林 曉
?搖《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》指出:“數(shù)學(xué)是人類的一種文化,它的內(nèi)容、思想、方法和語(yǔ)言是現(xiàn)代文明的重要組成部分。”那么,什么是“數(shù)學(xué)文化”?南開(kāi)大學(xué)“數(shù)學(xué)文化”課程的創(chuàng)始者和主講人顧沛教授認(rèn)為,“數(shù)學(xué)文化”包含著狹義和廣義兩層內(nèi)涵,從狹義上說(shuō),它指的僅僅是數(shù)學(xué)的思想、精神、方法、觀點(diǎn)、語(yǔ)言,以及它們的形成和發(fā)展;而從廣義上說(shuō),數(shù)學(xué)文化還涵蓋著數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)發(fā)展中的人文成分、數(shù)學(xué)與各種文化的關(guān)系。而這種數(shù)學(xué)文化的底蘊(yùn),正是當(dāng)我們把所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)都排除或忘掉之后所剩下的東西——數(shù)學(xué)素養(yǎng)。數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材在編寫(xiě)上增加了多個(gè)“你知道嗎”、“生活中的數(shù)學(xué)”等內(nèi)容,努力使學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中受到文化浸染,產(chǎn)生文化共鳴,體察社會(huì)文化和數(shù)學(xué)文化之間的互動(dòng),體味人文世界與數(shù)學(xué)世界之間的交融,為學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成提供了非常好的平臺(tái),如何用好這些閱讀資料,就成了我們一線老師值得探討的課題。
一、“你知道嗎”,精彩讓你知道
“你知道嗎?”這一神秘而又充滿誘惑的話語(yǔ)到底包含了哪些我們急欲探求的知識(shí),蘊(yùn)藏了多少我們未曾探知的精彩呢?在通讀了數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教材中“你知道嗎”部分內(nèi)容后,筆者大致將其分為以下幾個(gè)部分。
1.相關(guān)數(shù)學(xué)概念。例如五年級(jí)上冊(cè)介紹了“循環(huán)節(jié)”的概念,讓學(xué)生知道什么叫做循環(huán)小數(shù)的“循環(huán)節(jié)”,循環(huán)節(jié)可以怎樣表示;六年級(jí)上冊(cè)介紹了“扇形”和“圓心角”的概念,讓學(xué)生初步懂得弧、扇形和圓心角之間的關(guān)系。此外,“你知道嗎”還在很多地方介紹了諸如圖形的符號(hào)表示方法,單位、公式的字母表示方法等,如四年級(jí)上冊(cè)介紹了我國(guó)“量和單位”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的寫(xiě)多位數(shù)的方法,直線、射線和線段怎樣用字母表示,平行和垂直如何用符號(hào)表示等。學(xué)生了解這些數(shù)學(xué)概念的通用標(biāo)準(zhǔn),有利于與中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)接軌和避免在課外閱讀時(shí)造成理解障礙。
2.數(shù)學(xué)史內(nèi)容。例如三年級(jí)講述了“+”、“-”、“×”、“÷”符號(hào)的由來(lái);五年級(jí)介紹了“方程的由來(lái)”“分?jǐn)?shù)的發(fā)展史”;六年級(jí)下冊(cè)展示了“負(fù)數(shù)的發(fā)展史”等。教科書(shū)中或用文字,或用圖示向?qū)W生展現(xiàn)了數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史知識(shí)。
3.數(shù)論的知識(shí)。例如五年級(jí)上冊(cè)中的什么是“數(shù)學(xué)黑洞”;五年級(jí)下冊(cè)中的“完全數(shù)”等,讓學(xué)生嘗試著了解神奇的數(shù)字世界。
4.數(shù)學(xué)家的故事。例如三年級(jí)的“曹沖稱象的故事”;四年級(jí)的“高斯的故事”等,用數(shù)學(xué)家的故事激勵(lì)學(xué)生去探尋數(shù)學(xué)中的神秘寶藏。
5.數(shù)學(xué)名題。五年級(jí)的“哥德巴赫猜想”,六年級(jí)的“七橋問(wèn)題”,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)抽象中的撲朔迷離。
6.有趣的解題方法。例如四年級(jí)上冊(cè)提出的“格子乘法”;五年級(jí)上冊(cè)介紹的“出入相補(bǔ)”求面積的方法,都為學(xué)生提供了與眾不同的解題思路,開(kāi)拓了學(xué)生的視野。
7.數(shù)學(xué)中的美。數(shù)學(xué)中有很多種類的美:簡(jiǎn)潔美、對(duì)稱美、統(tǒng)一美、奇異美……教材中展示了黃金比,斐波那契數(shù)列等匪夷所思的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,讓學(xué)生傾倒于數(shù)學(xué)的無(wú)限魅力。
二、“你知道嗎”,為何讓你知道
在教材中設(shè)置“你知道嗎”欄目,帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)數(shù)學(xué)的歷史長(zhǎng)河,追尋數(shù)學(xué)家走過(guò)的足跡,經(jīng)歷數(shù)學(xué)探索的歷程,體驗(yàn)數(shù)學(xué)中的理性光輝,感受數(shù)學(xué)文化的博大精深,對(duì)于提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)有著深遠(yuǎn)的意義。
