蔣紅
所謂追根溯源,就是追溯事物發(fā)生的根源。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,它也是一種重要的學(xué)習(xí)方式,能鼓勵學(xué)生大膽地質(zhì)疑問難,追尋知識的本質(zhì)和源頭,了解相關(guān)知識形成的背景、知識之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)以及蘊含的諸多數(shù)學(xué)思想。
一、追數(shù)學(xué)史的根,讓課堂富有生命力
中國是文明古國,有著悠久的歷史和文化,同時也擁有燦爛的數(shù)學(xué)文明。世界數(shù)學(xué)史同樣源遠(yuǎn)流長。把數(shù)學(xué)史融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)越來越成為大家關(guān)注的熱點?!督虒W(xué)月刊·小學(xué)版(數(shù)學(xué))》2019年第11期用了12篇文章,近三分之二的篇幅介紹了數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)教育。
岳增成的《中國HPM發(fā)展之路》詳細(xì)地描述了中國HPM的發(fā)展歷程。他指出,中國的HPM教育從先前的分離逐漸走向融合,再發(fā)展為中國HPM教育的特色之路。其中課例研究是HPM研究的重要內(nèi)容之一。
錢利平、邵漢民在《從數(shù)學(xué)史中汲取小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的因子》中指出:小學(xué)數(shù)學(xué)史是指小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生與形成的歷史,以及由此形成的數(shù)學(xué)思想方法與數(shù)學(xué)精神。如何把數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué),從數(shù)學(xué)史中汲取數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的因子,可以從以下幾方面入手:(1)從數(shù)學(xué)史中汲取數(shù)學(xué)思想形成的線索。數(shù)學(xué)史中記錄的數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生與形成的過程往往就是數(shù)學(xué)思想逐步萌芽與形成的過程。教師可以依據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)識基礎(chǔ)和可接受性,讓學(xué)生重走數(shù)學(xué)探究之路,體會數(shù)學(xué)思想形成的過程。相對于數(shù)學(xué)教材,數(shù)學(xué)史更能夠追溯到數(shù)學(xué)的本源,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)在產(chǎn)生形成過程中體現(xiàn)出的數(shù)學(xué)思想,豐富學(xué)生對數(shù)學(xué)本源的認(rèn)識。(2)從數(shù)學(xué)史中汲取數(shù)學(xué)方法總結(jié)的素材。(3)從數(shù)學(xué)史中汲取數(shù)學(xué)情感的積極體驗。教師可以從數(shù)學(xué)史中汲取生動的、有教育意義的數(shù)學(xué)史料,結(jié)合具體的數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容再現(xiàn),從中讓學(xué)生獲得積極的情感體驗。
文萍、岳增成在《基于數(shù)學(xué)史的探究式教學(xué)研究》中指出:根據(jù)美國西格爾提出的數(shù)學(xué)探究式教學(xué)模式,將數(shù)學(xué)探究教學(xué)分為準(zhǔn)備與聚焦、探索與發(fā)現(xiàn)、綜合與交流、評估與延伸四個階段。結(jié)合張平的《觸摸概念的本質(zhì)——基于數(shù)學(xué)史視角的“平均數(shù)”教學(xué)設(shè)計》一文,我們整理出了下表。
《基于數(shù)學(xué)史的探究式教學(xué)研究》中的課例1“三角形的面積” 沿用幾何學(xué)起源于古埃及尼羅河泛濫后的土地測量、計算的歷史背景,讓學(xué)生幫助埃及法老解決三角形面積計算的問題。引出三角形面積推導(dǎo)的探究任務(wù) 利用學(xué)具探究三角形面積公式 總結(jié)學(xué)生的成果,根據(jù)教師的引導(dǎo)得出倍拼法和割補法
