》一課,巧妙地借助音樂、藝術(shù)、多媒體等手段展開了“解釋自然中的圓”和“欣賞人文中的圓”等活動,幫助學生在豐富多彩的數(shù)學學習中感受數(shù)學的博大與精深,領略人類的智慧與文明。使數(shù)學課充滿濃濃的文化氣息,強化了數(shù)學的文化意蘊。
正如數(shù)學家張奠宙所言,數(shù)學就是一位光彩照人的科學女王。但它如果剝離了文化意蘊,僅視為抽象的邏輯、枯燥的公式,那么這個美女就會變成X光下面的骷髏。所以我們數(shù)學教師應博覽群書、厚積薄發(fā),用生動多樣的文化潤澤數(shù)學課堂。