涂玉霞
作為教育工作者,我們時常聽到不少學(xué)生在訴苦:數(shù)學(xué)太難,數(shù)學(xué)太枯燥,數(shù)學(xué)太無聊……他們對數(shù)學(xué)的抱怨、害怕甚至恐懼中外皆然,這幾乎是一個世界性難題。美國數(shù)學(xué)教授阿瑟·本杰明甚至把“消除數(shù)學(xué)恐懼癥”,作為自己的一個重要研究課題。
那這一癥結(jié)在哪里?長期的一線教學(xué)實踐讓我發(fā)現(xiàn),原來是一些教師把數(shù)學(xué)課上成了“刷題課”“灌溉課”“記憶課”:這個題這樣解,那個題做的時候分這樣幾步,這道題直接用公式……這不是要把天真活潑的學(xué)生當(dāng)成技工、程序員乃至大容器嗎?他們哪來的真正思考?
每門學(xué)科都有自己的獨(dú)門絕技。學(xué)科教師只有掌握了它,才能讓學(xué)科的育人價值閃閃發(fā)光。比如,體育課用來強(qiáng)健體魄,語文課用來厚積薄發(fā),音樂課用來載歌載舞,而數(shù)學(xué)課則是用來發(fā)展思維,故:不思維,無數(shù)學(xué)。
原汁數(shù)學(xué)的教育理念,就是要讓學(xué)生學(xué)真數(shù)學(xué),做真思考。那什么樣的數(shù)學(xué)課才能成為原汁原味的數(shù)學(xué)課呢?要在三“找”中凸顯三“原”。
一、找“勾子”,凸顯數(shù)學(xué)原型:生活、經(jīng)驗
這個“勾子”是什么意思?就是知識與生活、理性與經(jīng)驗、舊知與新知、理論與實踐等的聯(lián)結(jié)。通過聯(lián)結(jié),讓死的知識鮮活起來,讓抽象的知識具體起來,讓枯燥的知識生動起來。
1. “勾住”現(xiàn)實生活,讓學(xué)習(xí)有價值感
數(shù)學(xué)家華羅庚說:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,日用之繁,無處不用數(shù)學(xué)。”心理學(xué)研究表明,我們的大腦天生對與自己生活相關(guān)聯(lián)的有意義、有意思的事物感興趣。因此,原汁數(shù)學(xué)課堂提倡大數(shù)學(xué)觀,從豐富的生活中汲取學(xué)習(xí)素材,找到數(shù)學(xué)原型,從而體會解決問題的樂趣。
例如,我工作室王芳老師“加減法的意義和各部分之間的關(guān)系”內(nèi)容的原汁數(shù)學(xué)課堂場景是這樣的:
前兩天,老師回了一趟老家,正好趕上幫媽媽賣小麥。利用商販的磅秤,老師先稱了稱自己的體重,是56千克。老師的媽媽稱了稱自己,是52千克。然后,老師和媽媽一起稱了稱,是110千克。按照兩人單獨(dú)稱的重量來計算老師和媽媽的體重之和,應(yīng)該是56+52=108(千克)。但當(dāng)兩個人一起稱時,為什么不是108千克?秤中藏有什么“貓膩”?誰來猜一猜或算一算?
生1:加數(shù)+加數(shù)=和,但這里兩個數(shù)的和與秤的總重量不相等,一定是秤有問題。
師:是啊,你真會思考,利用加法各部分之間的關(guān)系進(jìn)行反思,分析得出秤有問題。站在商販的角度想一想,如果要在秤上做點“文章”的話,他會把實際的物品稱得輕一些,還是重一些?