1.讓所有學(xué)生都能得到相應(yīng)的發(fā)展。《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》指出:要讓“不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展”。教材中將一些不要求學(xué)生掌握,但與本單元知識(shí)有關(guān)的內(nèi)容放在“你知道嗎”欄目中能使那些學(xué)有余力的學(xué)生多了解一些數(shù)學(xué)知識(shí)。同時(shí),一些數(shù)學(xué)符號(hào)以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的形式呈現(xiàn),也為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)做了鋪墊。
2.讓歷史指引學(xué)生的數(shù)學(xué)探尋之旅。古人說(shuō)“治學(xué)先治史”,“讀史以明智”;我們說(shuō)“需要產(chǎn)生數(shù)學(xué)”;法國(guó)偉大的數(shù)學(xué)家亨利·龐加萊曾說(shuō):“如果我們想要預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)的未來(lái),那么適當(dāng)?shù)耐緩绞茄芯窟@門(mén)學(xué)科的歷史和現(xiàn)狀?!崩?,今天的小學(xué)生都知道的記數(shù)方法就是從人們長(zhǎng)期的計(jì)數(shù)實(shí)踐中產(chǎn)生的,從兩千多年的算籌記數(shù)開(kāi)始,從起先沒(méi)有0的記法到空一位表示,到最后用0表示經(jīng)歷了難以想象的一千多年的歷史。再如,現(xiàn)在我們都能熟練地解方程,而從三千六百多年前埃及人使用方程到三百年前法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡兒提倡用X、Y、Z等字母代表未知數(shù),整整跨越了三千年的時(shí)空。由此可見(jiàn),今天看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題,卻是多少代數(shù)學(xué)家鍥而不舍的研究成果。在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史,不僅能讓學(xué)生了解某個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)形成的來(lái)龍去脈,更能讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)形成之艱難。而正是因?yàn)檎J(rèn)知它的不易,才誘使更多人去探尋它的奧秘。
3.讓數(shù)學(xué)之美流淌于學(xué)生心靈深處。古代數(shù)學(xué)家普洛克拉斯說(shuō):“哪里有數(shù),哪里就有美?!爆F(xiàn)代數(shù)學(xué)最后一個(gè)“百事通”——大衛(wèi)·希爾伯特的傳記作者也指出:“數(shù)學(xué)中沒(méi)有一個(gè)領(lǐng)域能夠像數(shù)論那樣,以它的美——一種不可抗拒的力量,吸引著數(shù)學(xué)家中的精華。”通過(guò)向?qū)W生介紹完全數(shù)、黃金比、斐波那契數(shù)列等神奇的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,將使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)感受美、認(rèn)識(shí)美、鑒別美、體驗(yàn)美,進(jìn)而以美的規(guī)律和方法,以美的原則去獲取數(shù)學(xué)知識(shí),從而提高學(xué)生的審美情趣。
4.讓榜樣的力量激勵(lì)學(xué)生不斷進(jìn)取。榜樣的力量是無(wú)窮的,數(shù)學(xué)家的故事不僅增加了數(shù)學(xué)課的趣味性和真實(shí)性,更重要的是它讓學(xué)生明白了數(shù)學(xué)家也和我們一樣都是普通人。不少著名數(shù)學(xué)家都犯過(guò)今天看來(lái)相當(dāng)可笑的錯(cuò)誤,然而,為了追求真理,他們刻苦鉆研,積極進(jìn)取,堅(jiān)持不懈,有的甚至付出了寶貴的生命。通過(guò)介紹這些數(shù)學(xué)家是如何面對(duì)挫折而又是如何執(zhí)著追求的,將鼓勵(lì)學(xué)生正確看待學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的困難,樹(shù)立學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。
5.讓前人的腳印成為后輩的鋪路石。數(shù)學(xué)歷史名題和一些有趣的解題方法是數(shù)學(xué)盛宴中的開(kāi)胃菜,它激勵(lì)學(xué)生踏著前人的腳印試著去走一走,它也促使學(xué)生去接受開(kāi)放性思維的智力挑戰(zhàn),不斷創(chuàng)新,不斷進(jìn)取,去摘取數(shù)學(xué)王冠上的寶石。
三、“你知道嗎”,用心讓你知道
有人稱“數(shù)學(xué)是看不見(jiàn)的文化”。如何將這看不見(jiàn)的文化,用學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的形式表達(dá)出來(lái),并充分體現(xiàn)其科學(xué)性、實(shí)用性、廣泛性和趣味性,讓“你知道嗎”成為學(xué)生樂(lè)于知道,爭(zhēng)著知道,都能知道的一個(gè)亮點(diǎn),這需要老師用心去挖掘,用情去傳遞。
