陳恩輝
[摘 要]數(shù)學(xué)練習(xí)課是數(shù)學(xué)教學(xué)中不可或缺的組成部分,要改變數(shù)學(xué)練習(xí)課是只做數(shù)學(xué)練習(xí)的課這一現(xiàn)狀,應(yīng)賦予數(shù)學(xué)練習(xí)課更多的價值內(nèi)涵??筛鶕?jù)數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵和價值,從深入挖掘數(shù)學(xué)價值、深度構(gòu)建數(shù)學(xué)聯(lián)系、深刻融入數(shù)學(xué)文化三個方面進行數(shù)學(xué)練習(xí)課的設(shè)計,這樣可使學(xué)生遠離數(shù)學(xué)的枯燥與乏味,體會數(shù)學(xué)的靈動與趣味。
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)文化 練習(xí)課 價值 聯(lián)系 文化 教材 數(shù)學(xué)史 數(shù)學(xué)思想方法
[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2015)17-020
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,練習(xí)課大約占總課時的40%左右,既是新授課的有效補充與拓展延伸,又是學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識、習(xí)得數(shù)學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、提高數(shù)學(xué)思維能力必不可少的手段與途徑。但如今,數(shù)學(xué)練習(xí)課往往被教師簡化成只做數(shù)學(xué)練習(xí)的課。如何讓數(shù)學(xué)練習(xí)課更多地傳遞數(shù)學(xué)知識、傳承數(shù)學(xué)文化、傳播人類文明,值得每位數(shù)學(xué)教師思考。下面我就以自己親自上過的一節(jié)比賽課為例,談?wù)勥@個問題。
去年市里舉行優(yōu)質(zhì)課評比活動,我有幸代表學(xué)校參加比賽,上內(nèi)容為“分數(shù)加減法”的練習(xí)課,這個練習(xí)安排在“異分母分數(shù)加減法”新授課的后面,主要目的是在學(xué)生學(xué)習(xí)分數(shù)加減法后,通過各種形式的練習(xí)鞏固學(xué)生對分數(shù)加減法的計算方法,提升學(xué)生的計算能力。這個練習(xí),教材一共安排了13道習(xí)題(課本第13~16頁),其中第1~3題和第5、第6、第8題屬于基礎(chǔ)計算類題目,主要鞏固學(xué)生對異分母分數(shù)加減法的計算方法,而第3題兼具培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感的功能;第4、第7、第9、第11、第12題屬于解決問題類題目,既有利用異分母分數(shù)加減法解決簡單實際問題的基礎(chǔ)題,又有綜合性較強的實踐運用題;第6和第10、第13題屬于拓展延伸類題目,第6題是在常規(guī)計算的基礎(chǔ)上找到速算的方法,既是基礎(chǔ)題,又是拓展題,第10題是關(guān)于楊輝三角的變式運用,主要意圖是為了增強學(xué)生的計算興趣,而第13題是為學(xué)有余力的學(xué)生提供的挑戰(zhàn)題。這么多的題目想要在一節(jié)課內(nèi)完成教學(xué)顯然是不可能的,于是我對本節(jié)練習(xí)課的教學(xué)目標定位如下:(1)通過基礎(chǔ)練習(xí),鞏固學(xué)生對分數(shù)加減法的計算方法,提高他們的計算能力;(2)借助數(shù)學(xué)文化的魅力,對分數(shù)加減法的計算進行拓展延伸,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力;(3)讓枯燥的數(shù)學(xué)計算變得生動、有趣,提升學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
