王鋒峰
【摘要】中職數(shù)學教學面臨著一定的窘境,如何擺脫這種窘境,筆者在指導文件中尋找到有效突破點——數(shù)學史,并發(fā)掘其對實際教學中的重要意義,通過組織“數(shù)學那些事兒”數(shù)學社團,作為一個試驗陣地,實施各種豐富的教學手段,以期實現(xiàn)目標.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學社團;數(shù)學史;中職數(shù)學;數(shù)學文化
一、中職數(shù)學教學的現(xiàn)狀
從“中專”的黃金期消失之后,中國中等職業(yè)學校的生源質(zhì)量不斷滑坡,沒有入學成績的限制,所以學生的文化課基礎(chǔ)極其薄弱.學生的基礎(chǔ)知識及非智力因素較差,尤其是數(shù)學基礎(chǔ).許多學生對數(shù)學缺乏學習興趣,學生視數(shù)學為枯燥、煩瑣、艱難的代名詞,對其產(chǎn)生恐懼心理,有的甚至拒絕學習數(shù)學.除了學習基礎(chǔ)差的原因外,還有一個重要原因是,他們覺得學習數(shù)學,除了應付考試之外,別無他用[1],甚至更有學生表示“數(shù)學是教師虐人的最佳工具”(問卷調(diào)查時學生的真實答案).
二、引領(lǐng)中職數(shù)學教學的文件對社團活動的指導
在《中等職業(yè)學校數(shù)學教學大綱》(2009年版)中指出:“數(shù)學是人類文化的重要組成部分”,數(shù)學史是數(shù)學不可分割的一部分,在人類文化中處于獨特的地位.學習數(shù)學史,可以知曉數(shù)學在文化史和科學進步史上的地位與影響,進而讓學生理解數(shù)學的人文價值;大綱在“拓展模塊”中指出:“學校根據(jù)學生興趣和學校條件舉辦‘數(shù)學與文化‘數(shù)學史等專題知識講座”.所以,深度融合了數(shù)學史的數(shù)學社團“數(shù)學那些事兒”通過各種活動提升學生的數(shù)學史認知,在平常課堂數(shù)學教學內(nèi)容中發(fā)掘數(shù)學史的內(nèi)容,通過揭示知識在歷史上的發(fā)生的原因、發(fā)展過程;通過跌宕起伏的歷史事件,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,使學生獲得克服困難的信心與勇氣.
三、數(shù)學史對于中職數(shù)學教學的重要意義
平常我們數(shù)學教學中讓學生感到最頭疼的是一些抽象的數(shù)學符號,以及這些符號中所包含的數(shù)學概念,由于缺少這些概念和符號的背景知識,所以,枯燥晦澀是必然的.而數(shù)學概念的形成恰恰是很多數(shù)學家艱辛努力的結(jié)果,蘊含了數(shù)學家的思維、研究及推理方法.在中職數(shù)學的教學中,如果注重運用數(shù)學史來對數(shù)學概念加以解釋,充分理解數(shù)學概念中的數(shù)學思想方法,將會提升這些概念或符號的鮮活感、親切感,從而促進學生數(shù)學概念的理解和提高學習的興趣,而且也促進教師的教學方法的改進,數(shù)學史的引入使教師需要更加豐富的數(shù)學知識,需要考慮數(shù)學史的應用方式和切入點,無形之中提升教師的數(shù)學素養(yǎng),改進教學方法.另一個方面,數(shù)學課程介紹的通常是一些數(shù)學片段,而數(shù)學史可以提供整個課程的概貌,不僅課程的內(nèi)容互相聯(lián)系,而且展現(xiàn)了與其他學科的千絲萬縷的關(guān)系.歷史可以還原真相,歷史揭示數(shù)學知識的現(xiàn)實來源和應用,這會促使中職學生看到數(shù)學在文化史和科學進步史上的地位與影響,進而重視數(shù)學在當代社會發(fā)展中的作用,并且關(guān)注數(shù)學與其他學科之間的關(guān)系[2].著名思想家培根說:“讀史使人明智”,筆者再引申一下這句話:“數(shù)學史可以給教師和學生一雙更明亮的眼睛,來發(fā)掘數(shù)學中存在的巨大能量”.
四、社團活動中主要選取的內(nèi)容
社團“數(shù)學那些事兒”的創(chuàng)設(shè)及運營中筆者整理了如下的內(nèi)容供實際活動時采用:Ⅰ.總的學科發(fā)展史——數(shù)學史通史;Ⅱ.數(shù)學各分支的分科史;Ⅲ.不同國家、民族、地區(qū)的數(shù)學史及其比較;Ⅳ.數(shù)學家傳記;Ⅴ.數(shù)學思想、數(shù)學概念、數(shù)學方法發(fā)展的歷史;Ⅵ.數(shù)學發(fā)展與其他科學、社會現(xiàn)象之間的關(guān)系.
