蔣國芳
【摘 要】《關(guān)于深化義務(wù)教育課程改革的指導(dǎo)意見》首次將義務(wù)教育課程劃分為基礎(chǔ)性課程和拓展性課程兩大類。其中,拓展課程建設(shè)是我省深化基礎(chǔ)教育改革的重要內(nèi)容,也是此次改革的亮點(diǎn)。本文介紹了深化課改的背景,明確了何為拓展課程及其和課堂教學(xué)拓展之間的區(qū)別,并結(jié)合自身參與學(xué)校數(shù)學(xué)拓展課程建設(shè)的經(jīng)歷,提出了初中數(shù)學(xué)拓展的原則和途徑,以期為各學(xué)校貫徹數(shù)學(xué)拓展課程建設(shè)提供一些建議。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);拓展課程;原則及途徑
一、背景介紹
今年3月,省教育廳出臺《關(guān)于深化義務(wù)教育課程改革的指導(dǎo)意見》?!兑庖姟吩趪艺n程、地方課程、校本課程的三級課程分類的基礎(chǔ)上,首次從教育功能的層面將義務(wù)教育課程劃分成基礎(chǔ)性課程和拓展性課程兩類。拓展性課程的提出和建設(shè),將在落實(shí)義務(wù)教育基礎(chǔ)性、全面性和公平性的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化學(xué)生的個性化發(fā)展。此舉是深化現(xiàn)階段義務(wù)教育課程改革的重要舉措,既是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、全面提高國民素質(zhì)的迫切要求,也是總結(jié)和推廣本世紀(jì)初開始的義務(wù)教育課程改革先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)實(shí)需要,更是對我省深化高中課程改革,尤其是去年9月開始實(shí)施的高考招生制度改革的一種呼應(yīng)。
二、基本問題
作為深化義務(wù)教務(wù)課程改革的試點(diǎn)學(xué)校,我校數(shù)學(xué)教研組在校領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)和支持下,積極響應(yīng)號召,于本學(xué)期開始嘗試展開初中數(shù)學(xué)拓展課程教學(xué)的探索。
(一)何為拓展課程
在初步探索階段,首先明確什么是拓展課程。按照《意見》的表述,基礎(chǔ)性課程指國家和地方課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的統(tǒng)一學(xué)習(xí)內(nèi)容,拓展性課程則指學(xué)校自主開發(fā)開設(shè)、供學(xué)生自主選擇的學(xué)習(xí)內(nèi)容。《意見》還將拓展性課程分為知識拓展、體藝特長、實(shí)踐活動等三大類。其中,知識拓展類課程是基礎(chǔ)性課程的延伸、應(yīng)用和整合,這類課程應(yīng)基于地方文化和學(xué)科核心素養(yǎng),旨在拓展學(xué)生的知識面,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。據(jù)此,筆者認(rèn)為初中數(shù)學(xué)拓展課程可作如下定義:即以學(xué)校為教研主陣地,以初中數(shù)學(xué)課程知識為載體,從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的意義空間、文化內(nèi)涵、生活底蘊(yùn)中去延伸和開拓,以發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)為核心的數(shù)學(xué)知識拓展型課程。
(二)拓展課程與課堂教學(xué)拓展
弄清楚拓展課程和課堂教學(xué)拓展的差異,有助于更好地理解拓展課程的地位,更為深入地貫徹實(shí)施深化教育改革要求。數(shù)學(xué)拓展課程作為基礎(chǔ)性課程的補(bǔ)充,應(yīng)當(dāng)是擁有包含指導(dǎo)思想、教學(xué)原則、課程實(shí)施、課程評價、條件保障在內(nèi),既聯(lián)系數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程,又具有相對獨(dú)立性的課程體系。而數(shù)學(xué)課堂教學(xué)拓展是基于某一堂數(shù)學(xué)課而言,是指在課堂教學(xué)過程中依據(jù)該堂課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo),在一定范圍和深度上同外部相關(guān)的內(nèi)容密切聯(lián)系起來的教學(xué)活動,屬于基礎(chǔ)性課程的范疇。數(shù)學(xué)拓展課程的開發(fā)和實(shí)施,將有效緩解現(xiàn)行初中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程統(tǒng)一學(xué)習(xí)內(nèi)容過多、過分強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)性、對學(xué)生興趣培養(yǎng)和個性發(fā)展不夠重視的問題。