為了挖掘數(shù)學(xué)文化的魅力,我就在“埃及分數(shù)”上做文章。在“異分母分數(shù)加減法”新授課結(jié)束后,教材安排了一個“你知道嗎”的內(nèi)容,在這則閱讀材料里介紹了“埃及分數(shù)”的知識?!鞍<胺謹?shù)”是指古埃及沒有表示分數(shù)的通用方法,只用一些特殊符號來表示分子為1的分數(shù),而其他分數(shù)都是用幾個分子為1的分數(shù)之和來表示,如 = + 等。這一部分內(nèi)容在平常的教學(xué)中往往被教師所忽視,讓學(xué)生看一看就算了事。在備課中,我發(fā)現(xiàn)第12題和第6題能很好地詮釋“埃及分數(shù)”的意義,于是就在課堂的第二個環(huán)節(jié)中充分利用“埃及分數(shù)”做文章。
情景再現(xiàn):
在第一個環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)練習(xí)結(jié)束后,第二個環(huán)節(jié)中,我就引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略埃及數(shù)學(xué)文化的魅力。由于教材中的第12題是問“每個孩子分得這些蘋果的幾分之幾”,這個問題問的是部分與整體之間的關(guān)系,與單位“1”的具體數(shù)量無關(guān),不能引入“埃及分數(shù)”,所以我把問題作了改變:“每個孩子分得幾個蘋果?該怎么分呢?”教學(xué)中,我把全班學(xué)生按8人一組分好,每組分給6個圓片代表6個蘋果,讓學(xué)生合作嘗試可以怎么分蘋果。學(xué)生交流匯報的時候,我根據(jù)他們每人手上拿著的圓片情況,有序地進行教學(xué)。
師:請手上拿著6個 的同學(xué)來匯報。
生1:我們是把每個圓片都平均分成8份(同組的同學(xué)補充“把6個圓片疊在一起分”),共48份,再每人拿6份,就是6個 ,即 。
師:請手上拿著3個 的同學(xué)匯報。
生2:我們是把每個圓片平均分成4份,共24份,再每人拿3份,就是3個 ,即 。
師:你們的分法與他們相比,有什么好處?
生2:他們分得比我們碎。
師:也就是說,你們的整體性更好一些。那有沒有比他們整體性更好的方法呢?
生3:我們先拿4個圓片,把每個圓片都平均分成2份,一共有8個 ,每人先得1個 ;再把余下的2個圓片每個都平均分成4份,一共有8個 ,每人再得1個 ,這樣每人就一共得到了 + = 。
……
我先通過課件演示生3的方法,讓學(xué)生明白具體的操作過程,再告訴學(xué)生剛才看到的方法就是古埃及人使用的方法。接著,我向?qū)W生介紹“埃及分數(shù)”,以及萊因德紙草書中關(guān)于把9個面包平均分給10個人的方法(方法是先拿5個面包,每個都平均分成2份,共有10個 ,每人先得 個面包;再把余下的4個面包每個都平均分成3份,共有12個 個,每人再得到 個面包;最后把余下的2個 都再平均分成5份,共有10個 ,每人得 個面包,這樣每人得到的面包就有 + + = 個)。這樣教學(xué),既讓學(xué)生體會到古埃及勞動人民的智慧,又讓他們感悟到這種分數(shù)表示方法給后來的計算帶來的弊端。
正當學(xué)生興致盎然的時候,我出示第6題中 + 、 + 、 + 、 + 的四個加法式子后,問:“這些埃及分數(shù)之和又表示的是哪個分數(shù)呢?”沒等算完,有些學(xué)生就發(fā)現(xiàn)了速算規(guī)律,他們迫不及待地想要表達自己的成果。
生4:我發(fā)現(xiàn)它們的分母都是原來兩個分母的積,分子都是原來兩個分母的和。
師:這四道題目有什么特點呢?
生5:分母互質(zhì),分子都是1。
師:是的,我們數(shù)學(xué)中的很多規(guī)律都可以用字母來表示,這個規(guī)律你們會表示嗎?
