管曉蓉
我國著名數(shù)學家華羅庚說過:“就數(shù)學本身而言,是壯麗多彩、千姿百態(tài)、引人入勝的?!睂τ诙鄶?shù)小學生來說,數(shù)學卻是枯燥的。數(shù)學和學生之間發(fā)生了什么?原因需要到數(shù)學教育中去尋找。
為何學生眼中的數(shù)學不美
小學數(shù)學實際教學中存在的一些問題,反映出部分教師數(shù)學教育價值取向的偏頗。
重結果,輕過程。小學生的思維處于形象思維逐步向抽象思維過渡的時期。一些教師為了讓孩子更快地掌握數(shù)學知識,追求教學效果的“短平快”,通常會要求孩子背計算公式、記數(shù)學定理。這違背了兒童數(shù)學認知規(guī)律,使他們倍感枯燥,對數(shù)學產(chǎn)生恐懼甚至厭惡情緒。這是典型的揠苗助長。
建構主義理論認為:人們要通過對客觀現(xiàn)象的感知,加進自己的思考,經(jīng)歷同化和順應認知結構的過程,達到對數(shù)學的切實理解。學生首先要去理解數(shù)學,而不是單純地死記硬背。學生只有經(jīng)過自主建構,才會擁有真正屬于自己的數(shù)學知識。而多數(shù)的數(shù)學教育本末倒置,因而教師教給學生的數(shù)學知識無論多深刻、多透徹,學生都會對數(shù)學產(chǎn)生距離感。
取書本,舍生活。為什么孩子越學數(shù)學越?jīng)]了靈氣和活力?為什么數(shù)學學習中學生體驗不到快樂?實際教學中,有的教師習慣于將教學活動限制在封閉的教室和短短的40分鐘內(nèi),認為只要答對書中的題,就是好的教學。他們不考慮把數(shù)學問題還原到生活當中,把本應活潑生動的數(shù)學應用課堂,變成了書本知識充斥、灌輸?shù)某橄笳n堂。這造成了數(shù)學學習的“紙上談兵”。
多盲從,少鉆研。新課標強調(diào)活用教材,貼近學生實際和當?shù)丨h(huán)境,重設一些數(shù)學題材,可適當調(diào)整教材中的編排次序。教師唯有對教材理解得深、思考得透、使用得活,才能真正地實現(xiàn)課標。然而,現(xiàn)實中,教師較多的是人云亦云,剪貼、拷貝別人的思路和題材,缺乏對教材的獨立思考,在處理教材時常破壞教學內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系,造成重點越位甚至舍棄一些精華、本質(zhì)內(nèi)容。比如,上“能被2、5、3整除的數(shù)的特征”時,個別教師不明白是按判斷“個位”和判斷“各位上數(shù)的和”數(shù)學思考方法順序編排的,隨意按照數(shù)的大小為序編排成“能被2、3、5整除的數(shù)的特征”。取了形式,丟了數(shù)學本質(zhì),屬于舍本逐末。
有風光,無風骨。討論是數(shù)學教學中常見的多向交流活動,合理的討論不僅能加深學生對教材內(nèi)容的理解,還能培養(yǎng)學生合作研討的意識,突出學生的主體地位。但綜觀當前數(shù)學課堂中林林總總的教學討論,相當一部分學生討論只重形式,追求表面的風光,并不講究數(shù)學意蘊的風骨,只是“蜻蜓點水”,帶有盲目性、隨意性,給課堂披上“注意學生參與、全員卷入”的漂亮外衣。
然而,數(shù)學課上得熱鬧并不能說明學生是主體,數(shù)學課上得花哨并不一定體現(xiàn)創(chuàng)新。如果以削弱培養(yǎng)數(shù)學思維能力,消弭數(shù)學思維隱形的邏輯美為代價,致使部分學生感受不到數(shù)學的美,無法愛上數(shù)學,這樣的數(shù)學教學只會誤人子弟,須引起足夠重視。
發(fā)現(xiàn)美,提煉美,引導學生領略數(shù)學之美
同樣是數(shù)學,為什么有的學生見了它會垂頭喪氣,有的學生見了它卻如癡如醉?