三、拓展原則
省教育廳辦公室發(fā)布的關(guān)于建設(shè)拓展課程的意見中指出,拓展課程應(yīng)滿足多樣性、層次性、綜合性和實(shí)踐性四個基本原則。數(shù)學(xué)拓展課程的建設(shè)首先需要滿足上述四條拓展課程的共性,同時,筆者認(rèn)為,因數(shù)學(xué)學(xué)科的個性,還需要具體分析具體制定數(shù)學(xué)拓展課程的相關(guān)原則。本學(xué)期以來,筆者所在學(xué)校的數(shù)學(xué)教研組積極嘗試數(shù)學(xué)拓展課程的開發(fā)和實(shí)踐。筆者根據(jù)自身參與數(shù)學(xué)拓展課程觀摩與交流的經(jīng)歷,結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對數(shù)學(xué)拓展課堂建設(shè)提出以下三個原則。
(一)橫向拓展,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
數(shù)學(xué)知識不是孤立的存在。表現(xiàn)有二:某個知識往往前有鋪墊后有延伸,前后知識逐步遞進(jìn)、有序展開;不同知識間也存在聯(lián)系,例如數(shù)形結(jié)合。數(shù)學(xué)知識相互關(guān)聯(lián),橫向交織,形成網(wǎng)絡(luò)。因而在設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)拓展課程時,可利用現(xiàn)階段的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)性課程尚未涉及,且符合中學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)的內(nèi)容進(jìn)行橫向拓展??梢哉业交A(chǔ)性課程的延伸內(nèi)容或者跨界聯(lián)系的知識點(diǎn)所在,幫助學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。例如,我們在進(jìn)行完全平方公式的證明時,在完成了基礎(chǔ)性知識的教學(xué)任務(wù)后,可以利用數(shù)學(xué)拓展課堂適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生了解數(shù)形結(jié)合思想,并結(jié)合一些簡單的練習(xí)進(jìn)行強(qiáng)化,幫助學(xué)生進(jìn)行知識的橫向遷移。橫向且正向?qū)W習(xí)遷移可以為以后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)起到良好的鋪墊作用。
(二)縱向拓展,深化知識理解
所謂縱向,從內(nèi)容的難度和學(xué)習(xí)層次的深度上說。就難度而言,最近發(fā)展區(qū)理論認(rèn)為,教學(xué)應(yīng)當(dāng)適時為學(xué)生提供有難度的內(nèi)容,促使學(xué)生“跳一跳,摘桃子”。數(shù)學(xué)拓展課程應(yīng)當(dāng)基于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)性課程,并根據(jù)班級學(xué)生的學(xué)情制定稍難的學(xué)習(xí)任務(wù),形成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的縱向拓展,幫助學(xué)生深化理解基礎(chǔ)性課程中的知識。就深度而言,新課標(biāo)認(rèn)為學(xué)生應(yīng)當(dāng)有足夠的時間和空間經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測、計(jì)算、推理、驗(yàn)證等活動過程。因而拓展性課程的一個重要任務(wù)和使命,就是通過設(shè)置動手實(shí)踐、自主探索與合作交流等活動,引導(dǎo)學(xué)生追問為什么、探究還有什么以及還能怎么樣,讓學(xué)生體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的樂趣,挖掘出知識背后的“所以然”。這在一定程度上可以彌補(bǔ)基礎(chǔ)性課程對數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練不足的缺陷,也能夠通過恰當(dāng)?shù)奶骄拷鉀Q數(shù)學(xué)能力較好學(xué)生“吃不飽”的問題。