于是我給出 + = 這一模型,讓學(xué)生試著去填寫,結(jié)果學(xué)生很快就寫出了 + = 。得出結(jié)論后,我再讓學(xué)生討論式子中a和b的關(guān)系,大部分學(xué)生都說a和b要互質(zhì)才行,像剛才做的這四道題一樣,分母都是互質(zhì)的。于是,我追問:“真的只有互質(zhì)關(guān)系才行嗎?”一些聰明的學(xué)生馬上去找反例驗證,很快得出了結(jié)論。一個學(xué)生說:“不互質(zhì)也是可以這樣算的,只是這樣算起來的結(jié)果不是最簡分數(shù),需要再約分才行。”其他學(xué)生都情不自禁地為這位同學(xué)鼓起掌來。
在學(xué)生研究出分數(shù)單位相加的速算方法后,自然就引出了相減的話題。于是我出示第6題的四道減法式子,不過由于第6題的四道減法式子的分母都是相鄰的自然數(shù),使得差的分子都是1,容易誤導(dǎo)學(xué)生,不利于學(xué)生得出規(guī)律,所以我作了些許改變,如 - 、 - 、 - 、 - 等。有了剛才加法的研究基礎(chǔ),在這一環(huán)節(jié)中,學(xué)生都能自主地發(fā)現(xiàn)規(guī)律,并且在與同學(xué)的討論中總結(jié)出了它的速算方法,也學(xué)著用字母表示出來。
在領(lǐng)略了古埃及的數(shù)學(xué)文化之后,第三個環(huán)節(jié),我引導(dǎo)學(xué)生把研究對象轉(zhuǎn)回到了對古代中國數(shù)學(xué)的研究,即第10題的楊輝三角。不知不覺四十分鐘很快過去了,下課的鈴聲響起時,學(xué)生還沉浸在剛才的數(shù)學(xué)文化探尋之旅中。
反思:
我課后反思認為,要想上好數(shù)學(xué)練習(xí)課,并讓課堂充滿數(shù)學(xué)文化味,應(yīng)盡力做到以下三點。
1.深入挖掘數(shù)學(xué)價值
要想讓枯燥的數(shù)學(xué)練習(xí)充滿數(shù)學(xué)味,必須要理解教材中每道習(xí)題的編寫意圖,充分挖掘習(xí)題的價值和內(nèi)涵。一般有以下兩種基本途徑:
(1)立足教材。
教材畢竟是教材,它的每道練習(xí)題都是由專家通過再三斟酌后編制和選定的。作為一線教師,要先尊重教材,深入理解教材中每一道習(xí)題的編寫意圖,體會它的價值與內(nèi)涵,不要被它樸素的外表所迷惑。我們不能總想著要通過光鮮的多媒體去呈現(xiàn)所謂“高大上”的練習(xí)題以奪人眼球,這是一種功利的想法,要摒棄。如本節(jié)課中的第12題,看似一道毫不起眼的題目,卻承載了深厚的數(shù)學(xué)文化——“埃及分數(shù)”。又如,本節(jié)課中的第10題“有趣的三角”,看似僅僅是同分母分數(shù)加法的練習(xí),但它其實是楊輝三角的變式運用,它的分子就是楊輝三角數(shù),這里面包含了眾多古今中外數(shù)學(xué)家的研究成果,如賈憲、楊輝、帕斯卡……對于學(xué)生來說,現(xiàn)在雖然理解不了楊輝三角數(shù)這一知識,但它的前幾行卻是11的自乘積,即11的n次冪,這個知識學(xué)生還是能夠理解的。
(2)改編教材。
教材無非是個例子。教材是由專家編寫而成的,由于每個人的立場不同以及編寫教材的時空限制,難免會出現(xiàn)一些疏漏,因此我們不能死抱著教材不放。我們可以對教材中一些不盡如人意的地方進行調(diào)整,使得它更符合我們的教學(xué)意圖。如教材中的第6題與第12題,它們雖然不存在錯誤,但我們可以對它們進行一些微調(diào),以更加適合我們的教學(xué)需要。又如第9題,教材中的原題只是根據(jù)分數(shù)的意義對鐘面平均分后再取一份進行涂色,我們可以把這道題進行一些微調(diào),讓第二幅圖的指針位置從第一幅圖的結(jié)束位置(即6點鐘的位置)開始,讓第三幅圖的指針位置從第二幅圖的結(jié)束位置(即10點鐘的位置)開始,然后依次動態(tài)呈現(xiàn),這樣就變?yōu)榧瓤梢钥疾榉謹?shù)意義,又可以考查分數(shù)加減法的題目,一舉兩得,何樂而不為?
