(合肥市西安路學校,安徽合肥230041)
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2011年版)》明確提出“教學活動是師生積極參與、交往互動、共同發(fā)展的過程”[1]。因此,在數(shù)學教學過程中,學生的學與教師的教要有效統(tǒng)一。學生應(yīng)當有足夠的時間和空間經(jīng)歷觀察、實驗、猜測和計算等活動過程。只有這樣,學生才能積累豐富的數(shù)學活動經(jīng)驗,感悟數(shù)學思想方法。
為了實現(xiàn)這些目的,課程標準還安排了“綜合與實踐”課程內(nèi)容,讓學生以自主參與為主,通過動手操作、合作交流和自主探索等多種形式從事問題解決活動。筆者發(fā)現(xiàn)課程標準的這些理念與陶行知先生的生活教育理論交相呼應(yīng),有意識地在數(shù)學課堂教學中滲透和貫徹生活教育理論,以提高學生的學習效果,培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。在本文中,筆者以《日常生活中的概率問題》的教學為例,分析在初中數(shù)學教學中貫徹生活教育理論的基本策略。
陶行知的生活教育理論主要包括“生活即教育”“社會即學校”“教學做合一”三部分[2]?!吧罴唇逃笔侵干钆c教育有著內(nèi)在的一致性,是學生成長過程的兩個方面,只有緊密結(jié)合學生生活,才能實現(xiàn)真正的教育。數(shù)學來源于生活又高于生活,并應(yīng)用于生活。有效的數(shù)學教學也必須緊密結(jié)合學生的生活實際,在學生的日常生活經(jīng)驗中形成數(shù)學知識,并應(yīng)用數(shù)學知識指導(dǎo)和改造學生的生活?!吧鐣磳W校”是指社會與學校是密切聯(lián)系的,二者要互通有無,相互促進。陶先生進一步認為我們要根據(jù)社會的發(fā)展需要,主動改進學校生活,推動社會的發(fā)展。在數(shù)學學習過程中,很多老師將學生視作關(guān)在籠子里面的小鳥,每天只需要將他們喂飽就可以了。其實不然,學生應(yīng)當是翱翔天空的小鳥,數(shù)學教師應(yīng)當通過學校教育,讓他們掌握數(shù)學“四基”,具備數(shù)學核心素養(yǎng),從而能更好地翱翔天空。
陶行知先生指出,“事怎樣做便怎樣學,怎樣學便怎樣教,教與學都以做為中心”。因此,“教學做合一”是指教學做是不能分離的,是應(yīng)當合一的,是要有效統(tǒng)一于學生的學習過程中的。在數(shù)學教學過程中,學生的學和教師的教都應(yīng)該以“問題解決”為中心,問題是怎樣解決的,學生就應(yīng)該怎樣學,教師就應(yīng)該怎樣教。通過組織者、引導(dǎo)者和合作者等身份的有機結(jié)合,讓學生在做事情的過程中,學會數(shù)學知識,領(lǐng)悟數(shù)學思想方法,養(yǎng)成數(shù)學核心素養(yǎng)。
數(shù)學核心素養(yǎng)主要包括數(shù)學抽象、數(shù)學運算、邏輯推理、直觀想象、數(shù)據(jù)分析和數(shù)學建模等[3]。數(shù)學核心素養(yǎng)不是教出來的,而是養(yǎng)出來的。陶行知先生的生活教育理論是我們構(gòu)建“綠色教育環(huán)境”的良方,可以有效改觀現(xiàn)行數(shù)學課堂教學中“只重結(jié)果,不重過程”“只重知識,不重思想”“只重解題,不重反思”等不良癥狀,培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)[4]。
“生活即教育”是生活教育理論的根基和靈魂。陶行知先生說“教育的根本意義是生活之變化,生活無時不含有教育的意義”。因此,數(shù)學教師首先必須做到“眼中有生活”。緊密聯(lián)系學生生活,包括家庭生活、學校生活和社會生活等背景,圍繞教學目標,有效創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學生數(shù)學學習興趣,為學生打開數(shù)學探究的大門。
數(shù)學來源于生活,又服務(wù)于生活?!度粘I钪械母怕蕟栴}》主要是在學習了列舉法求事件概率后的應(yīng)用與升華,為了讓學生進一步體會數(shù)學與生活的密切聯(lián)系,本節(jié)課筆者選擇了學生生活中的“石頭剪刀布”的游戲,創(chuàng)設(shè)了問題情境。這不僅能讓學生感受數(shù)學來源于生活,激發(fā)學生學習概率的興趣,在解決問題的過程中,還能有效復(fù)習上節(jié)課的列舉法求概率,為本節(jié)課打下知識鋪墊,堪稱“一舉三得”。
師:同學們,你們注意到老師課件上的圖片了嗎?這是什么游戲?