(三)課外拓展,課堂聯(lián)系生活
新課標(biāo)指出,數(shù)學(xué)教育作為促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展教育的重要組成部分,不僅要發(fā)揮數(shù)學(xué)在培養(yǎng)人的邏輯推理和創(chuàng)新思維方面的作用,更要使學(xué)生掌握現(xiàn)代生活和學(xué)習(xí)中所需要的數(shù)學(xué)知識與技能。因而數(shù)學(xué)拓展課程應(yīng)當(dāng)充分考慮到數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用性和實(shí)踐性,并以之為方向朝課外和生活拓展,也朝學(xué)生未來的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)拓展。目前初中數(shù)學(xué)教學(xué)仍以班級授課制為主,筆者認(rèn)為,在傳統(tǒng)的以班級為單位的組織形式下展開拓展課程,可以引進(jìn)生活中的一些值得思考的、學(xué)生們正在經(jīng)歷或?qū)?jīng)歷的數(shù)學(xué)問題,例如銀行存款利率中的數(shù)學(xué)問題、手機(jī)套餐方案選擇問題。跳出班級授課制的制約,帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)學(xué)校、走進(jìn)社區(qū)、走進(jìn)企業(yè),發(fā)現(xiàn)實(shí)際生活中的數(shù)學(xué)問題則更值得嘗試。我們可以組織學(xué)生展開以小組為單位的專題調(diào)研、社會實(shí)踐活動,讓學(xué)生在給定目標(biāo)下,設(shè)計(jì)解決問題的方案,進(jìn)一步體驗(yàn)分析問題和解決問題的過程,發(fā)展應(yīng)用意識和能力。
四、拓展途徑
根據(jù)上述數(shù)學(xué)拓展課程的原則,筆者結(jié)合自身數(shù)學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和總結(jié),提出以下三條數(shù)學(xué)拓展課程的可能途徑。
(一)將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)拓展課程
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)在新的時代背景下,除了堅(jiān)持?jǐn)?shù)學(xué)的應(yīng)用性、工具性,也應(yīng)當(dāng)關(guān)注數(shù)學(xué)的人文性。數(shù)學(xué)史是數(shù)學(xué)教學(xué)的人文向度的重要表現(xiàn)。20世紀(jì)70年代興起的HPM研究大力提倡數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用,其諸多教學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,數(shù)學(xué)史與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合能夠有效的激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣,幫助學(xué)生了解在人類文明發(fā)展中數(shù)學(xué)的作用,感受數(shù)學(xué)家治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn),欣賞數(shù)學(xué)的優(yōu)美,從而構(gòu)筑數(shù)學(xué)與人文之間的橋梁。我國數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育國際研討會議自2005年舉辦第一屆以來,連續(xù)五屆大會都把如何將數(shù)學(xué)史融入中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)、提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量作為會議的主要議題。