王榮森

（鞍山市教師進修學(xué)院）

博物館是社會資源的重要組成部分，它包括自然博物館、歷史博物館、科技博物館等不同類型。美國博物館學(xué)家古德說：“博物館不在于它擁有什么，而在于它以其有用的資源做了些什么?！辈┪镳^是一個“大百科全書”，它是學(xué)校教學(xué)資源的重要補充，在教育教學(xué)中可以發(fā)揮重要作用，優(yōu)勢突出。博物館資源也是承擔(dān)社會教育功能的載體之一，隨著時代的發(fā)展，博物館展覽已經(jīng)不僅僅是那種單一展品的靜態(tài)展示。對于大多數(shù)人來說，參觀博物館時都想了解展品背后的故事以及相關(guān)的趣聞軼事。在參觀博物館時，利用聲、光、電、多媒體互動模式等，可以有效吸引學(xué)生的注意力，這些模式的功能中，講演、演示、動手操作、劇場展演、影片欣賞、電子翻書、時光隧道等教育活動，能夠充分調(diào)動學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，加深他們對展品的印象；能夠有效改變靜態(tài)展品的不足和單調(diào)，豐富教學(xué)資源的展示方式。

博物館是學(xué)生非正式學(xué)習(xí)的場所，是學(xué)校教育的有益補充。博物館藏品具有豐富、真實、穩(wěn)定的特點，可以充當(dāng)學(xué)校教育長久的資源庫。博物館資源所提供的信息多樣，以實物展示為主體，展品直觀、形象，能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲，其開放性、引導(dǎo)性、探索性的教育特點引導(dǎo)是學(xué)生走出校園，充實學(xué)校教育的重要陣地。學(xué)生在該環(huán)境中學(xué)習(xí)，能夠深入體會數(shù)學(xué)文化，感受活躍的學(xué)習(xí)氛圍，從而大大拓寬學(xué)校的教學(xué)環(huán)境，使博物館成為學(xué)校的第二課堂。實際上，博物館資源對學(xué)生數(shù)學(xué)能力的養(yǎng)成也具有重要作用，我們要利用好博物館資源，發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。

一、利用博物館資源，發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)感知能力

感知能力在心理學(xué)上的定義是“人腦通過其感受器所接收到的刺激信息”。感官就是負責(zé)接收特定的刺激，再將刺激轉(zhuǎn)換成可被人腦理解的信息系統(tǒng)。而數(shù)學(xué)感知能力則是一個人對數(shù)與運算的一般理解，這種理解可以幫助人們用靈活的方法做出數(shù)學(xué)判斷，并為解決復(fù)雜問題提出有用的策略。它涵蓋了《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中提出的核心關(guān)鍵詞中的數(shù)感、符號意識、幾何直觀等內(nèi)容。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，要通過視覺、聽覺、觸覺等重要形式，豐富學(xué)生的直觀感知，培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)感知能力。

博物館教育資源具有直觀性、臨場性和“寓教于樂”的基本特點。如在“愉快教育”“情境教育”“創(chuàng)新教育”等方面都可以發(fā)揮其所具有的優(yōu)勢。博物館以“人”與“物”互助交流為中心，以展品及輔助設(shè)備為載體，能觸發(fā)學(xué)生的視覺、聽覺等感觀，其最有價值之處是通過視覺調(diào)動聽覺、觸覺、甚至嗅覺等感觀，直接體會到實物所傳遞的信息，促使學(xué)生通過觀察、閱讀、聽講、觸摸等操作方式接受加工、記憶信息，進而完成認識過程。因此，相較于課堂中的欣賞教材中的圖片而言，博物館更具有實踐性和可操作性。

數(shù)學(xué)為人們提供了一種認識與探究現(xiàn)實世界的方式。在教學(xué)中，可以利用好當(dāng)?shù)氐牟┪镳^資源，通過挖掘博物館的外形、內(nèi)部設(shè)施的形狀、展品的外形、周邊隱藏的數(shù)學(xué)圖形等，教會學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光去從現(xiàn)實世界的客觀現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)數(shù)量關(guān)系與空間形式，提出有意義的數(shù)學(xué)問題，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的審美價值；形成對數(shù)學(xué)的好奇心與想象力，主動參與數(shù)學(xué)相關(guān)的探究活動，培養(yǎng)數(shù)學(xué)感知能力。

在帶領(lǐng)學(xué)生參觀鞍山市博物館時，進館之前可以先引導(dǎo)學(xué)生觀察博物館建筑外形，探尋與數(shù)學(xué)有關(guān)的知識。學(xué)生通過仔細觀察，可以發(fā)現(xiàn)這個建筑的正門是對稱的，（如圖1）還有4個高高的圓柱體，柱子下面是4個長方體，上面有長方體牌匾，還有平行線等幾何圖形……學(xué)生由此體會到了數(shù)學(xué)無處不在的魅力，感悟到了對稱美，感受到了數(shù)學(xué)的文化價值。