1.數(shù)學(xué)講座,講出精彩。充分利用學(xué)生家長(zhǎng)資源和社區(qū)資源,邀請(qǐng)家長(zhǎng)或?qū)<业叫閷W(xué)生開(kāi)講座,用他們淵博的知識(shí)和深入淺出的講解為學(xué)生開(kāi)啟數(shù)學(xué)王國(guó)的大門(mén)。
2.數(shù)學(xué)日記,記下感悟。鼓勵(lì)學(xué)生追蹤數(shù)學(xué)家的腳步,例如,通過(guò)閱讀數(shù)學(xué)王子高斯的成長(zhǎng)經(jīng)歷,將每天閱讀的內(nèi)容和自己的感悟?qū)懗蓴?shù)學(xué)日記。大部分人對(duì)高斯的認(rèn)識(shí)是從求1加到100的和那個(gè)經(jīng)典故事開(kāi)始的,教材中所提及的也就是這個(gè)故事。然而,對(duì)于高斯,這個(gè)曾被形容為“能從九霄云外的高度按照某種觀點(diǎn)掌握星空和深?yuàn)W數(shù)學(xué)的天才”,還有許多不為人知的故事,例如他的文學(xué)修養(yǎng),他驚人的學(xué)習(xí)語(yǔ)言的能力,他對(duì)自然數(shù)的迷戀,他的《算術(shù)研究》等。只有當(dāng)學(xué)生走進(jìn)他的世界作進(jìn)一步的探究,才能真正的了解他的精神品質(zhì)。
3.數(shù)學(xué)競(jìng)賽,賽出能力。數(shù)學(xué)本身就是思維的競(jìng)技,我們可以通過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)競(jìng)賽,如講數(shù)學(xué)家故事比賽、一題多解競(jìng)賽、數(shù)學(xué)辯論會(huì)等,讓學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)家故事學(xué)習(xí)他們勇于探索,百折不撓的精神;在數(shù)學(xué)競(jìng)賽中培養(yǎng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),創(chuàng)新意識(shí);在數(shù)學(xué)辯論會(huì)中培養(yǎng)學(xué)生的概括能力、思辨能力、理解能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。
4.數(shù)學(xué)調(diào)查,學(xué)以致用。組織課外活動(dòng)小組,讓學(xué)生走進(jìn)社區(qū)、走進(jìn)圖書(shū)館,去尋找生活中的數(shù)學(xué),做一些數(shù)學(xué)小調(diào)查,進(jìn)行一些數(shù)學(xué)分析,寫(xiě)一些調(diào)查報(bào)告,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐,增強(qiáng)探究和創(chuàng)新的意識(shí),學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法。
5.數(shù)學(xué)嘗試,試出真知。不試不知道,數(shù)學(xué)真奇妙,對(duì)“你知道嗎”中一些可操作性的知識(shí),可先讓學(xué)生嘗試著做一做。例如,在講“高斯的故事”之前可以先讓學(xué)生算一算1加到100的和是多少,再讓學(xué)生和高斯的做法加以比較。再如,在介紹“格子乘法”之間可以讓學(xué)生觀察規(guī)律并嘗試著填一填后才提示謎底。此外,還可以讓學(xué)生動(dòng)手做一做“七巧板”,動(dòng)筆畫(huà)一畫(huà)“一筆畫(huà)”等。這樣讓學(xué)生在“做中學(xué)”,“做中悟”,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦能力。
6.親子數(shù)學(xué),玩中成長(zhǎng)。鼓勵(lì)家長(zhǎng)和孩子一起學(xué)數(shù)學(xué),玩數(shù)學(xué)。例如,家長(zhǎng)可以和孩子一起玩七巧板、九連環(huán)、華容道等智力游戲,可以和孩子一起讀一讀“曹沖稱象的故事”,可以和孩子一起到博物館看一看我國(guó)古代的“指南針”、“刻漏”、“日晷”,可以和孩子一起設(shè)計(jì)一些數(shù)學(xué)游戲……這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開(kāi)闊學(xué)生的視野,拓寬學(xué)生的知識(shí)面都很有益處。
日本學(xué)者米山國(guó)藏曾說(shuō),在學(xué)校學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),畢業(yè)后若沒(méi)什么機(jī)會(huì)去應(yīng)用,不到一兩年,很快就忘掉了。然而,不管他們從事什么工作,唯有深深銘刻在頭腦中的數(shù)學(xué)的精神、數(shù)學(xué)的思維方法、研究方法、推理方法和看問(wèn)題的著眼點(diǎn)等,卻隨時(shí)地發(fā)生作用,使他們終身受益。今天,我們要做的就是用好教材中的“你知道嗎”,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察事物、從數(shù)學(xué)的角度提出問(wèn)題、用數(shù)學(xué)的方法解決實(shí)際問(wèn)題,切實(shí)提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
作者單位
廈門(mén)市外國(guó)語(yǔ)學(xué)校附屬小學(xué)
◇責(zé)任編輯:曹文◇