數(shù)學之美是需要細細感悟的,某人認識到數(shù)學之美,不見得別人也能認識;數(shù)學家或數(shù)學教師體察到的數(shù)學之美,不見得所有學生都能體悟。數(shù)學教學要從學生的心理與認知水平出發(fā),引導每個孩子聯(lián)系已有的知識和經(jīng)驗,組織特定的數(shù)學學習活動,讓學習經(jīng)歷知識產(chǎn)生、發(fā)展和形成過程,從而揭示數(shù)學本質(zhì)。
而這一切依賴于數(shù)學教師要有一雙能發(fā)現(xiàn)的眼睛。數(shù)學教師必須善于從教材中發(fā)現(xiàn)美,提煉美,引導學生從數(shù)學內(nèi)容、數(shù)學方法、數(shù)學思考、數(shù)學創(chuàng)造和數(shù)學文化等幾方面,在學習數(shù)學的過程中領略數(shù)學特有的美,激發(fā)其學習數(shù)學的樂趣和動力。
引導學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學內(nèi)容之美。數(shù)學巨匠康托兒指出:“數(shù)學的精髓在于自由。”多么耐人尋味!數(shù)學不僅研究直接從客觀現(xiàn)實中抽象出來的形式與關系,還研究邏輯上的可能性。數(shù)學的高度抽象性與應用的廣泛性完美統(tǒng)一,使數(shù)學內(nèi)容顯現(xiàn)出一種獨特的、不可思議的美。
例如,學習“比的意義”時,教師可補充介紹黃金分割的有關知識,尤其是黃金數(shù)w=0.618……可以介紹這一比例帶來的視覺效果,引申出建筑物窗口的寬高比一般為w;模特的肚臍是身高的黃金分割點;當氣溫為23攝氏度時,人感到最舒服,此時23∶37(正常體溫)=0.618;節(jié)目主持人站在舞臺的0.618處,會讓人感到很舒服……如此等等,建筑設計的精巧、人體生理的奧秘、藝術視界的高雅,均交融于數(shù)的對稱美與和諧美之中。再如“周三徑一”,概括了任意圓的周長與直徑的整數(shù)比,展示了我國古代勞動人民的智慧。
這些數(shù)學中的美妙,無不震撼著學生富于遐想的心靈。當一個個新的數(shù)學發(fā)現(xiàn)展現(xiàn)在學生的視界時,美與快樂油然而生。這也會成為培養(yǎng)學生審美意趣,激發(fā)探索精神與創(chuàng)新意識的內(nèi)在動力。
引導學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學方法之美。數(shù)學教師應努力創(chuàng)設具有鼓勵性問題探索情境,留給學生足夠的空間和時間,激發(fā)學生主動地、自由地、開放地去探索,去發(fā)現(xiàn),去欣賞數(shù)學方法之美。
據(jù)說,古希臘數(shù)學家帕普斯在很小的時候曾向老師丟番圖請教這樣一個問題:有四個數(shù),把其中三個數(shù)相加,其和分別為22、24、27、20,求這四個數(shù)。這個問題看似簡單,解答過程實為煩瑣。丟番圖給出了一個令人意想不到的解法,他不是按常規(guī)思維分別設四個未知數(shù),而是巧設四個數(shù)之和為x,那么四個數(shù)分別為:x-22,x-24,x-27,x-20。于是得到一元方程:X=(x-22)+(x-24)+(x-27)+(x-20)。解之得x=31。從而得到四個數(shù)分別為9、7、4、11。老師簡捷漂亮的解法讓帕普斯非常佩服,贊嘆其中的思維美,從而堅定了畢生研究數(shù)學的意愿,后來成了一名著名的數(shù)學家。這是一個典型的利用數(shù)學巧妙解答的情境案例,可以更好地調(diào)動學生追求簡潔數(shù)學思維美的學習內(nèi)驅(qū)力,養(yǎng)成熱愛數(shù)學的美好情感。