生:石頭剪刀布!
師:對!那我們就來玩一玩,我們請兩位同學上臺來,規(guī)定三局兩勝,誰愿意?
(第一局甲贏,進行到第2局時,暫停)
師:這時候誰贏的機會大些?為什么?那下一局他贏的概率是多大?用列舉法說明。
……
師:這是我們?nèi)粘I钪凶畛R姷男±?,而概率問題與生活實際密切相關(guān),著名的法國數(shù)學家拉普拉斯曾說過:“生活中的最重要的問題,其中絕大部分實際上都只是概率問題。”下面我們走進商場,繼續(xù)尋找生活中的概率問題吧!
“社會即學校”是“生活即教育”的邏輯延伸和有效保障。進入21世紀,學校不再是“把學生聚集在一起的大籠子”,而應(yīng)該是“一望無際的大森林”,學生可以在這里翱翔,鍛煉本領(lǐng),積極從事和改造生活。數(shù)學教師也不再是“兩耳不聞窗外事,一心只讀圣賢書”的教書先生,應(yīng)該做到“耳中有社會”。數(shù)學教師應(yīng)該密切關(guān)注社會發(fā)展,圍繞教學目標,精心挑選社會熱點問題,在數(shù)學教學過程中,積極落實立德樹人的根本任務(wù)。
黨的十八大以來,社會主義核心價值觀深入人心。在數(shù)學教學過程中,我們應(yīng)該有機滲透社會主義核心價值觀,積極做到“學科+德育”,落實“三全育人”,實現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)。在《日常生活中的概率問題》的教學過程中,筆者就以學生熟悉的學校生活、學校所在地的商場和年會的真實活動為背景,聚焦社會主義核心價值觀,精心選擇了“抽簽公平嗎”“商場促銷的秘密”和“揭秘騙人的把戲”的生活情境,重在培養(yǎng)學生的誠信體系和設(shè)計生活的實踐能力。
生活情境1:抽簽公平嗎?
我們用抽簽的方法從3名同學中選1名去參加某音樂會,事先準備3張相同的小紙條,并在1張紙條畫上記號,其余2張紙條不畫。把3張紙條折疊后放入一個盒子中攪勻,然后讓3名同學去摸紙條。
甲:先抽的人中簽可能性大,后抽的人吃虧。
乙:先抽的人沒有抽到呢?
你同意誰的看法?理由是什么?
[設(shè)計意圖]讓學生在“做”事中發(fā)現(xiàn),抽簽雖然有先后,但先抽的人和后抽的人中簽的可能性是一樣的,因此對每個人來說都是公平的,不必爭著先抽簽。在分析過程中培養(yǎng)學生學會思考、分析問題的能力,用概率知識闡明生活經(jīng)驗中的科學道理,滲透唯物主義世界觀。
生活情境2:商場促銷的秘密
周末,你和媽媽去逛街,偶遇商場做促銷活動,設(shè)立了一個可以自由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤,并規(guī)定:顧客每購買100元的商品,就能獲得一次轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤的機會。如果顧客轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤停止后,指針正好對準紅、黃或綠色區(qū)域,顧客就可以分別獲得100元、50元、20元的購物券(轉(zhuǎn)盤被等分成20個扇形)。如果顧客不愿意轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤,則可直接獲得20元購物券。此時,你和媽媽已經(jīng)購買商品超過100元,則哪種方式更合算,你可以幫媽媽做出選擇嗎?