義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011)也指出,數(shù)學(xué)文化作為數(shù)學(xué)教育的組成部分,應(yīng)當(dāng)滲透在教學(xué)中。而數(shù)學(xué)史恰恰是數(shù)學(xué)文化的重要載體,理應(yīng)成為數(shù)學(xué)課程的有機(jī)組成部分。然而長久以來,我國的初中數(shù)學(xué)教學(xué)強(qiáng)調(diào)解題教學(xué),數(shù)學(xué)史在中學(xué)數(shù)學(xué)中沒有得到應(yīng)有的重視,從而忽視了培養(yǎng)學(xué)生從整體、宏觀認(rèn)識數(shù)學(xué)思想體系、文化內(nèi)涵和美學(xué)價值。因此,作為基礎(chǔ)性數(shù)學(xué)課程的深化,數(shù)學(xué)拓展課程應(yīng)當(dāng)對數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用給予充分重視。
如何實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)史融入初中數(shù)學(xué)拓展課程的教學(xué)設(shè)計(jì)?筆者查閱了相關(guān)資料,作了一番總結(jié)與思考。
(1)講授數(shù)學(xué)知識的歷史發(fā)展及演變歷程。例如在學(xué)習(xí)函數(shù)這一初中數(shù)學(xué)重點(diǎn)板塊時,對于剛剛接觸函數(shù)的初中學(xué)生來說,對函數(shù)概念的發(fā)展史,雖然不可能有較深的理解,但函數(shù)的演變史無疑對加深理解課堂知識、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣是有益的。又如在學(xué)習(xí)從自然數(shù)到有理數(shù)這一板塊時,可以通過對“數(shù)的理論體系”發(fā)展的漫長歷程的展示,揭示數(shù)學(xué)不是靜止而是動態(tài)的,不是絕對的而是在猜想和證明中不斷發(fā)展進(jìn)化的。從中展示出人類探索數(shù)學(xué)奧秘的決心和毅力,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)家治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn),激發(fā)學(xué)生探索數(shù)學(xué)知識的熱情。
(2)利用數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)研究的奇聞軼事形成激勵。帕斯卡爾16歲奠基射影幾何,牛頓22歲發(fā)現(xiàn)一般二項(xiàng)式定理,高斯18歲時發(fā)明了用圓規(guī)和直尺作正17邊形的方法;陳景潤艱辛付出完全靠紙筆和腦袋證明哥德巴赫猜想中的“1+2”,華羅庚克服貧寒困苦終有所成,陳省身作為現(xiàn)代微分幾何的開拓者被楊振寧譽(yù)為繼歐幾里得、高斯、黎曼、嘉當(dāng)之后又一里程碑式的人物……在數(shù)學(xué)拓展課程的教學(xué)中,有意識地給學(xué)生介紹歷史上有名的國內(nèi)外數(shù)學(xué)家治學(xué)的故事,將會帶給學(xué)生莫大的激勵。同時從他們治學(xué)的挫折和失敗的經(jīng)歷中揭示在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)困難是正常的,以此幫助學(xué)生樹立對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心,幫助學(xué)生克服畏難心理。
(3)古為今用洋為中用,巧解歷史上的數(shù)學(xué)問題。歷史上的數(shù)學(xué)問題為數(shù)學(xué)拓展課程提供了豐富的教學(xué)資源,有許多可以直接用于當(dāng)下的數(shù)學(xué)拓展課程。例如在講授概率這一板塊時,在數(shù)學(xué)拓展課上引入數(shù)學(xué)史上有名的“點(diǎn)數(shù)問題”:“若有甲乙兩人(賭技相當(dāng))各出賭金 96 金幣,規(guī)定必須要贏 3 場者才能贏得全部賭金 192 金幣,但比賽中途因故終止,此時甲、乙勝局?jǐn)?shù)為 2:1.問:此時應(yīng)如何分配賭金?”十五世紀(jì)到十七世紀(jì)共有五位數(shù)學(xué)家各自提出了自己的解法,教師可先出示題目并引導(dǎo)以小組為單位進(jìn)行交流和解題,相繼出示歷史上數(shù)學(xué)家的解法,同學(xué)們可能會因?yàn)樽约旱慕夥ê蜌v史上的解法的一致性而興奮不已。又如在引導(dǎo)學(xué)生用圖形直觀證明(a+b)2 =a2+b2 +2ab時,向?qū)W生介紹歐幾里得《幾何原卷》中的命題,如下圖:
另外,《孫子算經(jīng)》中的“雞兔同籠”問題,《九章算術(shù)》中的應(yīng)用題,希臘三大幾何難題等都可以成為數(shù)學(xué)拓展課程的資源。歷史上的數(shù)學(xué)問題及其解法對于今天的數(shù)學(xué)教學(xué)不僅是一種資源支持,更可以讓學(xué)生通過思考與古代數(shù)學(xué)思想發(fā)生思維的碰撞。在一次HPM的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,老師選取20名11—12歲的學(xué)生,先讓他們獨(dú)立完成選自于16世紀(jì)荷蘭數(shù)學(xué)教材中的三個題目,然后介紹原書上的解法。實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生對歷史上的方法產(chǎn)生了濃厚的興趣,為自己的解法與歷史方法的一致性而感到高興,也了解到了數(shù)學(xué)問題解法的多樣性,并比較了解法的優(yōu)劣,建立了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信??傊?,數(shù)學(xué)史蘊(yùn)含著大量數(shù)學(xué)知識發(fā)生發(fā)展的背景知識,數(shù)學(xué)研究的科學(xué)精神,是我們進(jìn)行數(shù)學(xué)拓展課程建設(shè)的寶貴資源。
(二)利用拓展課集中講授數(shù)學(xué)思想和方法
中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容大致由兩個部分組成:表層知識和深層知識。表層知識主要包括概念、性質(zhì)、法則、公式等數(shù)學(xué)的基本知識和基本技能,深層知識主要指數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法。深層知識是數(shù)學(xué)的精髓,它起著支撐和統(tǒng)率表層知識的作用。筆者在多年的教學(xué)中也發(fā)現(xiàn),出于教學(xué)考核的需要,教師往往不得不在表層知識上花大量時間對學(xué)生進(jìn)行機(jī)械的訓(xùn)練使得學(xué)生“做對”,以獲取更高的分?jǐn)?shù)。訓(xùn)練是必不可少的,因?yàn)閺?qiáng)化是數(shù)學(xué)技能習(xí)得的重要手段,但僅僅為了“做對”而進(jìn)行的強(qiáng)化于學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展而言并不能起到很好的作用,反而枯燥機(jī)械的重復(fù)會削弱學(xué)生在數(shù)學(xué)上的興趣和創(chuàng)造力。比如有的學(xué)生在一些熟悉的題目上游刃有余,但是題目稍微一變形就束手無策,分?jǐn)?shù)落差巨大,究其原因在于,學(xué)生沒有真正獲取蘊(yùn)含在題目中的深層知識。我們教師不僅要讓學(xué)生“做對”,還要讓學(xué)生“會做”,這就需要教師在基本知識和基本技能的教學(xué)過程中,不斷地滲透與之相關(guān)的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法,即深層知識,讓學(xué)生在掌握兩基的同時領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)思想和方法的統(tǒng)領(lǐng)性,繼而表里結(jié)合,高屋建瓴,占領(lǐng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的制高點(diǎn),不斷提高數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。根據(jù)義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)(2011),初中階段的基本數(shù)學(xué)思想主要包括歸納、演繹、抽象、轉(zhuǎn)化、分類、模型、數(shù)形結(jié)合等,基本方法主要指待定系數(shù)法、消元法、配方法、換元法、圖象法等。初中數(shù)學(xué)方法在數(shù)學(xué)教材里都有具體涉及但缺乏系統(tǒng)性;數(shù)學(xué)思想散于教材和練習(xí)中,需要經(jīng)過一定的歸納總結(jié)和強(qiáng)化才能夠較好地為學(xué)生所理解和吸收,因而,筆者認(rèn)為,可以利用為數(shù)不多的數(shù)學(xué)拓展課程將平日里零碎的、未經(jīng)總結(jié)和強(qiáng)化的數(shù)學(xué)思想和方法進(jìn)行一番梳理,通過練習(xí)和強(qiáng)化幫助學(xué)生內(nèi)化思想方法。如何將數(shù)學(xué)思想和方法融入數(shù)學(xué)拓展課程的設(shè)計(jì)呢?在同樣將拓展課程納入義務(wù)教育階段課程組成部分的上海,一項(xiàng)培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維較好的學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法的實(shí)踐研究或許能夠給我們提供一定的借鑒:
課題組通過梳理相關(guān)文獻(xiàn)和教學(xué)實(shí)踐研究證明初中數(shù)學(xué)方法和思想的運(yùn)用對于數(shù)學(xué)思維水平稍低的初中學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)成績提高無明顯效果,但對中等以上特別是將升入高一級學(xué)校繼續(xù)深造的學(xué)生有明顯效果。課題組首先在一所開設(shè)拓展課程的中學(xué)建立數(shù)學(xué)思想方法應(yīng)用探究班。而后使用自編教材《初中數(shù)學(xué)方法80講——六 、七年級使用》和《初中數(shù)學(xué)方法120講——八、九年級使用》對探究班的學(xué)生進(jìn)行每周一節(jié)數(shù)學(xué)思想方法課的拓展訓(xùn)練,并以該班為案例總結(jié)經(jīng)驗(yàn)而后推廣至50多所學(xué)校。研究結(jié)果表明,使用《120講》的學(xué)校學(xué)生的數(shù)學(xué)中考成績及高分段比例有了明顯的提高。這讓筆者有了一定的思考,并得到一定的啟示:
(1)數(shù)學(xué)思想方法類的拓展課程更適合采用分層教學(xué)的方式。之所以選擇數(shù)學(xué)思維能力較好的學(xué)生參加探究班級是基于相關(guān)研究的結(jié)果。數(shù)學(xué)思想蘊(yùn)涵在數(shù)學(xué)知識形成、發(fā)展和應(yīng)用的過程中,是數(shù)學(xué)知識和方法在更高層次上的抽象與概括,基礎(chǔ)知識和基本技能較為薄弱的學(xué)生可能難以在較高層次上得到鍛煉,反而可能因此打亂原有的知識結(jié)構(gòu),失去數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心。因而,將數(shù)學(xué)思想和方法集中在數(shù)學(xué)拓展課程進(jìn)行講授可以嘗試用“分層教學(xué)”的方式,這也是《關(guān)于深化義務(wù)教育課程改革的指導(dǎo)意見》所鼓勵嘗試的。但是實(shí)施分層教學(xué)應(yīng)當(dāng)遵循“學(xué)生自愿、教師走教、動態(tài)分層”的原則,切忌簡單地以學(xué)科成績分“快慢班”。
(2)學(xué)校應(yīng)當(dāng)積極籌備數(shù)學(xué)思想和方法教學(xué)的資源,包括師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)、教學(xué)材料的準(zhǔn)備。目前還沒有一本教輔或教師參考用書對初中數(shù)學(xué)主要思想和方法進(jìn)行專門梳理和總結(jié)并成冊,因而這給學(xué)校教師發(fā)揮自身教科研能力、自主開發(fā)校本教材提供了很大的空間。上述例子中的兩本《120講》即為學(xué)校教師自主編寫的校本教材。有條件的學(xué)校還可以聯(lián)合區(qū)內(nèi)學(xué)校教師,利用集體智慧編寫適合全區(qū)學(xué)生使用的相關(guān)教材。這或許需要一個過程,需要多方支持,但是相信一旦編寫出相關(guān)教材將會受益無窮。
“作為知識的數(shù)學(xué)出校門不到兩年就忘了,唯有深深銘記在頭腦中的數(shù)學(xué)的精神、數(shù)學(xué)的思想、研究的方法和著眼點(diǎn)等,這些隨時隨地的發(fā)生作用,使人終身受益?!睂?shù)學(xué)思想和方法融入數(shù)學(xué)拓展課程不論對學(xué)生個人還是對學(xué)校的數(shù)學(xué)教學(xué),都會大有裨益。
(三)開發(fā)數(shù)學(xué)應(yīng)用與探究型拓展課程