五、通過社團活動達成的目標
對社團的實際運營中,筆者發(fā)現(xiàn),學生在“數(shù)學那些事兒”的氛圍中,可以逐漸達成以下的目標:
(一)培養(yǎng)學生的愛國主義情感
中國數(shù)學史為我們提供了豐富的愛國主義教育素材.中華民族上下五千年的悠久文明,其中的數(shù)學史更是蘊含著國人數(shù)學智慧的結(jié)晶.比如,《周髀算經(jīng)》作為中國歷史上最早的數(shù)學著作,總結(jié)出了勾3股4玄5,比畢達哥拉斯要早上至少500年.祖沖之計算得出的圓周率精度,先于外國數(shù)學家1 000多年.這些中國數(shù)學史的精彩篇章可傳遞給學生以愛國主義的精神力量,幫助其樹立正確的價值觀取向[3].
(二)培養(yǎng)學生的學習興趣
如果學生對所學內(nèi)容發(fā)生興趣,就能促使他們主動參與、積極思維和努力探索.現(xiàn)在,筆者將數(shù)學史以數(shù)學社團為橋梁融入中職數(shù)學課堂教學中,在創(chuàng)設(shè)情境的過程中,以數(shù)學史中故事情境的再現(xiàn),培養(yǎng)學生學習數(shù)學的興趣.在社團實際操作中,結(jié)合教學中的實際知識點拓展背景知識,“集合”小節(jié)中有集合論創(chuàng)始者康拓的人生故事,“區(qū)間”知識點里介紹無窮大概念的有趣比喻,“對數(shù)”中有對數(shù)概念的產(chǎn)生歷史,老大難的“函數(shù)”有函數(shù)的創(chuàng)生歷史……這些在實際教學中很少涉獵的內(nèi)容,給學生們帶來了極大的新鮮感,社團活動中,學生們有著極大的興趣,有時會發(fā)出一陣驚呼,原來有這樣的背景??!他們在實際學習中有了與眾不同的感覺,讓數(shù)學的晦澀感得到一定程度的緩解,進而產(chǎn)生學習的興趣.
(三)提升學生的學習熱情
通過一些感人的數(shù)學故事可以讓學生知道數(shù)學先輩們所付出的艱辛,及幫助數(shù)學家們在困難中不懈拼搏的精神動力——數(shù)學的內(nèi)在魅力吸引著他們,從而讓學生們努力去接近這種數(shù)學中的魅力,提升自己的學習熱情.比如,陳景潤在艱苦環(huán)境下攻克了世界著名數(shù)學難題“哥德巴赫猜想”中的(1+2),創(chuàng)造了距摘取這顆數(shù)論皇冠上的明珠(1+1)只有一步之遙的輝煌,使中國在哥德巴赫猜想的研究上居世界領(lǐng)先地位.這一結(jié)果國際上譽為“陳氏定理”,受到廣泛引用,為中國的數(shù)學研究獲得國際榮譽.這樣的故事配合“哥德巴赫猜想”跌宕起伏的證明歷程進行講解,使學生在驚嘆的同時,感受到了那份獨特數(shù)學魅力,可以喚起他們心中或已沉睡許久的數(shù)學學習熱情.
(四)培養(yǎng)學生數(shù)學文化素養(yǎng)
現(xiàn)代社會的發(fā)展是各個領(lǐng)域相配合的全面發(fā)展,其中就有數(shù)學的力量.數(shù)學作為一本基本學科,是其他各個學科能成之為現(xiàn)代科學的基礎(chǔ).人類社會生活深入滲透著數(shù)學,當然也就離不開數(shù)學文化,現(xiàn)代社會對學生的數(shù)學文化素養(yǎng)尤為需要.數(shù)學文化指的是數(shù)學在起源、發(fā)展、應用以及不斷完善的進程中,數(shù)學本身對人類思維、觀念以及思想等方面所產(chǎn)生的影響.數(shù)學作為一種獨特的符號化、邏輯化語言,它不僅是工具,可融入人自身,成為人的重要素質(zhì),更可以成為人的一種修養(yǎng),使站得更高,看得更遠[4].
