隨著世界文化交流的深人發(fā)展,創(chuàng)新越來越受人們的關(guān)注和重視,多元文化已成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的出發(fā)點和落腳點.“基于多元文化的數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)”就是以文化的多樣性為前提,整合多元的數(shù)學(xué)文化資源,為每個學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)助力,讓學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)得以實現(xiàn),讓學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維得以發(fā)展.事實上,傳統(tǒng)教學(xué)模式下的數(shù)學(xué)課堂常常呈現(xiàn)“師講生聽”“教師輸入學(xué)生接受”“重結(jié)果輕過程”等樣態(tài),學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的體驗和探究.因此,一線教師需要研究的重要課題是改變教學(xué)方式,促進學(xué)生創(chuàng)新思維和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展.
積極主動地體驗數(shù)學(xué)探究過程,感受不同文化下的數(shù)學(xué)研究目標(biāo)的差異,通過多種相關(guān)數(shù)學(xué)文化的整合探究解決數(shù)學(xué)問題的方法和策略.經(jīng)過長期的研究性學(xué)習(xí),學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力就會得到無痕提升.同時,學(xué)生還會逐步形成對某一問題的獨特見解和看法,進一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力.更重要的是,通過多元文化下的數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí),可使學(xué)生在習(xí)得數(shù)學(xué)知識的同時應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科的研究方法,培養(yǎng)科學(xué)精神[1].
簡析教學(xué)過程
自多元文化教育理念融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué),并開展數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)以來,學(xué)生的學(xué)習(xí)動機被自然喚醒,學(xué)習(xí)興趣被自然激發(fā),數(shù)學(xué)情懷被自然觸發(fā),創(chuàng)新思維被自然激活.下面,筆者以“勾股定理”教學(xué)為例展開闡述.
教學(xué)環(huán)節(jié)1巧設(shè)情境,引發(fā)思考
情境1想必你們沒有集郵的習(xí)慣,但在老師求學(xué)的那個年代,很多人都有集郵的習(xí)慣,你們對郵票的認識有哪些?下面,我們一起來欣賞一些郵票,重點觀察圖 1① 和圖 ⑥ 中的圖案,你會發(fā)現(xiàn)什么?(教師通過PPT課件呈現(xiàn)圖1,引起學(xué)生的注意,學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)理念的指導(dǎo)下,能夠有計劃地參與數(shù)學(xué)探究活生觀察了這些圖片后大膽發(fā)表自己的觀點).
基于多元文化的數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)及意義
情境2在數(shù)學(xué)發(fā)展進程中,有一個定理十分重要,我們不妨根據(jù)提示信息猜一猜,究竟是什么定理.
信息1:它是溝通數(shù)與形的第一定理,也是數(shù)形結(jié)合思想的起源;
信息2:它的主要目的在于揭示直角三角形中邊與邊之間的特殊關(guān)系;
信息3:它足足有500余種證明方法;
信息4:它的出現(xiàn)助推了無理數(shù)的發(fā)現(xiàn),也引發(fā)了第一次數(shù)學(xué)危機;
信息5:第24屆國際數(shù)學(xué)家大會將它選為會標(biāo)圖案;
信息6:美國前總統(tǒng)伽菲爾德任眾議院議員時自創(chuàng)了一種證明方法,當(dāng)時被譽為“總統(tǒng)證明法”:
評析挖掘數(shù)學(xué)史之精華,并將其巧妙地融入課堂教學(xué),可以為課堂增趣,讓枯燥的數(shù)學(xué)知識鮮活起來,注入課堂教學(xué)生機與活力.在這一過程中,教師深入研究教材編寫的意圖和具體學(xué)情,采用微視頻和多媒體等手段,讓學(xué)生在感知勾股定理的同時,感受數(shù)學(xué)知識的奧秘和魅力,激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性,形成濃厚的學(xué)習(xí)氛圍,進而使勾股定理的“登場”變得自然且流暢.
教學(xué)環(huán)節(jié)2漸深研究,體驗定理
研究1在自主學(xué)習(xí)中思考
(1)閱讀教材內(nèi)容,并在拼圖過程中理解定理證明,思考勾股定理的應(yīng)用;(2)拼圖法是如何證明勾股定理的?誰能解釋?(3)誰愿意上臺板書,演示拼圖過程?