生2:當(dāng)然是輕一些,這樣他可以把農(nóng)戶的小麥總數(shù)秤得比實際輕一些,從而少付農(nóng)戶小麥錢。
師:分析得相當(dāng)好,根據(jù)這些數(shù)據(jù)仔細(xì)推算一下,商販?zhǔn)窃鯓釉诔由献觥拔恼隆钡模?/p>
生3:商販有可能把每次稱的重量少2千克。當(dāng)老師秤的體重是56千克時,實際應(yīng)該為58千克;當(dāng)媽媽秤的體重是52千克時,實際上應(yīng)該是54千克。所以,當(dāng)媽媽和老師一起稱時,會比實際之和少2千克,為58+54-2=110(千克)。
生4:其實,實際重量應(yīng)為112千克。
……
這里呈現(xiàn)的材料與我們以前見過的材料有什么不同?它具有現(xiàn)實性,既具有生活的真實,又是學(xué)生熟悉且有經(jīng)驗的;它具有數(shù)學(xué)味,學(xué)生的生活經(jīng)驗蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)實質(zhì)的種子;它具有發(fā)展性,提供了用數(shù)學(xué)知識解釋現(xiàn)實現(xiàn)象的機(jī)會。
談到數(shù)學(xué)生活化,許多教師認(rèn)為就是從生活中找到相關(guān)數(shù)據(jù)或者隨意編造故事情境,將其運(yùn)用在教學(xué)之中,這是有失偏頗的。學(xué)習(xí)的最大快樂在于學(xué)習(xí)者在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)自己的智慧,為此教師要盡量提供具有現(xiàn)實意義的問題讓學(xué)生去探究,以培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界的
能力。
2. “勾住”已有經(jīng)驗,讓新知有生長點
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)呈螺旋式上升的特點,主要包括兩個方面:一是學(xué)生數(shù)學(xué)思維水平發(fā)展的階段性特征;二是人在認(rèn)識對象時總是遵循由表及里、由淺入深的過程,且后續(xù)學(xué)習(xí)總會影響對先前學(xué)習(xí)對象的認(rèn)識。因此,教師教學(xué)要盡可能地運(yùn)用舊知重新主動構(gòu)建新知,才能使新知穩(wěn)穩(wěn)
立住。
例如,我工作室楊利雄老師“百分?jǐn)?shù)”內(nèi)容的原汁數(shù)學(xué)課堂場景是這樣的:
課件出示三種規(guī)格的蛋糕(見圖1)。
師:有位顧客要買最大的,你推薦幾號蛋糕?
生:推薦3號,因為3號最重,是50克。
師:從蛋糕的重量上一眼能看出,3號蛋糕最大。
師:如果另一顧客想吃最甜的,他應(yīng)買哪一種?說說你的理由!
生1:推薦3號,3號含的糖最多。
生2:3號不是最甜的,只看一個數(shù)據(jù)不能說明3號最甜。
生3:我們應(yīng)該先求出每款蛋糕的含糖量,再來進(jìn)行比較。
師:到底哪種蛋糕最甜,我們用什么辦法來比較?
生:1號蛋糕的含糖量是 ,2號蛋糕的含糖量是 ,3號蛋糕的含糖量是 。
師:這樣能一下子比較出來嗎?
生:需要通分,含糖量分別為: 、
、 。所以2號蛋糕最甜。
師:類似 、 、 這樣的分?jǐn)?shù),我們還可以寫成:15%、16%、14%,即我們所說的百分?jǐn)?shù)。
百分?jǐn)?shù)的根在哪里?分?jǐn)?shù)有兩種意義,一是表示分率,二是表示具體數(shù)量,而百分?jǐn)?shù)是表示分率的分?jǐn)?shù)的特殊形式。教學(xué)過程中,教師要對其進(jìn)行分析、澄清、引導(dǎo)、回應(yīng),實現(xiàn)學(xué)生對舊知的創(chuàng)造性轉(zhuǎn)換、溝通、交融。這樣的一個過程,可以看作學(xué)生對知識原有基礎(chǔ)的發(fā)展或轉(zhuǎn)變,而不是新信息的點滴累積。
維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論認(rèn)為,學(xué)生的發(fā)展有兩種水平:一是學(xué)生的現(xiàn)有水平,指獨(dú)立活動時所能達(dá)到的解決問題的水平;二是學(xué)生借助成人或更有能力的伙伴的幫助所能達(dá)到的水平,兩者間的差異就是“最近發(fā)展區(qū)”。原汁數(shù)學(xué)課堂設(shè)計的教學(xué)問題,緊緊扣住學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,暴露學(xué)生的前概念,從而引發(fā)認(rèn)知沖突并衍生新知識,讓新知有生endprint
長點。
二、找“路線”,立足數(shù)學(xué)原本:抽象、推理和轉(zhuǎn)化