總結(jié)學(xué)生探究的結(jié)果,并適時介紹劉徽用出入相補原理推導(dǎo)三角形面積公式的方法 這個案例中,階段一用歷史故事引入;階段二重走數(shù)學(xué)家的探究之路;階段三提煉方法;階段四補充介紹古代數(shù)學(xué)家有關(guān)三角形的推導(dǎo)方法。整節(jié)課,每個環(huán)節(jié)都充分考慮該知識的歷史淵源,感受知識產(chǎn)生與形成的漫長的發(fā)展過程 張平《觸摸概念的本質(zhì)——基于數(shù)學(xué)史視角的“平均數(shù)”教學(xué)設(shè)計》 用估計總數(shù)作為平均數(shù)的起點。創(chuàng)設(shè)做操的情境,操場上的10列學(xué)生,每一列人數(shù)不同,用喜歡的方法估計總?cè)藬?shù)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)這組數(shù)據(jù)中的典型數(shù)據(jù),它可以作為這些數(shù)據(jù)中的每一個數(shù)據(jù)的代表。從而迅速估計出做操人數(shù)。學(xué)生在經(jīng)歷這樣的過程中實際已經(jīng)初步構(gòu)建了平均數(shù)的雛形:數(shù)據(jù)的代表 在實際問題中還原平均數(shù)的本原意義。作者利用套圈游戲的情境,分四個小組對套中的情況進行分析,每一個小組對套圈情況的分析,實質(zhì)上都蘊含了平均數(shù)的不同層次的性質(zhì) 在應(yīng)用中深化對平均數(shù)的理解。這是一道綜合性的練習(xí),用圖來表示某小學(xué)10歲兒童平均身高的實際問題。使學(xué)生在分析問題的過程中,經(jīng)歷一次完整的數(shù)據(jù)整理、描述并作出判斷分析的過程,而這正是統(tǒng)計學(xué)的基本思想 在質(zhì)疑中進一步拓展平均數(shù)的內(nèi)涵。當(dāng)一組數(shù)據(jù)偏態(tài)分布時,用平均數(shù)表示就不合適了,此時需要用新的表示方法來表示了,這也是數(shù)學(xué)概念發(fā)展的一般規(guī)律 綜觀這個課例,我們可能看不到數(shù)學(xué)史的影子,但作者在設(shè)計的過程中,充分抓住了平均數(shù)的歷史與本質(zhì),抓住學(xué)生對平均數(shù)概念的認(rèn)識與古代數(shù)學(xué)家對這一概念的認(rèn)識的相似性,層層深入,厚實了平均數(shù)概念意義 ]
數(shù)學(xué)教學(xué)是一種文化,也是一種藝術(shù),更是一種精神。教師要把數(shù)學(xué)史融入我們的課堂,讓學(xué)生站在巨人的肩膀上學(xué)習(xí),讓課堂充滿生命力。
二、追學(xué)生錯例的根,讓課堂富有生長力
作為一線教師,我們很多時間都在學(xué)生的作業(yè)中摸爬滾打,感慨學(xué)生千奇百怪的錯誤。此時,我們是否停下追趕教學(xué)進度的步伐,精心反思:學(xué)生為什么會出現(xiàn)這樣的錯誤?學(xué)生錯誤的產(chǎn)生暴露了學(xué)生的思維過程,反映了教師教學(xué)過程中的紕漏。此時,我們可以將學(xué)生的錯誤加以整理歸類,站在研究者的高度審視錯誤,追根溯源,然后找準(zhǔn)對策,因勢利導(dǎo),以便在下一次教學(xué)中或后續(xù)教學(xué)中少走彎路,提高課堂的效率。
陳芳華、鐘麒生在《基于“系統(tǒng)整合”的課例研究——以學(xué)生的“不會”切入》中講道:從整理學(xué)生“不會”的錯例尋找研究的切入點,在前后教材的關(guān)聯(lián)處分析錯誤原因,確定“系統(tǒng)整合”教學(xué)目標(biāo),設(shè)計教學(xué)板塊。通過序列化的課例研究實踐,幫助學(xué)生在整理知識的由來和發(fā)展的基礎(chǔ)上自主建構(gòu)知識體系。
以時間的教學(xué)為例,筆者進行了系列化的課例研究。
以生為本,從學(xué)生的錯例入手,借助知識的“系統(tǒng)整合”,分析問題背后的原因,改進教學(xué),這樣的課堂富有生長力。
三、追教學(xué)情境之根,讓課堂富有創(chuàng)造力
教學(xué)情境是課堂教學(xué)的基本要素。創(chuàng)設(shè)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)情境是每一位教師孜孜不倦追求的目標(biāo)。
孫鈺紅在《優(yōu)質(zhì)情境的特征思考——關(guān)注數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗積累》中指出:優(yōu)質(zhì)的情境應(yīng)具有精準(zhǔn)、真實、趣味、挑戰(zhàn)、困惑、層次六大特征。
比如特征二“真實”。教師在創(chuàng)設(shè)情境時,需要對學(xué)情有較為清晰精準(zhǔn)的了解,需要分析學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗,深思教學(xué)的起點,需要精準(zhǔn)了解學(xué)生的困惑與難點,以便采取有效的方式引導(dǎo)突破。對于《周長的認(rèn)識》一課,學(xué)生的困惑是:1.為什么說封閉圖形才有周長。2.周長容易受面積大小的干擾,常會出現(xiàn)面積更大的圖形周長也更長。右圖框線中的三個圖形就是基于對學(xué)情的了解設(shè)置的。將原圖中的長方形改造成一個細(xì)長的長方形,與正方形相比,看似面小,實則周長更長。修改后的情境更反映對學(xué)情的真實了解,將焦點集中到圖形一周的長度這一周長本質(zhì)上來。
再比如特征四:挑戰(zhàn)。
優(yōu)質(zhì)的情境創(chuàng)設(shè)要基于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),具有一定的思維挑戰(zhàn)性。在探究《能被2、3、5整除的數(shù)的奧秘》一課時,當(dāng)學(xué)生得到被2、3、5整除的數(shù)的特征,但卻不明白道理。教師創(chuàng)設(shè)了以下兩個問題情境: