郭鵬
職業(yè)高中數(shù)學(xué)教學(xué)的特點在于其不純粹是讓學(xué)生積累數(shù)學(xué)知識,而是讓數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)能夠更好地發(fā)揮工具性的作用,去為學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)服務(wù)。這一看似簡單的理解在實際教學(xué)中其實卻是困難多多。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識本身有著純粹數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的習(xí)慣(這與九年義務(wù)教育形成的習(xí)慣密切相關(guān)),教師的教學(xué)往往也囿于數(shù)學(xué)課程之內(nèi),而忽視了學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)需要。這樣內(nèi)外學(xué)習(xí)因素的交加,使得數(shù)學(xué)對專業(yè)學(xué)習(xí)所起到的工具性作用,僅僅體現(xiàn)在最為基本的運算與圖形的簡單判斷上,而真正的數(shù)學(xué)思想?yún)s沒有真正進入學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的范疇?;谶@一現(xiàn)狀,筆者提出要在數(shù)學(xué)教學(xué)中從數(shù)學(xué)特點出發(fā),讓數(shù)學(xué)思想真正成為促進學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的一種素養(yǎng)。
一、變式思想在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的存在
嚴(yán)格來說,變式不僅僅屬于數(shù)學(xué),但在數(shù)學(xué)中的應(yīng)用實在是太多了,已經(jīng)成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的一個不可或缺的組成部分,因此也可以視變式為數(shù)學(xué)自身的一種特質(zhì)。由于變式符合了人們認(rèn)知思維中“相同中發(fā)現(xiàn)不同,不同中尋找相同”的基本特點,因此就可以將變式思維上升為變式思想,并努力使之成為職業(yè)高中學(xué)生的一種自然習(xí)慣。這里首先談?wù)勛兪剿枷朐跀?shù)學(xué)中的存在。
在“數(shù)列的實際應(yīng)用”這一內(nèi)容中,有這樣的一道習(xí)題:某工廠制定了五年發(fā)展規(guī)劃,已知第一年的產(chǎn)值是1200萬元,而計劃每年增長20%,問:五年的總產(chǎn)值是多少萬元?這一問題通過數(shù)列思路來解答當(dāng)然是合適的,問題是如果只局限于這樣的解題思路,那就不足以拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。而基本的拓展途徑就是利用變式思想來進行。于是筆者跟學(xué)生分析,分析所用到的問題以這樣的一些:本題所用的素材是什么?這一素材可以拓展到哪些方面?這兩個問題的目的是把“數(shù)列”知識的“外包裝”剝掉,以讓學(xué)生看到其“數(shù)列”知識的本質(zhì),這是變式思想運用的基礎(chǔ);然后再繼續(xù)提問:本題是怎樣將數(shù)列知識的應(yīng)用嵌入到素材當(dāng)中的?學(xué)生自然會發(fā)現(xiàn)“五年規(guī)劃”與“遞增”是數(shù)列思想存在的關(guān)鍵,這就實現(xiàn)了變式思想中的“變換非本質(zhì)特征,以突出本質(zhì)特征”的要求。在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生去“改編”習(xí)題,學(xué)生的思維就發(fā)散了:無論是什么工廠,只要能夠“逐年等比例遞增”就行。這一教學(xué)行為在教師看來可能是簡單的,但對于學(xué)生來說就是讓他們實際運用了變式思想,體驗了變式思想,對于促進他們認(rèn)清數(shù)學(xué)習(xí)題背后的數(shù)學(xué)知識的作用是非常大的。
二、變式思想在專業(yè)學(xué)習(xí)中的存在
但職業(yè)高中的學(xué)生還是有其特別需要的,那就是他們的專業(yè)學(xué)習(xí)。只有數(shù)學(xué)上的思想能夠轉(zhuǎn)移到專業(yè)學(xué)習(xí)中,那才會讓數(shù)學(xué)思想能夠真正地在職業(yè)高中學(xué)生的學(xué)習(xí)世界中激活。必須看到,這不是一個自然而然的過程,因為更多的時候?qū)W生認(rèn)為數(shù)學(xué)就是數(shù)學(xué),專業(yè)就是專業(yè)。因此,這實際上是一個將數(shù)學(xué)思想的工具性更顯性地體現(xiàn)到專業(yè)學(xué)習(xí)中的過程。
那么,對于變式思想,在學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)中可能存在于哪里呢?筆者在專業(yè)老師的幫助下,尋找到這樣的一些場合。如服裝設(shè)計專業(yè)中,造型、款式、色彩、材質(zhì)、面料是基本的核心要素,而造型又是要素之首,其從數(shù)學(xué)的角度來看,造型其實就是點、線、面、體的演繹,因此只要抓住這一“本質(zhì)特征”然后去結(jié)合不同年齡階段、不同體型的人的“非本質(zhì)特征”去設(shè)計,就可以將紛繁的服裝設(shè)計思路整理成具有變式思想的“本質(zhì)特征”與“非本質(zhì)特征”的組合,從而就可以促進學(xué)生對服裝設(shè)計的理解;又如在汽車維修專業(yè)中,筆者注意到從自身的角度來看,汽車維修涉及那么多的零件,是不可能記得住的,而選擇這個專業(yè)的學(xué)生最初也有這樣的認(rèn)識,甚至還有一些畏懼。但另一方面又可以看到無論是實訓(xùn)教室的老師,還是實訓(xùn)基地的師傅們,他們都能很順利地發(fā)現(xiàn)問題并及時找到維修方法,這其中的原因是什么呢?后來筆者的學(xué)習(xí)過程與學(xué)生的學(xué)習(xí)過程基本上一樣,其實就是將整個汽車分成不同的系統(tǒng),然后結(jié)合現(xiàn)代汽車“模塊化”設(shè)計的思想,基本上就可以判斷出故障所在與維修方法。后來筆者以課堂上總結(jié)的時候跟學(xué)生說:其實無論是什么專業(yè)的學(xué)習(xí),無論是什么內(nèi)容的學(xué)習(xí),關(guān)鍵在于抓住核心要素,就跟我們的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)一樣,關(guān)鍵在于抓住數(shù)與形的基本規(guī)律,然后不管規(guī)律之外的條件怎么變化,就都能發(fā)現(xiàn)問題解決的關(guān)鍵。
從變式思想的角度來看,這就是“本質(zhì)特征”與“非本質(zhì)特征”的關(guān)系。
三、讓變式思想成為學(xué)生思維視角
筆者總以為,在職業(yè)高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,數(shù)學(xué)知識的積累不是最為重要的,而讓學(xué)生在數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程中能夠生成看待問題的數(shù)學(xué)思維視角,那才是最為重要的。
就以變式思想為例,讓學(xué)生學(xué)會用變式思想去看待問題,并能成為學(xué)生自身的一種思維視角,關(guān)鍵不在于告訴學(xué)生變式的概念,也不在于告訴學(xué)生本質(zhì)特征與非本質(zhì)特征,而在于讓學(xué)生在數(shù)學(xué)問題的分析當(dāng)中,生成數(shù)學(xué)問題都有本質(zhì)特征與非本質(zhì)特征之分,而前者才是問題解決的關(guān)鍵;也在于學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中能夠?qū)W會從本質(zhì)特征與非本質(zhì)特征的角度去分析判斷問題。一旦學(xué)生有了這樣的意識,那就意味著學(xué)生的變式思想形成了。
而這兩者之間需要一個過渡,需要教師的指導(dǎo),更需要教師在數(shù)學(xué)與專業(yè)學(xué)習(xí)之間搭建一座認(rèn)知的橋梁。筆者的探究結(jié)論是:數(shù)學(xué)教師要努力發(fā)現(xiàn)自身所從事的數(shù)學(xué)及數(shù)學(xué)教學(xué),與學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)之間存在著哪些相通的地方。這些地方就是數(shù)學(xué)與專業(yè)接口的地方。而這種相通既可能是問題解決情境的相通,也可能是問題解決思想的相通,就職業(yè)高中的數(shù)學(xué)教學(xué)而言,需要尋找的往往是后者。如變式思想一樣,其既廣泛存在于數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)當(dāng)中,也廣泛存在于專業(yè)當(dāng)中,當(dāng)這樣的聯(lián)系點能夠為學(xué)生所明確時,就說明數(shù)學(xué)思想已經(jīng)成功地過渡到專業(yè)學(xué)習(xí)中了。
(作者單位:江蘇省如皋第一中等專業(yè)學(xué)校)