圖1 鞍山市博物館正門

在參觀鞍山市博物館時，學(xué)生一下車，就被博物館廣場旁邊東山樂園的摩天輪所吸引。（如圖2）這時可以提出問題：如果計算摩天輪轉(zhuǎn)動一周需要多長時間，應(yīng)該需要什么？怎么做？于是，學(xué)生就在進入博物館前的等待時間里，想辦法去觀察和思考，收集整理相關(guān)數(shù)據(jù)并進行分析，最后計算出摩天輪轉(zhuǎn)一圈的時間。這樣，不僅把課堂教學(xué)延伸到了校外，而且使學(xué)生體會到了數(shù)學(xué)在解決實際問題中的價值和作用。

圖2 鞍山市博物館附近的摩天輪

二、利用博物館資源，發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力

數(shù)學(xué)為人們提供了一種理解與解釋現(xiàn)實世界的思考方式。數(shù)學(xué)思維是用數(shù)學(xué)思考和解決問題的思維活動，思維能力是指會觀察、實驗、比較、猜想、分析、綜合抽象和概括，會用歸納、演繹和類比進行推理，能合乎邏輯地、準(zhǔn)確地闡述自己的思想和觀點，能用數(shù)學(xué)概念、思想方法、數(shù)學(xué)關(guān)系解釋問題，形成良好的思維能力。

（一）挖掘展品特點及其與數(shù)學(xué)內(nèi)容的結(jié)合點

博物館是非常好的教學(xué)資源，它為發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力提供了充足的條件。通過挖掘博物館的展品特點及展品與數(shù)學(xué)內(nèi)容的結(jié)合點，可以幫助學(xué)生利用數(shù)學(xué)思維，對博物館的資源進行細心觀察、比較、推理、歸納、總結(jié)等，揭示客觀事物的本質(zhì)和屬性，使他們能夠根據(jù)已知事實，理論聯(lián)系實際，分析和解決數(shù)學(xué)問題，并把所學(xué)知識應(yīng)用到現(xiàn)實生活中。

在帶領(lǐng)學(xué)生參觀鞍鋼雷鋒博物館時，我發(fā)現(xiàn)他們對停在館外的推土機很感興趣，并在不停地議論斯大林80號重型推土機。（如圖3）看到他們的求知欲望如此強烈，我利用這個時機，提出了三個數(shù)學(xué)問題：為什么這個推土機叫斯大林號？雷鋒叔叔駕駛推土機的重量是他體重的多少倍？推土機的高度是雷鋒叔叔身高的多少倍？這樣，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題去參觀，以此培養(yǎng)其觀察力、分析力和收集相關(guān)數(shù)據(jù)的能力。參觀后，學(xué)生收集到：推土機重13噸，高度2.4米，而當(dāng)年雷鋒的體重只有55公斤，身高1.54米。他們用參觀后了解到的知識解決了我提出的問題。通過這次參觀體驗，學(xué)生都認為雷鋒叔叔“人小志氣大”，是我們學(xué)習(xí)的楷模。這樣不僅使學(xué)生受到了愛國主義教育，豐富了數(shù)學(xué)知識，同時也培養(yǎng)了他們觀察、收集、整理相關(guān)數(shù)據(jù)和計算等數(shù)學(xué)思維能力。

（二）建立博物館資源與數(shù)學(xué)教學(xué)之間的街接點

利用博物館資源作為課堂知識與現(xiàn)實知識之間的銜接點，可以發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和思維能力。那么，怎樣才能在博物館資源與數(shù)學(xué)教學(xué)之間建立銜接呢？

首先，可以建立教師實踐機制。教師可以把新時期不斷發(fā)展的博物館資源當(dāng)作研究對象，不斷研究怎樣把博物館的教育資源與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合，拓展出更多的知識，啟發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。教師要提前到博物館學(xué)習(xí)，對博物館的教育教學(xué)資源要有充分地了解，要隨時注意博物館網(wǎng)站的動態(tài)與對展品的閱讀。當(dāng)教師對博物館的展品了解透徹，并能挖掘到其與數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中相關(guān)的數(shù)學(xué)資源時，才能發(fā)現(xiàn)展品對數(shù)學(xué)教學(xué)的價值。這樣，也就懂得了如何激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。

其次，要備好課。在學(xué)生參觀之前，要結(jié)合教材和教學(xué)內(nèi)容給學(xué)生布置作業(yè)，讓他們根據(jù)所學(xué)的知識點逐一分散到實際場館中，使他們明白具體的操作模式和操作意圖，提前為發(fā)展數(shù)學(xué)思維能力鋪平道路。

