鄭壽寶
[摘 要]數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)除了包含數(shù)學(xué)知識(shí)、方法、規(guī)律等學(xué)習(xí)內(nèi)容外,還應(yīng)有數(shù)學(xué)精神的培養(yǎng),數(shù)學(xué)理性精神當(dāng)屬數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的至高訴求。從數(shù)學(xué)理性的要義出發(fā),在“研究數(shù)學(xué)的理性”和“理性的研究態(tài)度”層面闡明具備數(shù)學(xué)理性的要旨,給出培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)理性的方法和策略。
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)理性;數(shù)學(xué)學(xué)習(xí);研究態(tài)度
[中圖分類號(hào)] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068(2018)05-0009-02
數(shù)學(xué)作為人類文化的一部分,包含數(shù)學(xué)的知識(shí)、方法、語(yǔ)言、思想、精神等,特別是在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)發(fā)展的過(guò)程中,數(shù)學(xué)將其理性精神發(fā)揮得淋漓盡致,僅為人類的發(fā)展提供了理性的思維方式和工具。故,對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),實(shí)則是對(duì)數(shù)學(xué)理性的追求。
數(shù)學(xué)理性一般體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,客觀的、理智的研究立場(chǎng)。數(shù)學(xué)研究的對(duì)象并非客觀世界中真實(shí)存在的,而是人類抽象思維的產(chǎn)物,但是在研究中,我們應(yīng)當(dāng)采取純客觀的立場(chǎng),通過(guò)嚴(yán)格的邏輯分析去揭示其內(nèi)在的性質(zhì)。第二,精確的、定量的思維方式。數(shù)學(xué)理性的“數(shù)學(xué)味”就體現(xiàn)在它的“精確”“定量”上,不應(yīng)含糊,這既是科學(xué)研究的基本方法,也是科學(xué)研究的基本目標(biāo)。第三,批判的、開放的理性精神。批判的精神讓我們能時(shí)刻提醒自己不要淪為權(quán)威主義者,而要用可靠的論證來(lái)進(jìn)行判斷。
明確“數(shù)學(xué)理性”范疇后,要做的就是讓學(xué)習(xí)者具備“數(shù)學(xué)理性”?;诶硇缘目陀^性、學(xué)習(xí)者的主觀性,具備“數(shù)學(xué)理性”的要旨可概括為“客觀”和“主觀”,即”研究數(shù)學(xué)的理性“和”理性的研究態(tài)度“。
一、引導(dǎo)學(xué)生抽象出數(shù)學(xué)的本質(zhì)
“抽象”是數(shù)學(xué)的特性,“抽象出數(shù)學(xué)本質(zhì)”則是數(shù)學(xué)理性所在。
如教學(xué)蘇教版教材三年級(jí)上冊(cè)“倍的認(rèn)識(shí)”時(shí),學(xué)生通過(guò)條件“藍(lán)花有2朵,黃花有6朵”就能感受到“黃花的朵數(shù)是藍(lán)花的3倍”,也能通過(guò)“藍(lán)花有2朵,紅花有8朵”感受到“紅花的朵數(shù)是藍(lán)花的4倍”等倍數(shù)關(guān)系,至此,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),“倍”還只是一個(gè)表象認(rèn)識(shí),而對(duì)于為什么“一個(gè)數(shù)是另一個(gè)數(shù)的幾倍”還不清楚,學(xué)生的認(rèn)知上缺一個(gè)“倍”的抽象過(guò)程?!皵[一擺、畫一畫”則給學(xué)生抽象出“倍”的含義提供了途徑。擺:擺出2朵藍(lán)花、6朵黃花,為了能看出黃花的朵數(shù)是藍(lán)花的3倍,擺的同時(shí)還需體現(xiàn)出“份數(shù)對(duì)應(yīng)”,如圖1。
把圈中的花拿走后(如圖2),從僅有兩種數(shù)量,到對(duì)應(yīng)份數(shù),再到留下的“圈”,這是逐步抽象的過(guò)程,也是逐步厘清“倍”的本質(zhì)的過(guò)程?!爱嬕划嫛币彩浅橄蟪觥氨丁北举|(zhì)的途徑,具體思維過(guò)程亦是從表象到本質(zhì),這里就不展開說(shuō)明了。
以上課例反映了數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不是停留在表面而是要抽象出本質(zhì),這正是數(shù)學(xué)理性使然。
二、讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)結(jié)論形成的過(guò)程
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)包含對(duì)數(shù)學(xué)結(jié)論、公式等結(jié)果的認(rèn)知,更需經(jīng)歷基本的活動(dòng)過(guò)程,積累基本的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),尤其是小學(xué)數(shù)學(xué),“還原數(shù)學(xué)結(jié)論形成的過(guò)程”是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的理性思考,即明白“所以然”。
