葛芬萍
摘要:從核心素養(yǎng)培育和學(xué)生的發(fā)展需要來看,具有顯著基礎(chǔ)性的數(shù)學(xué)學(xué)科,應(yīng)當(dāng)對學(xué)生的成長起到引導(dǎo)作用,數(shù)學(xué)學(xué)科的文化滲透,可以在這一方面起到重要作用,數(shù)學(xué)文化與核心素養(yǎng)的培育實際上存在諸多吻合之處。讓學(xué)生學(xué)習(xí)蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)文化的素材,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中生成對數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)思想方法的理解,學(xué)生可以獲得數(shù)學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)應(yīng)試中能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)學(xué)文化的滲透與核心素養(yǎng)的培育時,當(dāng)培育核心素養(yǎng)、滲透數(shù)學(xué)文化的過程中能夠提升學(xué)生的應(yīng)試能力時,各種教學(xué)取向的生命力才能體現(xiàn)出來。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)文化;教學(xué)研究
核心素養(yǎng)給高中數(shù)學(xué)教學(xué)帶來的啟發(fā)是豐富的,對數(shù)學(xué)教師的學(xué)科教學(xué)理解、教學(xué)方式、教學(xué)評價等會產(chǎn)生深刻的影響。對教師教學(xué)方式的影響可能是對教學(xué)效果產(chǎn)生影響最明顯的環(huán)節(jié)。當(dāng)前的高中數(shù)學(xué)教學(xué),很大程度上還受高考指揮棒的影響,表現(xiàn)出較為明顯的應(yīng)試取向,教學(xué)也趨向應(yīng)試化。但從核心素養(yǎng)培育和學(xué)生的發(fā)展需要來看,對于具有顯著基礎(chǔ)性的數(shù)學(xué)學(xué)科,應(yīng)當(dāng)給學(xué)生的成長帶來引導(dǎo)。筆者的觀點是,既然包括高中數(shù)學(xué)在內(nèi)的學(xué)科教學(xué)已經(jīng)走向核心素養(yǎng)時代,那么教學(xué)就應(yīng)當(dāng)在保證學(xué)生考試評價需要的同時,為學(xué)生的精神成長提供助力。基于傳統(tǒng)認(rèn)知,數(shù)學(xué)學(xué)科的文化滲透可以在這一方面起到重要作用。
一、核心素養(yǎng)下對數(shù)學(xué)文化的理解
數(shù)學(xué)文化歷來是高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究的一個重要內(nèi)容,在課堂上數(shù)學(xué)文化體現(xiàn)出層次性:有的數(shù)學(xué)文化是課堂上的點綴,用于活躍課堂氣氛,潤滑教學(xué)環(huán)節(jié);有的數(shù)學(xué)文化用于創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)生打開思維的空間。
總體而言,數(shù)學(xué)文化不會成為學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主線,因而在課堂上難以起到引領(lǐng)作用。但從專家對數(shù)學(xué)文化的研究來看,其在高中數(shù)學(xué)課堂上的作用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被發(fā)揮。有研究者從三個角度對數(shù)學(xué)文化及其研究的基本內(nèi)容進(jìn)行了分類,認(rèn)為應(yīng)當(dāng)包括三個方面:數(shù)學(xué)家群體乃至整個民族的數(shù)學(xué)文化心理的變遷,數(shù)學(xué)知識、方法及理論體系形成與發(fā)展的文化分析,數(shù)學(xué)作為文化傳播(數(shù)學(xué)教育形式)演變的文化學(xué)層面上的分析。
從這三個方面來看,數(shù)學(xué)文化與核心素養(yǎng)的培育實際上是存在諸多吻合之處的。比如說,數(shù)學(xué)文化及其研究中的“數(shù)學(xué)知識、方法及理論體系形成與發(fā)展”,其實就對應(yīng)學(xué)生的數(shù)學(xué)知識建構(gòu)過程,以及用到的數(shù)學(xué)思想方法;而“數(shù)學(xué)作為文化傳播”更多體現(xiàn)在學(xué)生在獲得數(shù)學(xué)知識與思想方法之后,能夠做到“三會”——用數(shù)學(xué)的眼光看問題,用數(shù)學(xué)的思維解決問題,用數(shù)學(xué)的語言描述問題,數(shù)學(xué)文化就體現(xiàn)在數(shù)學(xué)已經(jīng)成為學(xué)生看待生活中事物與問題時,自然而然選擇的工具,這是一種內(nèi)隱的文化。
所以從這個角度講,高中數(shù)學(xué)教學(xué)在核心素養(yǎng)的視角下,通過文化滲透培育學(xué)生的核心素養(yǎng),更多地應(yīng)當(dāng)側(cè)重于讓數(shù)學(xué)知識、方法、思想成為內(nèi)隱于學(xué)生內(nèi)心、能夠自發(fā)影響學(xué)生研究數(shù)學(xué)問題,或能夠用數(shù)學(xué)思維解決實際問題時的意識。
二、基于數(shù)學(xué)文化的核心素養(yǎng)培育
大量的實踐表明,數(shù)學(xué)文化在學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)知識的過程中,應(yīng)當(dāng)通過隱性的方式來進(jìn)行,也就是說,“滲透”的作用往往比顯性的強(qiáng)調(diào)效果更好。如果從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式三個角度來看,那么基于數(shù)學(xué)教學(xué)滲透數(shù)學(xué)文化的對策可以是:定位教學(xué)目標(biāo),讓數(shù)學(xué)文化教育有的放矢;定準(zhǔn)教學(xué)內(nèi)容,讓數(shù)學(xué)文化教育有例可援;改變教學(xué)方式,讓數(shù)學(xué)文化教育有聲有色;完善教學(xué)評價,讓數(shù)學(xué)文化教育有所廣益。