最后，要創(chuàng)造條件，讓學(xué)生和博物館之間建站聯(lián)系、保持溝通，使博物館成為教育教學(xué)的重要實踐基地。在研究設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程中，可以結(jié)合遇到的相關(guān)問題，讓學(xué)生到博物館實地參觀。這樣，學(xué)生通過觀察、記錄、分析、綜合、討論、猜想、解釋，就能把理論運用于實踐，從而更好地發(fā)展動手操作能力和數(shù)學(xué)思維能力。在數(shù)學(xué)綜合實踐課堂中，有的學(xué)生對“漢諾塔”的內(nèi)容學(xué)習(xí)很感興趣，但教材中的漢諾塔只介紹了3個盤，他們總有一種學(xué)得意猶未盡的感覺。由于我事前對博物館的展品有所了解，于是帶領(lǐng)學(xué)生到博物館親自體驗，動手操作，通過讓學(xué)生觀察、猜測、驗證得到了4個盤、5個盤……的次數(shù)。學(xué)生通過在博物館中對漢諾塔的實際操作，不僅培養(yǎng)了興趣和競爭意識，更重要的是培養(yǎng)了動手操作能力和數(shù)學(xué)推理等數(shù)學(xué)思維能力。（如圖4）

通過這樣與參觀物體的實際接觸，從簡單到復(fù)雜，學(xué)生就了解了數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程。然后，教師再引導(dǎo)他們習(xí)得“發(fā)現(xiàn)問題、剖析問題、解決問題”的學(xué)習(xí)方式，在無形中也培養(yǎng)了其數(shù)學(xué)思維能力。

三、利用博物館資源，發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)表達能力

數(shù)學(xué)語言是數(shù)學(xué)思維的載體，可歸納為文字語言、符號語言、圖形語言。數(shù)學(xué)語言可以是抽象的，也可以是直觀的。它包括概念、術(shù)語、符號、式子、圖形等。在義務(wù)教育階段，數(shù)學(xué)語言主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)意識或數(shù)據(jù)觀念、模型意識或模型觀念、應(yīng)用意識。通過經(jīng)歷用數(shù)學(xué)語言表達現(xiàn)實世界中的簡單數(shù)量關(guān)系與空間形式的過程，學(xué)生能夠有意識地運用數(shù)學(xué)語言表達事物的性質(zhì)關(guān)系和規(guī)律，能夠感悟數(shù)據(jù)的意義和價值。

博物館資源豐富，展品圖形各異，各種數(shù)學(xué)符號模型齊備。教學(xué)中，應(yīng)重點引導(dǎo)學(xué)生對于直觀的展品和模型，要用直觀的語言進行表述，建立模型意識和模型觀念。此外，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對概念性的展品會用簡約精準(zhǔn)的語言描述，對場館的各種數(shù)據(jù)能表達出數(shù)量的關(guān)系。此外，還要強調(diào)語言的簡潔與優(yōu)美，逐步發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)語言表達能力。

如學(xué)習(xí)了“莫比烏斯帶”的知識之后，在博物館里恰好有實物模型，（如圖5）教師就可以利用這一資源讓學(xué)生親身體驗，理論實踐相結(jié)合，使他們把書本知識應(yīng)用到實踐中去，說出理論依據(jù)，提升表述能力。

在教學(xué)“時間”和“度量時間”時，我通過讓學(xué)生自查并講述數(shù)學(xué)故事《土圭之法》，使他們了解了中國古代運用土圭之法判別四季的歷史，使他們在感悟時間的意義和度量時間的同時，有意識地發(fā)展了表達能力。

我先讓學(xué)生查找關(guān)于“土圭之法”的相關(guān)資料，并在同伴之間互述。然后，到博物館里參觀，了解更多的“土圭之法”。（如圖6）在參觀博物館時，學(xué)生可以通過用“土圭之法”確定一年四季的實物演示進行正確表述。在參觀體驗的過程中，還可以用數(shù)學(xué)語言進行交流，如用語言描述模型的外形、作用、參觀感受、收獲等。通過參觀“土圭之法”，讓學(xué)生體會到了中國古代勞動人民依據(jù)太陽運動周期劃分四季與節(jié)氣并指導(dǎo)農(nóng)事生產(chǎn)的智慧，感受度量時間的意義。此外，還可以參考土圭的圖片資料和實物模型，師生合作，嘗試制作土圭或在學(xué)校內(nèi)合適的位置“立桿測影”，記錄一段時間內(nèi)影長的變化，然后用數(shù)學(xué)語言交流和記錄他們的發(fā)現(xiàn)及感受。這樣，能發(fā)展學(xué)生初步的家國情懷意識，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)表達能力。

綜上所述，利用博物館資源進行數(shù)學(xué)教學(xué)，能夠有效地拓展數(shù)學(xué)教學(xué)資源，為學(xué)生提供實踐的課堂；能夠提升他們的學(xué)習(xí)興趣，開拓數(shù)學(xué)視野；能夠讓學(xué)生體驗到數(shù)學(xué)價值和數(shù)學(xué)文化，數(shù)學(xué)思維能力、數(shù)學(xué)語言表達能力、動手操作實踐能力得到發(fā)展。