社團的活動中,納皮爾創(chuàng)生對數(shù)的艱難歷程讓人感慨萬千,費馬大定理氣勢磅礴的證明故事讓人唏噓……由這些故事可見,整個一部數(shù)學史就是數(shù)學家們艱苦卓絕、不斷創(chuàng)新、發(fā)展的歷史.通過社團活動“重現(xiàn)”數(shù)學的歷史演變過程,努力追尋數(shù)學家的研究動機與研究過程,真實地展現(xiàn)數(shù)學家的思維過程,讓學生“親身經(jīng)歷”,數(shù)學家是如何選擇突破口的?解決問題時運用了哪些思想方法?是如何修正錯誤或調(diào)整方向的?學生在“與數(shù)學家一起實踐"的過程中,從心靈深處感悟到相應的數(shù)學文化,并獲得數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)[5].
六、數(shù)學社團中所采用的手段
(一)多媒體
筆者系統(tǒng)制作的ppt作品《數(shù)學那些事兒》為社團的順利連續(xù)開展提供了一個提綱,有了一個系統(tǒng)性的時間線,使社團的開展丟棄隨意性,讓學生有明晰的認識,真正有所得;反映著名數(shù)學家圖靈使用計算機破解德國納粹密碼故事的電影《模仿游戲》,深深吸引住了學生,也讓圖靈的數(shù)學故事深入學生的內(nèi)心;BBC制作的紀錄片《數(shù)學的故事》為學生呈現(xiàn)了數(shù)學豐富多彩的一面,足以讓學生喜歡上數(shù)學.
(二)數(shù)學實驗
數(shù)學實驗教學就是,根據(jù)一定的問題情境,設(shè)計實驗方案和步驟,利用手工操作活動或計算機技術(shù)獨立或小組合作進行數(shù)學實驗,探究結(jié)論.筆者通過制作莫比烏斯帶,布豐投針實驗,讓參與社團的學生手腦并用,在思考與動手操作的過程中獲得直觀體驗,感受到特殊幾何體所具有的神奇魅力,或是著迷于概率與圓周率的不期而遇.
(三)數(shù)學知識競賽
通過信息化平臺的支持,筆者在社團活動中可以通過手機,方便地進行各種數(shù)學知識競賽,豐富課堂的活動形式,通過一種對抗讓學生的積極性得到極大提升,也獲得一種成就感,進而提高學生的學習勁頭.
(四)尋找生活中的數(shù)學
教學做合一源自教育家陶行知的教學理論,“做”是核心,主張做中教,做中學,不僅可以將數(shù)學知識教授給學生,還能使學生增強自身的邏輯思維能力、自主學習能力、探究能力等[1].社團“數(shù)學那些事兒”設(shè)計了一個環(huán)節(jié),就是讓學生發(fā)現(xiàn)身邊的數(shù)學,并整理在活動現(xiàn)場給大家分享,諸如,生活和藝術(shù)中的黃金分割,三角函數(shù)在實際測量中的運用,生活中圖形的各種對稱……氣氛熱烈,分享者充滿緊張的興奮,聽眾也是興趣盎然,充分體現(xiàn)了“教學做”一體.
(五)微課制作
結(jié)合手段(四),筆者讓學生制作與數(shù)學相關(guān)的ppt并錄制微課,上傳數(shù)學組的公眾號,可以讓更多的學生通過網(wǎng)絡獲得分享,制作的學生也獲得極大的滿足感.
(六)重演歷史的小短劇
大數(shù)學家歐拉在葉卡捷琳娜二世的宮廷里,用著名等式eiπ+1=0挑戰(zhàn)并贏得對手,這個傳奇故事,學生在了解過這位大數(shù)學家豐富生平和浩瀚成果后,滿懷熱情地創(chuàng)作一個小短劇,并分組表演,讓這個故事煥發(fā)了生命,也使社團活動獲得不一樣的生命力.
“數(shù)學那些事兒”社團活動在一個學年的運行中,學生和教師都獲得了對數(shù)學的不一樣的感受.學生覺得數(shù)學不冷峻了,還有了一點可愛的溫度;教師覺得教學更有施展空間了,可以更發(fā)揮學生的主觀能動性,使教學效率提高,而自身的數(shù)學素養(yǎng)也得到了提升,可以更從容面對以后的教學工作.真的很期望,我們以后的中職數(shù)學教學不是事兒!
【參考文獻】
[1]程憲花.關(guān)于中職數(shù)學教學生活化的研究[D].濟南:山東師范大學,2007.
[2]李昳.潤物細無聲,文化育能力——中職數(shù)學教學中滲透數(shù)學文化的探索與實踐[J].中國校外教育,2016(22):134-135.
[3]趙鳳蘭.數(shù)學史對中職數(shù)學教學的影響[J].環(huán)球人文地理,2015(2):131.
[4]王琳玲.淺析數(shù)學史在中職數(shù)學教學中的應用[J].新教育時代電子雜志(教師版),2015(21):309.
[5]孟慶波.數(shù)學史在中職數(shù)學教學中的應用研究[D].濟南:山東師范大學,2009.