要做一桌美味佳肴,辦好食材后,我們需要通過煎、炒、烹、炸、溜、煸、焗、蒸等方式把它做成可口的菜肴。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也是如此?!肮醋 焙玫闹R和經(jīng)驗,現(xiàn)在要做的就是找到合適的路線,把它變成學(xué)習(xí)能力。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的原本是發(fā)現(xiàn)實際問題中的數(shù)學(xué)成分,對其做符號化處理,從而把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題;對符號化的問題做進(jìn)一步的抽象化處理,以推理方式嘗試建立和使用不同的數(shù)學(xué)模型,并將其發(fā)展為更完善、更合理的概念框架。
1. 抽象:明線到暗線的過程
抽象是一種更高級的理性,它的過程大體是這樣的:從解答問題出發(fā),通過對各種經(jīng)驗事實的比較、分析,排除那些無關(guān)緊要的因素,提取研究對象的重要特性 (普遍規(guī)律與因果關(guān)系)加以認(rèn)識,從而為解答問題提供某種科學(xué)定律或一般原理。簡言之,就是:分離—提純—
簡略。
例如,我工作室程麗云老師“搭配”內(nèi)容的原汁數(shù)學(xué)課堂場景是這樣的:
現(xiàn)在,我們來看教師如何設(shè)計問題(見圖2),以幫助學(xué)生找到路線進(jìn)行抽象。
問題1:每次都這樣畫圖多麻煩,有沒有更簡單的辦法?(第一次抽象:把物品用字母或者數(shù)字代替)
問題2:每件上衣都可以與3條褲子搭配,2件上衣表示有幾個幾?你們能夠用算式表示這種搭配關(guān)系嗎?(第二次抽象,用算式表達(dá)圖示)
問題3:小紅同學(xué)的衣服有6種穿法,小朋友猜一猜,她可能有幾件上衣、幾件褲子?(第三次抽象,用算式來解釋方法:6=1×6;6= 2×3。1件上衣,6條褲子;6件上衣,1條褲子;2件上衣,3條褲子;3件上衣,2條褲子)
由于學(xué)生思維發(fā)展水平不同,我們對數(shù)學(xué)抽象不能做“一刀切”的要求,但應(yīng)讓學(xué)生感知到抽象的過程,這是思維在碰撞、交織的利好機(jī)會?!读瞬黄鸬纳w茨比》中有句著名的話:“每逢你想要批評任何人的時候,你就記住,這個世界上所有的人,并不是個個都有過你擁有的那些優(yōu)越條件?!苯處熣莆罩R的優(yōu)越條件,但要防止知識詛咒(以為自己表達(dá)得很清楚,但別人卻不知曉),學(xué)會用搭梯子的方式,讓學(xué)生經(jīng)歷知識抽象的
過程。
2. 推理:由大到小或小到大的過程
邏輯推理主要有兩種形式:一是歸納推理,二是演繹推理。歸納推理,由小到大的推理,是一種從特殊到一般的推理;演繹推理是命題內(nèi)涵由大到小的推理,是一種從一般到特殊的推理,一般表現(xiàn)為大前提、小前提、結(jié)論的三段論模式。
例如,針對“正方體的展開圖”,教師可以設(shè)置這樣的原汁數(shù)學(xué)課堂場景,提出:(1)這是剛才剪開的正方體展開面(見圖3),你們能夠在這些展開圖中用“上下左右前后”來表示各個面嗎?(2)是不是只要是6個正方形的展開圖就可以圍成正方體?下面這兩種展開圖(見圖4)可以圍成正方體嗎?為什么?
這兩類問題都需要學(xué)生通過推理的方式進(jìn)行解決。相鄰必有重合點,對面沒有重合線,可以得出規(guī)律:每行相間是對面,再看Z端找對面。所以,分析展開圖的情況(小前提)時,可以依據(jù)這個大前提確定結(jié)論。
許多教師認(rèn)為上好這堂課很難,學(xué)生很難聽懂,會采用分類的方式開展教學(xué),這雖然有其可取之處,這一環(huán)節(jié)也是需要的,但是要讓學(xué)生有了充分理解才去記憶,正如先有算理再有算法。
3. 轉(zhuǎn)化:A類到B類的過程
原汁數(shù)學(xué)的課堂,數(shù)學(xué)教師的每次新授都是在幫學(xué)生找到一個轉(zhuǎn)化點,或把未知條件轉(zhuǎn)化為已知條件,或把一個綜合問題轉(zhuǎn)化為幾個基本問題,或把不易懂的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為熟悉的內(nèi)容。
例如,在講授“等差數(shù)列”的教學(xué)內(nèi)容時,教師可以設(shè)計這樣的原汁數(shù)學(xué)課堂場景。小學(xué)數(shù)學(xué)拓展內(nèi)容中,等差數(shù)列求和的講授內(nèi)容最難,不是因為計算繁雜,而是由于學(xué)生求項數(shù)有困難。雖然有求項數(shù)的公式:(末項-首項)÷公差+1,但學(xué)生根本不懂為何要這樣算。如果把它轉(zhuǎn)化為植樹問題,就會迎刃而解:多少棵樹=多少
個數(shù)。
師:我們在每個數(shù)上栽一棵樹,一共有多少棵樹?
生:從第3米開始栽樹,每隔3米栽一棵,一直栽到102米,所以總長是102-3=99(米),間隔長是3米,所以樹應(yīng)該是:(102-3)÷(6-3)+1=34(棵)。
師:樹的棵數(shù)與數(shù)的個數(shù)有什么關(guān)系?