[設(shè)計意圖]在已經(jīng)體會了概率知識可以為生活中某些問題服務(wù)后,將場景轉(zhuǎn)向商場,用商場促銷的事例來讓學生通過概率計算來做出決策,將知識再次應(yīng)用到生活實際,解決問題。
生活情境3(改造后):騙人把戲的揭秘
在剛剛結(jié)束的姚溝年會上,有這樣一個把戲:一個攤主拿了3個白的,3個黑的小球放在一個布袋里。他規(guī)定:凡自愿摸彩者需交1元錢的“手續(xù)費”,然后一次從袋中摸出3個小球,摸到3個白球獎5元,摸到2個白球獎1元,摸到1個白球獎價值5角的紀念品,摸到其他無獎。
【實際情境】在一個裝了質(zhì)地相同的8個白球和8個黑球的布袋里。攤主規(guī)定:凡自愿摸彩者需交1元錢的“手續(xù)費”,一次從袋中摸出5個白球,獎勵20元,摸出4個白球獎勵2元,摸出3個白球獎勵1元。由于本錢較小,許多圍觀者都躍躍欲試,有的竟連摸數(shù)十次,結(jié)果許多人“乘興而摸,敗興而歸”,獲獎?wù)吡攘葻o幾。
請計算能獲得20元獎金的概率是多少?能獲得2元的概率是多少?假如按每天摸1000次計算,攤主一天可凈賺多少錢?
[設(shè)計意圖]再次將鏡頭拉向?qū)W生身邊的“年會場景”,用概率知識來揭秘把戲背后的實質(zhì),進一步體會概率與生活實際的密切聯(lián)系,滲透社會主義核心價值觀,激發(fā)學好概率的熱情。通過真實情境,讓學生感受目前的列舉法求概率有局限性,急需更便捷的方法,高中學習古典概率和計數(shù)原理后,計算就很簡單了。從數(shù)學的角度分析和解決日常生活中的概率問題,對列舉法求概率做出評價與反思。
“教學做合一”是生活教育理論的科學方法論,是生活教育理論落地的重要途徑。其中,“做”是“學”的依據(jù),“學”是“教”的依據(jù)。因此,在教學中,數(shù)學教師還要做到“心中有學生”。學生是數(shù)學學習的主體,教師是數(shù)學教學活動的引導(dǎo)者、組織者和合作者。教師要聚焦數(shù)學核心素養(yǎng),認真分析數(shù)學知識的邏輯線和學生的認知線,圍繞精選的“生活情境”,精心設(shè)計問題串,讓學生在“做”中學,有效實現(xiàn)“教學做合一”。
《日常生活中的概率問題》的主要內(nèi)容是用列舉法來解決日常生活中的概率問題[5]。本節(jié)課體現(xiàn)的核心素養(yǎng)主要有數(shù)學抽象、數(shù)據(jù)分析、直觀想象和數(shù)學建模。學生“做事”的過程為:先從實際生活情境中抽象出概率問題。接著,借助畫樹狀圖的直觀形式分析數(shù)據(jù),進而分析和解決問題,求出概率。最后,要返回生活情境,解釋生活現(xiàn)象。這就是數(shù)學建模素養(yǎng)的體現(xiàn)。當然,數(shù)學運算和邏輯推理在本節(jié)課也有體現(xiàn)。據(jù)此,筆者選擇了三個“生活情境”。筆者僅以“生活情境3”為例,展示“問題串”的設(shè)計與教學實施?!皢栴}串”的設(shè)計是為了引導(dǎo)學生的“做”,讓學生在“做”的過程中有方向、有步驟、有挑戰(zhàn),給足學生思維的空間與時間?!吧钋榫?”的主要目的是為了讓學生用畫樹狀圖法“做”事,揭秘騙人的把戲。在“做”的過程中,學生不但要會用畫樹狀圖法做事,還要體會到該方法的不足。因此,筆者首先把“生活情境3”分為兩個,一個是簡化后的,一個是真實的。
師:同學們,你們先思考一下,為什么會出現(xiàn)“乘興而摸,敗興而歸”這種現(xiàn)象?是必然的嗎?