引導學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學思考之美。學生在學習,不等于在思考。數(shù)學教育的基本目標是教會學生如何運用數(shù)學思維思考。
比如在職場考試中,有這樣一個問題:“中國一年要消耗掉多少個高爾夫球?”這個問題如果你絞盡腦汁想要估計答案,那可就要鉆牛角尖了,就算是面試官也不會知道答案,但只要我們抽樣調(diào)查“一個高爾夫球場一年大約有多少客戶”,再抽樣調(diào)查“一個客戶一年大約消耗掉多少個高爾夫球”,由此就可以推算出“中國一年要消耗掉多少個高爾夫球”了。再如:“一架飛機艙里能放多少個乒乓球”“中國一年消耗多少張復印紙”等,你只要給出能夠找到答案的方法就行了。
這啟示教育者:“知道問題答案”有時候并不是特別重要,教會學生如何思考才是數(shù)學教育的核心所在。數(shù)學思想方法是數(shù)學學習的“靈魂”,是數(shù)學概念、數(shù)學知識體系建構、數(shù)學問題解決的“主線”。教師既要注重顯性知識的傳授,更要注重挖掘數(shù)學思想方法。數(shù)學課堂要重視學生的認識和解決問題的過程,包括觀察、實驗、歸納、類比和猜測等,也包括學生審美、熱愛數(shù)學的情感體驗過程。教師要加強與學生的深層次對話,引領學生的思維,實現(xiàn)“在教師指導下的再創(chuàng)造”。
引導學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學創(chuàng)造之美。數(shù)學的美有它的特別之處,它是公平的、高層次的、對稱的美。在數(shù)學教學中,我們要善于發(fā)現(xiàn)美、創(chuàng)造美,能按照數(shù)學美的標尺去彌補缺憾。在有關圖形問題中,可以考慮把不對稱圖形變?yōu)閷ΨQ圖形使之達到美的境界。比如,要把五個堆成兩層的同樣大小的圓一刀平均分,怎么切?可引導學生這樣思考:①你覺得怎樣擺就好解決了?(生:圖形對稱。)②如果是對稱的就好了。③你有辦法使它對稱嗎?(在左上角假設添加一個●,再切),即 。在這種“補美”情境中,學生成功地完成了美的創(chuàng)造,不知不覺中審美能力得到發(fā)展,學習興趣也由此得以激發(fā)。
引導學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學文化之美。不同的民族由于各自的文化背景,產(chǎn)生了不同特色的數(shù)學。了解本民族文化和全人類數(shù)學發(fā)展史,能使我們清晰地了解學科知識產(chǎn)生的背景和作用,感受到數(shù)學的美妙和神奇,從而更深刻地理解數(shù)學并熱愛數(shù)學。
一位教師執(zhí)教“認識小數(shù)”進行課堂小結時,讓學生提出自己的疑問。一個學生說:“我聽媽媽說,小數(shù)好像是從英國引進的,不是中國人發(fā)明的,是這樣嗎?”教者首先肯定其鉆研精神,同時,適時地補充解釋:小數(shù)的主要標志是小數(shù)點,小數(shù)點是用來表示小數(shù)部分開始的符號?,F(xiàn)在的小數(shù)點是用一個實心的小圓點來表示的,然而,從前表示小數(shù)點的方法卻很多。16世紀,比利時的西蒙斯芬,把9.65表示為9(0)6(1)5(2);17世紀初,英國人威廉·奧垂德用9<65表示9.65??墒沁@些記法都不方便,直到17世紀末,英國人約翰·瓦里司創(chuàng)造出小數(shù)點表示法,一直沿用至今。
老師這么一補充,對學生的數(shù)學認知就有了一個極為美好的提升。學生們對老師無比崇敬與佩服,越發(fā)“親其師,信其道”。由此可見,教者只有了解了基本的數(shù)學文化,教學中才會充滿自信。學生只有了解所學數(shù)學知識的背景和作用,才能更好地理解和認識數(shù)學,受到數(shù)學文化的熏陶。