評析研究性學(xué)習(xí)強調(diào)突出學(xué)生的主體性,在這種思路的指導(dǎo)下,教師不再是教育的絕對權(quán)威,而是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、合作者和促進者,讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和解決問題,實現(xiàn)高效教學(xué),從而增強學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力.在這一過程中,教師基于研究性學(xué)習(xí)理念,有針對性地引導(dǎo)學(xué)生閱讀、思考和操作,學(xué)生在獨立與合作中將教材內(nèi)容內(nèi)化為自身的知識.每個學(xué)生將根據(jù)自己的能力自主學(xué)習(xí),最終深化和提高自主學(xué)習(xí)能力,同時為創(chuàng)新思維的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ).
研究2在積極展示中體驗
(1)誰來展示和講解拼圖中網(wǎng)格面積證明勾股定理的方法?試一試,說一說.(學(xué)生呈現(xiàn)圖2,并輔以講解,教師予以高度評價)
(2)畢達哥拉斯證明勾股定理的方法呢?誰來試一試,說一說.(學(xué)生呈現(xiàn)圖3,教師同樣給予激勵性評價.)
(4)拼圖中美國前總統(tǒng)伽菲爾德證明勾股定理的方法,誰來展示和講解?(學(xué)生呈現(xiàn)圖5并講解,教師再次給予高度評價.)
(5)你能通過符號語言歸納勾股定理嗎?(師生在互動交流后進行整理,具體略)
評析研究性學(xué)習(xí)需要教師想方設(shè)法地創(chuàng)造條件,引導(dǎo)學(xué)生積極主動參與課堂學(xué)習(xí),以提升教學(xué)效果.這一過程中,教師以學(xué)生為中心,將學(xué)生的需求放在首位,設(shè)計了生動的數(shù)學(xué)探究活動,讓學(xué)生在合作中互動、溝通和表達,從而使師生、生生在合作交流中深刻理解勾股定理.正因為教師以學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者的角色參與課堂教學(xué),并尊重學(xué)生的自由表達,傾聽學(xué)生的心聲,才使學(xué)生的主體作用得到了最大限度的發(fā)揮.教師以主人翁的姿態(tài)活躍于課堂上,關(guān)系地發(fā)散了學(xué)生的思維,開闊了學(xué)生的視野,激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)造和表達的熱情,將課堂氣氛推向高潮.
(3)拼圖中趙爽弦圖證明勾股定理的方法,誰來展示和講解?(學(xué)生呈現(xiàn)圖4并講解,教師予以表揚.)
研究3在有效追問中理解
(1)我們一起來試著為勾股定理下定義并試著通過符號語言予以表述.(直角三角形兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方)(2)你能試著舉例嗎?( 32+ 42=52, 52+122=132) (3)勾股定理是否適用于一切直角三角形?再拓展一下,是否適用于一切三角形?
評析數(shù)學(xué)課堂離不開學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí),學(xué)生需要通過在活動中主動思考促進自身的發(fā)展,但這樣的方式并不是最有效的,需要在教師的引導(dǎo)下,有針對性地開展活動,并給足學(xué)生互動交流的時間和空間,才能有的放矢地促進學(xué)生思維深度的建構(gòu),進而促進學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展.這一過程中,教師適時有效的追問,留給學(xué)生充裕的交流空間,可幫助學(xué)生在互動中深度感知,在交流中深入理解勾股定理.
教學(xué)環(huán)節(jié)3深度應(yīng)用,深化思維
應(yīng)用1如圖6,試求出以下各直角三角形中未知邊的長度.
應(yīng)用2如圖7,試求出各圖中 未知數(shù)的值.
應(yīng)用3據(jù)《九章算術(shù)》記載:“折竹抵地”中“今有竹高一丈,磨折抵地,去本三尺.問:折者高幾何?”
應(yīng)用4有一輛卡車,高3米、寬2.4米,需要通過半徑是3.6米的半圓形隧道,可以嗎?為什么?