生:攤主掙錢的可能性要大。要先算算這個概率。
師:那應(yīng)該如何計算呢?別忙動筆,先思考一下,用什么方法,怎樣求這個概率?
生:要分別算一下“摸到3個白球”“摸到2個白球”“摸到1個白球”的概率,用畫樹狀圖可以。
師:我們不妨記 3 個白色的小球為 A1,A2,A3,3 個黑色的小球為 B1,B2,B3。
(師生共同分析,師板書第一個小球的所有可能性結(jié)果,有6種。接下來請6個同學上黑板分別補全對應(yīng)的樹狀圖,列舉出事件所有可能的結(jié)果)
師:在此基礎(chǔ)上分析摸出3個白球的概率是多少?2個白球的概率是多少?攤主一天能掙多少錢?
生:3個白球的所有可能結(jié)果有6種。2個白球的所有可能的結(jié)果是54種。
師:要計算他們的概率還需要什么?
生:從6個小球中摸出3個小球總共有多少種可能?(思考后回答)120種,6×5×4=120。
師:那攤主一天能掙多少錢?
師:這里為了大家方便計算,數(shù)字改小了很多,實際生活中,攤主會為了賺更多的錢,把黑白球的數(shù)量增多,變成8個白球和8個黑球,獲獎的概率就更小了。
對于真實情境,先讓學生自己畫樹狀圖,求概率,待學生焦躁不安的時候,教師出示課件圖片,展示畫了一部分的樹狀圖,讓學生進一步感覺發(fā)現(xiàn)很難繼續(xù)下去,事件的總數(shù)太大,非常不方便,進而發(fā)現(xiàn)用列舉法求概率的局限性,介紹高中將會繼續(xù)深入學習,那時再解決這個問題就簡單多了,再次激發(fā)學生的求知欲。
在陶行知生活教育理論指導(dǎo)下,本文設(shè)計的“以生活情景創(chuàng)設(shè)為前提,以問題驅(qū)動為導(dǎo)向,以學生做事(活動)為陣地,以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為宗旨”的教學思路不僅突出體現(xiàn)了“生活即教育”“社會即學?!?,還有效貫徹了“教學做合一”的科學方法論。本節(jié)課的最后筆者還設(shè)計了拓展性作業(yè):“發(fā)現(xiàn)和提出生活中的概率問題,利用學過的概率知識分析和解決問題,形成數(shù)學小論文”。教學效果表明,通過本節(jié)課的學習,絕大部分同學對概率在日常生活中的應(yīng)用產(chǎn)生了濃厚的興趣,認識到了數(shù)學知識在日常生活中的作用。學生的小論文表明,在本節(jié)課的引導(dǎo)下,學生能進一步發(fā)現(xiàn)和提出生活中的概率問題,并運用本節(jié)課的做事方法,分析和解決問題,解釋背后的概率規(guī)律。
在運用陶行知生活教育理論過程中,我們要用辯證的思維、發(fā)展的眼光來看問題。首先,數(shù)學教師要辯證地看待生活與教育,社會與學校,教學做之間的關(guān)系。第一,生活是數(shù)學發(fā)展、數(shù)學教學的源泉之一,不能為了生活而生活。學生的生活經(jīng)驗、數(shù)學經(jīng)驗都是數(shù)學教育的重要基礎(chǔ)。第二,學校教育不能脫離社會生活。同樣,社會生活也需要學校教育來影響。數(shù)學學習的根本任務(wù)是立德樹人,要服務(wù)和改進社會生活。第三,學生的“做”不僅僅指的是“動手操作”,還應(yīng)該包括“動腦思維”。在數(shù)學學習過程中,“教學做合一”就是要將“動手操作和動腦思維”有機結(jié)合。其次,要結(jié)合新時代社會特征和數(shù)學學科特點,用發(fā)展的眼光看生活教育理論。這也應(yīng)該是陶行知先生期望看到的。數(shù)學學科具有高度的抽象性、邏輯的嚴謹性和應(yīng)用的廣泛性等特征。在運用生活教育理論過程中,我們要有效體現(xiàn)這些特征,落實立德樹人根本任務(wù),培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。