數(shù)學(xué)應(yīng)用與探究型課程的范圍很廣。既包括課堂內(nèi)為了分析某個數(shù)學(xué)問題、弄清某個數(shù)學(xué)現(xiàn)象而展開的合作交流與探究,也包括課堂外以數(shù)學(xué)為載體展開的資料搜集和調(diào)研。數(shù)學(xué)應(yīng)用與探究型拓展課程著眼于培養(yǎng)學(xué)生的方案設(shè)計(jì)選擇能力、信息搜集和處理的能力、問題分析和解決的能力、與人交流與合作的能力。新課程理念強(qiáng)調(diào)教學(xué)以學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活和已有經(jīng)驗(yàn)為學(xué)習(xí)背景,筆者認(rèn)為,數(shù)學(xué)應(yīng)用和探究型拓展課程也應(yīng)當(dāng)聯(lián)系學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn),從學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活中找素材形成可供探究的內(nèi)容,提高學(xué)生動手、實(shí)踐、思考、探索、閱讀自學(xué)和合作的能力。筆者從空間范圍的角度將這類數(shù)學(xué)拓展課程分為兩種:課堂內(nèi)的拓展和走出課堂的拓展。
1.課堂內(nèi)的拓展
在筆者所在的學(xué)校,不少數(shù)學(xué)教師已經(jīng)開始嘗試拓展課程的教學(xué)。有的教師以《銀行存款中的利率問題》為一堂數(shù)學(xué)拓展課的主題,將生活中的利率問題引進(jìn)課堂,通過引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)存款方案、比較優(yōu)化不同方案的活動,體會數(shù)學(xué)知識在實(shí)際生活中的應(yīng)用的廣泛性和科學(xué)性,收到了良好的效果。教師首先向?qū)W生展示一張杭州銀行的存單,通過觀察存單的活動引導(dǎo)學(xué)生了解存單上有哪些信息,接著結(jié)合學(xué)生的表述借機(jī)完整介紹存款方式、本金、利息和利率等概念。在學(xué)生對以上基本概念有一定的了解后,引導(dǎo)學(xué)生得出以下公式:
①利息=本金*利率*存期。
②本息和=本金+利息。
接著教師創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生自主存款,通過填寫空白存單的活動,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用利息計(jì)算方式。教師假設(shè)一年后取出存款,再次引導(dǎo)學(xué)生在“存兩年定期”和“存一年再轉(zhuǎn)存一年”這兩種方式中通過計(jì)算選擇存款收益更多的方式,對存款的方案進(jìn)行優(yōu)化。最后教師引導(dǎo)學(xué)生放眼儲蓄存款以外的理財方式,將知識延伸到課堂之外,將課堂和實(shí)際相聯(lián)系起來。以上教學(xué)設(shè)計(jì)的最大亮點(diǎn)在于,這位老師將數(shù)學(xué)教材中有關(guān)利率的知識進(jìn)行了拓展和遷移,將學(xué)生的視線引到生活情境中,形成了“創(chuàng)設(shè)問題情境——建立數(shù)學(xué)模型——對所建的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解釋與應(yīng)用”的課堂教學(xué)模式。本堂數(shù)學(xué)拓展課集應(yīng)用性和探究性為一體,充分鍛煉了學(xué)生實(shí)踐、探索、思考、合作的能力。
另一位教師則以橋牌為拓展課程的主題,將課程合理有序地安排在一個學(xué)期,使用自編的講義用11個課時完成了橋牌的課堂趣味教學(xué)。其主要安排如下:
講義一
就內(nèi)容而言,該教師對橋牌的講解由淺入深,將理論上的方法及原則同學(xué)生具體的實(shí)踐操作相結(jié)合。為了不破壞教學(xué)設(shè)計(jì)的完整性,筆者選取講義一的部分內(nèi)容為例:
001.【何為橋牌】橋牌集思維、分析、計(jì)算、推理于一身,是國際比賽項(xiàng)目。我國男女選手在世界上均有很高的水平。中學(xué)生完全有必要對橋牌有一個比較好的了解。
002.【橋牌打法】你和對家是朋友,聯(lián)合起來與另兩家作戰(zhàn)。使用統(tǒng)一的叫牌法(后學(xué)),使用獨(dú)立的坐莊技術(shù)(后學(xué)),使用聯(lián)合的防守手段(后學(xué)),進(jìn)行游戲或者比賽。
003.【橋牌基本規(guī)則】一副撲克54張,去掉2張Joker共52張。分4門花色各13張(從A,K,Q,J, 10,9,8,7,6,5,4,3,2)。請按花色理好,記號:黑桃S,紅桃H,方塊D,草花C.為相對橋牌有一個強(qiáng)弱之分,規(guī)定A記4點(diǎn),K記3點(diǎn),Q記2點(diǎn),J記1點(diǎn),其余不計(jì)。當(dāng)一手牌?12點(diǎn)時,理解為較好,可以開叫。當(dāng)一手牌?7點(diǎn)時,理解為稍好,可以應(yīng)叫或者爭叫。