這時學(xué)生很快就會發(fā)現(xiàn),相鄰數(shù)的差=相鄰兩棵樹的距離,棵數(shù)=(最后距離-起始距離)÷間隔長+1,所以項數(shù)=(末項-首項)÷公差+1,公差就是間
隔長。
轉(zhuǎn)化過程中,努力實現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移,特別是原理和方法的遷移,從而較快地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和數(shù)學(xué)能力。
三、找“鑰匙”,凸顯數(shù)學(xué)原則:嚴(yán)密有理
思維發(fā)展過程中,重要的是獲得智慧,獲得經(jīng)驗,獲得思想,然后用它們來解決更多的問題。因此,每節(jié)數(shù)學(xué)課不唯“鑰匙”,但要有“鑰匙”。德國著名天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家約翰尼斯·開普勒說:數(shù)學(xué)是研究千變?nèi)f化中不變的規(guī)律,這個規(guī)律就是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“金鑰匙”,凸顯出數(shù)學(xué)的嚴(yán)密有理。
例如,在講授“解決問題”相關(guān)內(nèi)容時,教師可以設(shè)計如下的原汁數(shù)學(xué)課堂
場景。
師:當(dāng)當(dāng)文具店里,同樣的鋼筆每支5元,每盒40元(10支),涂老師準(zhǔn)備買9支鋼筆,獎勵給書法比賽獲獎的同學(xué),你建議老師怎么買?
生1:買一盒,只要40元,如果單買9支,要45元。這樣我們可以多得1支筆,很劃算。
生2:老師,為什么同樣的筆,買10支比買9支還要便宜些?
師:這是個好問題。商家經(jīng)常會搞一些促銷活動,整盒(整袋、整包)的商品單價會便宜一些。以后買東西時,如果商品質(zhì)量一樣,你們可以怎么做?
生3:誰劃算,我們就優(yōu)先誰。
師:生活中有許多這樣的例子,只要合理安排,就可以讓我們少花錢、辦endprint
好事。
又如,學(xué)校組織20名教師赴武當(dāng)山參加全國書法比賽,如何租車會比較合算?(大車一輛5000元/12人,小車2000元/4人)
生4:首先考慮誰劃算就優(yōu)先誰,大車每人只要400多元錢,小車每人要500元,所以我們盡量租大車。19個人需要5000×2=10000(元)。
師:兩輛大車可以坐24人,空了5個位置看上去有些浪費(fèi)。
生5:小車剛好可以坐滿。20÷4=5(輛),5×2000=10000(元)。這種座位不浪費(fèi),錢一樣多,我覺得好些。
師:還有更好的辦法嗎?
生6:這兩種車都租用。20=12×
1+4×2,一輛大車,兩輛小車。5000+
2000×2=9000(元),錢用得少,座位也沒有多余的,避免浪費(fèi)。
師:是的,全部用大車會浪費(fèi)座位,全部用小車會導(dǎo)致每個人的車費(fèi)增加,所以可以找一個折中的辦法,就是:先就大車,剩下的安排到小車上去,兩邊來湊。
通過比較不同方案,重點是傳遞給學(xué)生一種策略:安排要既經(jīng)濟(jì)又合理。本節(jié)課的鑰匙則是:算單價,誰劃算,優(yōu)先誰;如浪費(fèi),要調(diào)整,兩邊湊。
對于合理安排時間的教學(xué),應(yīng)側(cè)重讓學(xué)生知道如何巧妙安排,同時做一些事情,從而節(jié)省時間??梢杂昧鞒虉D表示做事的次序,讓隱性思維顯性化,從而得到本節(jié)課的鑰匙:先排序→再安排;同時
做→省時間;流程圖→寫關(guān)鍵。
《高效演講》一書講到一個非常有趣的觀點,那就是好的演講特別要注意三個環(huán)節(jié):坡道,巧妙開場,一句話引起聽眾的最大興趣;發(fā)現(xiàn),循序漸進(jìn),刺激聽眾主動發(fā)現(xiàn)演講要點;甜點,完美收尾,讓聽眾記住你的演講。在我看來,數(shù)學(xué)的“鑰匙”就是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的甜點,讓他們獲得解決諸多此類問題的樂趣。
學(xué)數(shù)學(xué)的過程原本是一個智力還原的過程,是一個靈魂冒險的過程,是一個知識建構(gòu)的過程。本質(zhì)上,學(xué)數(shù)學(xué)與搭積木是同一類別的智力游戲,充滿想象,充滿誘惑,充滿驚險,充滿喜悅,興味盎然,精彩無限。我們希望通過原汁數(shù)學(xué),改變學(xué)生對數(shù)學(xué)的刻板印象,解除學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)的煩惱,讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)回到它的本來狀態(tài),回到簡單,回到樸素,回到生活,回到有趣,讓思考真正發(fā)生。
原汁數(shù)學(xué),一言以蔽之,曰:思無窮!
責(zé)任編輯:孫建輝
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