評析及時練習(xí)可以了解學(xué)生對知識的掌握情況,塑造學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)心態(tài),還可以提升學(xué)生的關(guān)鍵能力.教師應(yīng)從教學(xué)內(nèi)容出發(fā),考量練習(xí)的主要內(nèi)容,把握練習(xí)的度和量,設(shè)計多元化的練習(xí),挖掘?qū)W生發(fā)展的潛力,使學(xué)生在練習(xí)中實現(xiàn)再探究、再學(xué)習(xí)和再提升.這一過程,教師拓展構(gòu)思,設(shè)計層層遞進的習(xí)題,首先讓學(xué)生感知在直角三角形背景下勾股定理建立方程解決問題的策略.然后通過生動有趣的經(jīng)典題目培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識.最后通過實際問題的轉(zhuǎn)化訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力.以上練習(xí)層層推進且逐步抽象,學(xué)生對勾股定理的感知逐漸走向深入,同時獲得了豐富的教學(xué)基本活動經(jīng)驗,培養(yǎng)了數(shù)學(xué)思維能力,提升了解決問題的能力.
教學(xué)環(huán)節(jié)4回顧反思,升華認知
問題1回到圖1,繼續(xù)觀察圖① 和圖 ⑥ 中正方形內(nèi)小方格的個數(shù),你發(fā)現(xiàn)了什么?
問題2推動無理數(shù)的發(fā)現(xiàn),引發(fā)第一次數(shù)學(xué)危機的到底是什么定理?現(xiàn)在你猜到了嗎?
問題3通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你掌握了什么?還有什么困惑?
評析課堂總結(jié)常常是被忽視的環(huán)節(jié),卻是教學(xué)中最重要的一環(huán).教師有意識地加強課堂總結(jié)可以幫助學(xué)生自然地建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò).這過程,教師通過問題串的形式引導(dǎo)學(xué)生主動總結(jié)、提煉和反思本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,促使學(xué)生研究問題的能力得到提高,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)得到發(fā)展.
思考與感悟
1.需以數(shù)學(xué)文化為指導(dǎo)
數(shù)學(xué)文化的視角多種多樣,包括數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)精神等.事實上,多元文化視角下的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅包括知識的習(xí)得,還要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力,更要引領(lǐng)學(xué)生感受數(shù)學(xué)的魅力.在勾股定理的教學(xué)過程中,教師通過郵票的呈現(xiàn)讓學(xué)生了解了勾股定理的發(fā)展史.正因為學(xué)生主動探究勾股定理的發(fā)展史,才真正激發(fā)了他們對勾股定理的濃厚興趣,從而使研究性學(xué)習(xí)走向深入,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維也得到發(fā)展.
2.需以研究性學(xué)習(xí)為平臺
研究性教學(xué)法在數(shù)學(xué)教學(xué)中有著重要的地位,教師從具體教學(xué)內(nèi)容和具體學(xué)情出發(fā)設(shè)計研究問題,學(xué)生通過研究性學(xué)習(xí)提出問題,并以合作學(xué)習(xí)的形式交流經(jīng)驗,最終成果由教師予以檢驗和評價.本次教學(xué)中,教師從教學(xué)目標(biāo)著手設(shè)計教學(xué)過程,并留足時間讓學(xué)生在深度探究中理解勾股定理的內(nèi)涵和外延.正因為有了研究性學(xué)習(xí)的參與,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維才得到發(fā)散,并逐步形成善于觀察、善于發(fā)現(xiàn)、善于思考的思維習(xí)慣.
3.需以創(chuàng)新思維培養(yǎng)為目標(biāo)
數(shù)學(xué)知識如同散落的珍珠,需要教師通過教學(xué)有序地將這些散落的珍珠串成串,向?qū)W生展示和呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的立體美.本次教學(xué)中,教師以勾股定理為例,從學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)出發(fā),將課堂留給學(xué)生,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓課堂學(xué)習(xí)呈現(xiàn)遞進式探究路徑,無痕發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維.
總之,基于多元文化的數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)應(yīng)以數(shù)學(xué)文化為指導(dǎo),以研究性學(xué)習(xí)為平臺,以創(chuàng)新思維培養(yǎng)為目標(biāo),探索具有針對性和目的性的多元文化教學(xué)法,讓學(xué)生經(jīng)歷知識的形成、發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用過程.通過表象看清定理的本質(zhì),從而更深入地理解數(shù)學(xué)知識的意義,自然地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
參考文獻:
[1]鄧勝興,馮巧玲.多元文化視域下數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)創(chuàng)新思維培養(yǎng)探索——以雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程教學(xué)為例[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考,2017(34):21-23,26.