004.開叫。己方與敵方都沒有叫過牌,以新自然叫牌法(約定極少,比較自然)為準(zhǔn),以下同。
筆者幾次觀摩橋牌拓展課,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對此十分投入,課間還不忘和同學(xué)就課堂內(nèi)容進(jìn)行交流和討論,可見以橋牌教學(xué)為主題的拓展課深受學(xué)生的歡迎。類似于橋牌的可供拓展的內(nèi)容還有很多,例如國際象棋,24點(diǎn)算法等。我們學(xué)校數(shù)學(xué)拓展課還開設(shè)了數(shù)學(xué)未來領(lǐng)袖、懂點(diǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)等。筆者也了解到在杭州市下城區(qū)的一些小學(xué),教師將學(xué)生的視野引到校園中,引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識計(jì)算物體表面積體積等,稱之為“數(shù)學(xué)步道”。還有的學(xué)校將學(xué)生圍成圓桌的合作探究形象地稱為“普羅米修斯的智慧桌”,這些也都是可供借鑒的方式。
(2)走出課堂的拓展。沒有空間和時間的限制,走出課堂的拓展可以有效地溝通和融合“課內(nèi)與課外”、“數(shù)學(xué)與生活”、“知識與能力”。將數(shù)學(xué)和實(shí)踐相結(jié)合形成數(shù)學(xué)課題研究是走出課堂的拓展的一種重要途徑。例如,有同學(xué)發(fā)現(xiàn)手機(jī)服務(wù)商推出不同的服務(wù)套餐,這激發(fā)了他探究手機(jī)套餐搭配的興趣,并在同老師和同學(xué)的交流與合作中形成了《爸爸手機(jī)運(yùn)營商及套餐的選取和優(yōu)化》等研究;有同學(xué)對車牌號的編碼方式產(chǎn)生探究的欲望,通過上網(wǎng)搜集資料、實(shí)地采訪等形式形成《數(shù)學(xué)編碼在我市車牌號中的運(yùn)用》的研究報告。這些都是走出課堂的數(shù)學(xué)拓展課程的表現(xiàn)。
五、小結(jié)
在實(shí)際數(shù)學(xué)拓展課程的教學(xué)中,其原則和可使用的途徑與內(nèi)容還有許多,筆者的總結(jié)只是關(guān)于數(shù)學(xué)拓展課程原則和途徑的一種看法,當(dāng)然還有許多原則和途徑有待探究。在一堂數(shù)學(xué)拓展課上,講授的途徑和內(nèi)容也并不僅僅局限于某一種,而往往是多種途徑和內(nèi)容相結(jié)合。假設(shè)在課堂上強(qiáng)行“貼標(biāo)簽”似地講授數(shù)學(xué)史, 并不能很好地發(fā)揮數(shù)學(xué)史的功能,甚至學(xué)生可能會因?yàn)檫@些課程與“分?jǐn)?shù)” 無關(guān), 而“抵制”學(xué)習(xí);又假設(shè)我們一味地講數(shù)學(xué)思想則容易導(dǎo)致學(xué)生精力疲乏,事倍功半。數(shù)學(xué)拓展課程的教學(xué)也同樣如此,不管構(gòu)成數(shù)學(xué)拓展課程的途徑和內(nèi)容如何組合,都必須以“為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)服務(wù)”為宗旨。教師在拓展教學(xué)過程中要把握教學(xué)方向,思路合理,避免“為了拓展而拓展”。
數(shù)學(xué)拓展課程應(yīng)與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程有機(jī)結(jié)合,它應(yīng)立足數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程所學(xué)的內(nèi)容,并有一定的超越,但始終是為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)服務(wù)和奠基的。只有從學(xué)生的角度出發(fā),為學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)提升著想,這樣的數(shù)學(xué)拓展課程才是有效的、適時適度的。因此在數(shù)學(xué)拓展課程的建設(shè)中,我們應(yīng)當(dāng)找準(zhǔn)學(xué)生所需,根據(jù)校情、學(xué)情制定符合學(xué)生認(rèn)知水平的拓展課程,付之以切實(shí)的行動進(jìn)行有效地拓展,使數(shù)學(xué)課程因拓展而生趣盎然,使學(xué)生因拓展而學(xué)有所獲。
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