2.深度構(gòu)建數(shù)學(xué)聯(lián)系
在充分挖掘習(xí)題的價值和內(nèi)涵后,還要對這些習(xí)題進行串聯(lián),構(gòu)建題組。在構(gòu)建數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系時,也有兩種基本的策略。如下:
(1)以數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系構(gòu)建聯(lián)系。
教材中的一個練習(xí)往往編制了十幾道題目,每一道題目都是有意圖的,也都是有價值的,雖看似各自為政,但內(nèi)部其實是蘊含著某種聯(lián)系的,在編寫時也是按照一定的邏輯序列來編排的。因此,我們在充分挖掘每道題的價值后,要讓這些看起來孤立的題目以一定的邏輯序列呈現(xiàn)在學(xué)生的面前,使得學(xué)生的思維能夠逐步深入,達到提高數(shù)學(xué)思維能力的目標。例如,本課以“埃及分數(shù)”把第12題和第6題自然串聯(lián)起來,使得枯燥的數(shù)學(xué)計算變成追尋數(shù)學(xué)文化的足跡,讓學(xué)生體會到人類文明進步的熠熠光輝。
(2)以數(shù)學(xué)思想方法構(gòu)建聯(lián)系。
數(shù)學(xué)習(xí)題間除了顯性的邏輯關(guān)系外,還藏著隱性的數(shù)學(xué)思想方法,這些數(shù)學(xué)思想方法在解題時是可以遷移的。如本練習(xí)課的第13題,對學(xué)生來說有兩道坎:一是解題的次序;二是復(fù)雜的計算。兩者相比,后者顯得更費時、更易錯,因此我們可以把它與第10題聯(lián)系起來。這兩題都具有濃厚的中國味,楊輝除了楊輝三角,他還研究幻方,第13題的圖可以看成是翻轉(zhuǎn)的九宮格,即把里面的四條斜線旋轉(zhuǎn)90度就成了標準的九宮格,而九宮格在中國古代就被稱為幻方。如何建立起這兩題的聯(lián)系呢?剛才說了第10題其實就是楊輝三角加了個分母,去掉分母就是標準的楊輝三角了,這個分母就像是一件“馬夾”,把它遷移到第13題,也可以把它的“馬夾”(即分母)去掉,使計算變得簡單。但這里需要學(xué)生思考的是:“第10題里是同分母分數(shù),去掉分母相當于擴大相同的倍數(shù),而這一題是異分母分數(shù),如果直接去掉分母會擴大相同的倍數(shù)嗎?”這樣教學(xué),使學(xué)生明白在去分母前需要先通分,轉(zhuǎn)化成同分母分數(shù),就可以有效突破計算這道坎。這兩道題從表面上看,都是把分母去掉可以使計算變得簡便,其實隱藏著的是同一種數(shù)學(xué)思想方法,即都要運用轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法解決問題。
3.深刻融入數(shù)學(xué)文化
人們常說:“要給學(xué)生一杯水,教師要有長流水?!钡鳛閿?shù)學(xué)知識,如果離開了數(shù)學(xué)文化這條河,就將成為死水。數(shù)學(xué)課堂對于數(shù)學(xué)文化的傳承可能更多地需要數(shù)學(xué)練習(xí)課來承擔,因為新授課往往以傳授新知和傳承知識為主要任務(wù),而對于數(shù)學(xué)文化的傳承應(yīng)當以數(shù)學(xué)知識為載體。正如前面對于“埃及分數(shù)”的理解一樣,只有在學(xué)生學(xué)會分數(shù)加減法后,才能體會到“埃及分數(shù)”這一數(shù)學(xué)文化。在數(shù)學(xué)練習(xí)課中融入數(shù)學(xué)文化,有兩種基本思路。如下:
(1)融入數(shù)學(xué)史。