如教學(xué)蘇教版教材五年級(jí)下冊(cè)“圓面積計(jì)算方法”時(shí), “圓面積等于半徑的平方乘圓周率”這個(gè)計(jì)算方法并不復(fù)雜,學(xué)生都能夠運(yùn)用公式解決問(wèn)題。這節(jié)課教學(xué)的核心在哪里?是用它來(lái)解決問(wèn)題,還是探索出公式形成的過(guò)程?顯然后者是每一個(gè)教師的用心所在。教師可以“怎樣計(jì)算出圓這種曲線圍成的圖形面積呢?”為切入點(diǎn)進(jìn)行教學(xué),學(xué)生可能會(huì)受到之前研究圖形面積方法的影響選擇用數(shù)方格的方式開展研究,但一定會(huì)發(fā)現(xiàn)“數(shù)方格”的方式所得到的面積不準(zhǔn)確,因?yàn)槭乔€圍成的圖形,將“曲線圖形”轉(zhuǎn)換成“直線圖形”是此時(shí)研究面積的內(nèi)在需要,至此,將圓轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)方形繼續(xù)研究,圓的面積計(jì)算方法也應(yīng)運(yùn)而生。這個(gè)探索過(guò)程給了學(xué)生一個(gè)“明白圓的面積為什么這樣算”的答案,也是一次學(xué)生自我還原知識(shí)結(jié)論形成的過(guò)程,即知道了“所以然”。其實(shí)“還原數(shù)學(xué)結(jié)論形成的過(guò)程”不僅在面積計(jì)算的教學(xué)中有所體現(xiàn),乘法口訣的教學(xué)、單位進(jìn)率的學(xué)習(xí)、分?jǐn)?shù)的理解等無(wú)不重視“所以然”,明白了數(shù)學(xué)中的“所以然”,才能明晰數(shù)學(xué)的理性。
三、讓學(xué)生體悟數(shù)學(xué)的邏輯性
能體悟數(shù)學(xué)的邏輯性是理解數(shù)學(xué)的關(guān)鍵,也是數(shù)學(xué)理性的彰顯。如“商不變的性質(zhì)”的教學(xué)中,學(xué)生通過(guò)下表中對(duì)除法算式的計(jì)算、觀察、交流、推理、發(fā)現(xiàn)等過(guò)程,就能從除法算式的共同點(diǎn)推出一般性結(jié)論:在除法里,被除數(shù)和除數(shù)都乘或除以同一個(gè)數(shù)(0除外),商不變。
整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程是一個(gè)歸納、推理的過(guò)程,是從一般性中尋找共性的過(guò)程,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不僅形成了結(jié)論,更體悟了數(shù)學(xué)的邏輯性。
又如,根據(jù)平行四邊形“兩組對(duì)邊分別平行且相等,對(duì)角相等”的特點(diǎn),能推出“只有一組對(duì)邊平行的四邊形不是平行四邊形”“有一組對(duì)邊不相等的四邊形不是平行四邊形”,也能做出“因長(zhǎng)方形對(duì)邊平行且相等、四角相等,所以屬于平行四邊形”等判斷。
四、讓學(xué)生體悟理性的研究態(tài)度
1.了然“是什么”
“理性”的態(tài)度首先是了然“是什么”。研究數(shù)學(xué)的任何一種元素,都需從其“是什么”開始。如學(xué)習(xí)平行四邊形的性質(zhì)時(shí),學(xué)生在操作、猜測(cè)、合作、交流后基本能探索出“對(duì)邊平行且相等、對(duì)角相等”等平行四邊形的獨(dú)有特質(zhì);又如“3x和33”,“3x”表示的是“3乘x”,而“33”則是3個(gè)十和3個(gè)一的和。這些即是研究的第一個(gè)層面——了然“是什么”,是理性的開始。
2.追尋“為什么”
“理性”的態(tài)度其次是追尋“為什么”。蘋果掉在地上,我們會(huì)習(xí)以為常,而蘋果砸在了牛頓頭上,他卻追問(wèn)“為什么蘋果會(huì)往地面掉落而不是往空中飛”,萬(wàn)有引力定律據(jù)此被他發(fā)現(xiàn),這是理性的研究態(tài)度帶來(lái)的發(fā)現(xiàn)。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),“理性地追尋為什么”是下一個(gè)發(fā)現(xiàn)的開始,數(shù)學(xué)皇冠上的明珠“哥德巴赫猜想”的內(nèi)容都已經(jīng)十分清楚了,當(dāng)屬“是什么”,但數(shù)學(xué)研究者并未停止探索,仍苦苦去追尋“為什么”,正因?yàn)橛羞@樣理性的態(tài)度,陳景潤(rùn)方摘得桂冠,數(shù)學(xué)才能得到一次次的發(fā)展。
克萊因說(shuō):“數(shù)學(xué)是一種理性的精神,使人類的思維得以運(yùn)用到最完善的程度?!睌?shù)學(xué)學(xué)習(xí)學(xué)什么,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的訴求在哪里,數(shù)學(xué)理性當(dāng)屬我們思考并實(shí)踐的方向。數(shù)學(xué)理性帶給學(xué)生的不僅僅是純粹的數(shù)學(xué)知識(shí),更是一種精神,能夠引導(dǎo)學(xué)生在多維學(xué)科中深度學(xué)習(xí)。
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(責(zé)編 童 夏)