以“圓錐曲線”為例,在設(shè)計教學(xué)的時候,筆者特地加了這樣一個環(huán)節(jié):著名數(shù)學(xué)家歐幾里得在研究圓錐曲線的時候,經(jīng)歷了這樣一個思維過程,他首先把一個直角三角形的直角邊與桌面垂直,然后以該直角邊為軸去旋轉(zhuǎn),這樣就得到了一個立體,這個立體的表面就是一個圓錐面;然后,用一個垂直于母線的平面截這個圓錐,這樣就得到一個截線;歐幾里得通過研究發(fā)現(xiàn),如果是直角圓錐,那截的就是拋物線,如果是銳角圓錐,那截的就是橢圓,如果是鈍角圓錐,那截的就是雙曲線。
這個教學(xué)環(huán)節(jié)可以設(shè)置在學(xué)生通過傳統(tǒng)方法得出三個典型的圓錐曲線之后,加在學(xué)生運(yùn)用圓錐曲線知識解決問題之前。在這個時候加入這樣一個以數(shù)學(xué)史為素材的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),學(xué)生會忽然發(fā)現(xiàn)自己前面辛辛苦苦探究得到的三個典型的圓錐曲線,竟然在歐幾里得巧妙的思路當(dāng)中一個個出現(xiàn)。因此,學(xué)生最感興趣的是歐幾里得的思維,分析的重心則放在歐幾里得分析的圓錐面上。
在學(xué)生的分析過程中,基于數(shù)學(xué)史的研究對象,成為引導(dǎo)學(xué)生親近數(shù)學(xué)、感受數(shù)學(xué)魅力(歐氏幾何對于絕大多數(shù)高中學(xué)生而言都有一種天然吸引力),同時在這個階段插入這樣一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),還可以讓學(xué)生內(nèi)化前面探究得到的關(guān)于圓錐曲線的認(rèn)識。學(xué)生通過邏輯思維,對大腦中的圓錐、平面、平面截圓錐、銳角圓錐、直角圓錐、鈍角圓錐、拋物線、橢圓、雙曲線等表象進(jìn)行加工,并且形成一個完整的推導(dǎo)過程。這樣在學(xué)生的大腦中,圓錐曲線作為一個重要的數(shù)學(xué)知識同時也是數(shù)學(xué)模型,學(xué)生對其的認(rèn)識便更加深刻。更有意思的是,進(jìn)入下一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),即給學(xué)生呈現(xiàn)生活中的一些實際物體,如被稱為“小蠻腰”的廣州廣播電視塔時,學(xué)生一下子就猜想其為雙曲線,這說明學(xué)生形成的直覺已經(jīng)是非常好了,這也說明圓錐曲線已經(jīng)成為學(xué)生觀察、研究事物或問題的意識,是數(shù)學(xué)文化的重要體現(xiàn)。
三、核心素養(yǎng)視角下思考數(shù)學(xué)文化
通過上述案例,再思考高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的文化滲透,可以發(fā)現(xiàn)欲通過其走向核心素養(yǎng)的培育,關(guān)鍵還在于“滲透”。所謂滲透,就是不將數(shù)學(xué)文化當(dāng)成數(shù)學(xué)課堂上的標(biāo)簽,不是跟學(xué)生說“……體現(xiàn)著數(shù)學(xué)的文化”而是讓蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)文化的素材為學(xué)生所用,讓學(xué)生在加工過程中生成對數(shù)學(xué)史中孕育的數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)思想方法的理解,這樣學(xué)生可以獲得數(shù)學(xué)素養(yǎng)——體現(xiàn)為學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識、思想方法觀察、判斷、解決實際問題的意識與能力。
綜合來看,在課堂教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化,使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中體味數(shù)學(xué)文化,感受文化熏陶,產(chǎn)生文化共鳴,從而實現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化教育功能,這應(yīng)當(dāng)成為高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化的重要思路。
當(dāng)然,這里還有一個問題無法回避,那就是數(shù)學(xué)文化滲透、核心素養(yǎng)培育與評價選拔如何“平衡”(好多同行用這個詞語描述應(yīng)試與其他教學(xué)價值取向的關(guān)系)。在筆者看來,其實在面對新理念、新思想的時候,我們可能要做的不是應(yīng)試與其他各執(zhí)兩端的平衡,而是兩者的融合。只有當(dāng)應(yīng)試中能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)學(xué)文化的滲透與核心素養(yǎng)的培育,培育核心素養(yǎng)、滲透數(shù)學(xué)文化的過程中能夠提升學(xué)生的應(yīng)試能力,各種教學(xué)取向的生命力才能體現(xiàn)出來。
其實做到這一點不是十分困難,上述教學(xué)案例中,歐氏實例的引入,滲透了數(shù)學(xué)文化,核心素養(yǎng)的相關(guān)要素得到了體現(xiàn),而對于學(xué)生的應(yīng)試能力培養(yǎng)而言,學(xué)生有效內(nèi)化了圓錐曲線,懂得了圓錐曲線的來龍去脈,學(xué)生對圓錐曲線知識的理解更系統(tǒng),學(xué)生即使遇到習(xí)題,也能分析、解決,從而保證了必要的應(yīng)試能力。
總之,高中數(shù)學(xué)教學(xué)中需要滲透數(shù)學(xué)文化,數(shù)學(xué)文化的滲透應(yīng)當(dāng)成為核心素養(yǎng)培育的重要方式。
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