數(shù)學(xué)伴隨著人類文明一路走來,從人類的誕生開始可能就產(chǎn)生了數(shù)學(xué),如同英國哲學(xué)家兼數(shù)學(xué)家伯特蘭·羅素所說的“當人們發(fā)現(xiàn)一對雛雞和兩天之間有某種共同的東西(數(shù)字2)時,數(shù)學(xué)就誕生了”,并且一直伴隨著人類文明一起進步。小學(xué)階段學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識在整個數(shù)學(xué)發(fā)展史上看,屬于起步的基礎(chǔ)階段,距今至少在千年以上,甚至是幾千年了。今天我們在課堂上40分鐘就能教學(xué)的知識,在歷史的長河中得經(jīng)歷幾百年甚至幾千年的探索,當中不知發(fā)生了多少有趣的故事或是凄慘的悲劇。因此,課堂教學(xué)中,教師應(yīng)讓學(xué)生更好地了解這些數(shù)學(xué)史,這樣不僅可以增加他們對于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,而且有利于學(xué)生在課堂中重現(xiàn)探究學(xué)習(xí)的過程。例如,教學(xué)“圓的認識”這一單元時,教師十分有必要讓學(xué)生了解我國古代的割圓術(shù)以及對圓周率的研究歷史,使得學(xué)生知道圓周率是通過不斷地割圓而計算出來的。如果不去了解這段數(shù)學(xué)史,學(xué)生會認為圓周率是通過直接測量圓周長與直徑再相除算出來的,這顯然是一種錯誤的認識。
但我們又不能把數(shù)學(xué)文化僅僅局限為中國的數(shù)學(xué)文化,好像一說到數(shù)學(xué)文化,就是古代中國比世界領(lǐng)先了多少年。我個人看來,文化沒有好壞之分,可能有快慢之別,我們的課堂教學(xué)如果還停留在以中國過去領(lǐng)先世界多少年為榮的話,那么當學(xué)生知道我們中國現(xiàn)在還落后于世界,哪怕只是暫時的落后,他們可能會產(chǎn)生自卑的心理并以此為恥。就像前面“你知道嗎”中介紹的,我們不能簡單地以《九章算術(shù)》中記錄的分數(shù)加減法比古埃及的先進就沾沾自喜并恥笑埃及人笨,而是應(yīng)該讓學(xué)生感受到古埃及勞動人民創(chuàng)造的這種分數(shù)的表示方法也是一種偉大的創(chuàng)舉?!鞍<胺謹?shù)”如今屬于數(shù)學(xué)的一個分支——不定議程,并引出了大量的問題,其中有許多至今尚未解決,吸引著許多頂尖的數(shù)學(xué)家不斷深入研究呢!在世界發(fā)展到地球村的時代,文化的界限也變得越來越模糊,文化的融合度也越來越高,我們更應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生以世界的眼光來看待數(shù)學(xué)的進步。
(2)融入數(shù)學(xué)家。
數(shù)學(xué)的發(fā)展離不開古今中外的數(shù)學(xué)家,他們有的涉獵廣泛,同時研究天文、哲學(xué)、物理等學(xué)科,也有的終其一生研究一個數(shù)學(xué)問題。正是由于成千上萬的數(shù)學(xué)家共同的付出,才推動了數(shù)學(xué)的發(fā)展,同時也促進了人類文明的進步。但如果問一個六年級的小學(xué)生“你知道哪些數(shù)學(xué)家時”,恐怕他們多數(shù)只能說出祖沖之與高斯這兩個代表人物,因為這兩位數(shù)學(xué)家是數(shù)學(xué)教材中提得比較多的,甚至連牛頓都成了蘋果的創(chuàng)始人。這正是現(xiàn)在數(shù)學(xué)教育的一個薄弱點,因此教師要在數(shù)學(xué)課堂上加強這方面的教育。我們可以通過一道題,挖出一位數(shù)學(xué)家或者一本數(shù)學(xué)著作。如教學(xué)本課的第10題時可以介紹楊輝等數(shù)學(xué)家,通過楊輝又可以介紹中國古代的幻方;通過圓周率可以介紹劉徽、祖沖之等數(shù)學(xué)家;在學(xué)習(xí)因數(shù)與倍數(shù)這一內(nèi)容后,通過“物不知數(shù)”的問題介紹《孫子算經(jīng)》,從而引出“中國剩余定理”以及鮮為人知的大數(shù)學(xué)家秦九韶;通過“百雞問題”介紹《張丘建算經(jīng)》……讓數(shù)學(xué)家堅忍不拔、鍥而不舍的研究精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,使他們樹立起研究數(shù)學(xué)的志向。
總之,數(shù)學(xué)練習(xí)課是整個數(shù)學(xué)教學(xué)不可或缺的組成部分,我們不僅要把練習(xí)課上得扎實,更要上出數(shù)學(xué)味、文化味,從而讓學(xué)生遠離數(shù)學(xué)的枯燥與乏味,體會數(shù)學(xué)的靈動與趣味。
(責編 杜 華)