從小學(xué)到大學(xué),從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)教學(xué),回顧幾十年的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)教學(xué)生涯,使我感受最深的就是數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不但需要“格物”——堅持不懈、持之以恒,更需要“致知”——深入探究的精神,才能體悟“數(shù)學(xué)之道”。中國宋明時代理學(xué)家有“格物致知、窮理明辨”之說,而“數(shù)理之學(xué)”是不分家的,數(shù)學(xué)是基于抽象結(jié)構(gòu),通過符號運算、形式推理、模型構(gòu)建等,來表達現(xiàn)實世界中事物的本質(zhì)、關(guān)系、規(guī)律和原理,這就是格物的過程。悟“道”的過程包含著:學(xué)習(xí)、實踐、反思、研究、歸納、提煉……“格物”之研究助我成長,“致知”之悟“道”助我發(fā)展,格物致知使我在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和教育教學(xué)過程中走得更遠。
數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)需要格物而練就
我從小就喜歡數(shù)學(xué),曾經(jīng)在高考中以縣單科數(shù)學(xué)第一名的成績考入師范大學(xué)數(shù)學(xué)系。數(shù)學(xué)成績之所以出眾,得益于我在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,喜歡做題、善于思考,不斷總結(jié)不同類型題的規(guī)律,舉一反三、觸類旁通。每做對一道難題,我都能感受到成功的快樂,也不斷激發(fā)著我學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情和積極性。
對數(shù)學(xué)概念、公式、性質(zhì)、定理的學(xué)習(xí),我常常會探究其形成的過程、產(chǎn)生的歷史背景與蘊含的思想方法,甚至有時對某些概念提出換個角度來定義是否可行等。比如在學(xué)習(xí)數(shù)列極限的分析定義時,我就在想為什么這樣定義,換一種表述方法或研究問題的角度是否可行?經(jīng)過多次嘗試,發(fā)現(xiàn)不可行的原因?,F(xiàn)在看來當(dāng)時作為學(xué)生探討數(shù)學(xué)概念非常幼稚。但卻使我看到了前輩的偉大,并且讓我能更深入地理解這一理論,進一步激發(fā)了自己熱愛數(shù)學(xué)的熱情,也為學(xué)習(xí)在極限基礎(chǔ)上衍生出來的微積分理論鋪平了道路,同時,也讓我在實際教學(xué)中能“換位思考”,分析學(xué)情、把握教學(xué)。
出于自己對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深切體會,我經(jīng)常教育學(xué)生要體會知識、方法的形成過程,多角度地分析和認識數(shù)學(xué)問題,這樣才能做到融會貫通,提升自己的解題能力;只有獨立地思考和探究數(shù)學(xué)問題,才能達到對知識的自主建構(gòu)和深度理解。比如,對于解排列組合的題目,我非常反對學(xué)生作題之前看解答,因為這樣學(xué)生總會通過猜測別人的解題思路來校對自己的想法,從而忽視了對自己獨立思考能力的培養(yǎng)。實際上,對于這一類問題,隨著考慮問題角度的不同,解決問題方法也就不同,即可能一題多解。我總是鼓勵學(xué)生,要相信自己,大膽嘗試,只要計算、推理符合邏輯,一般來說,其結(jié)果是正確的。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)首先要正確地理解數(shù)學(xué)概念,它是掌握好數(shù)學(xué)知識的前提,許多數(shù)學(xué)試題是圍繞著概念進行命制的,考查學(xué)生對概念的內(nèi)化和理解程度;再者是性質(zhì)、定理、公式及其應(yīng)用等。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,適當(dāng)?shù)淖鲱}量是需要保證的,當(dāng)然,重要的還是要引導(dǎo)學(xué)生認真研究,及時總結(jié),反復(fù)推敲,這樣才會在成功的體驗中生發(fā)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)動力,在日積月累中,就能體悟數(shù)學(xué)的神奇和學(xué)習(xí)規(guī)律,在成功的體驗中找到無窮的樂趣。
數(shù)學(xué)課程教學(xué)需要致知而研究
作為教師離不開教材,鉆研教材是我多年的習(xí)慣。任何一本教材、一個單元甚至一節(jié)課的內(nèi)容,只有抓住主線和中心思想,才能使課堂教學(xué)變得游刃有余。在我剛步入中學(xué)教師的行列時,往往反復(fù)通讀教材、研究教材。但并不是直接去閱讀、學(xué)習(xí)教參和課程標(biāo)準(zhǔn),而是在提煉教材內(nèi)容的主題、地位、作用等基礎(chǔ)上,比對教參和課程標(biāo)準(zhǔn),尋找差距和不足,進一步來校正和逐步提升自己對學(xué)科本質(zhì)的認識水平。
只有通過不斷的學(xué)習(xí)和鍛煉,貫通知識之間橫向和縱向的聯(lián)系,逐步建構(gòu)知識體系,把握學(xué)科本質(zhì),才不會讓教材束縛手腳,使教材變成選取素材的一種資料,從而真正提高把握教材、駕馭教材、用好教材的能力。
數(shù)學(xué)教學(xué)是我的主陣地,也是我思考和研究最多的地方。我在教學(xué)中,始終以學(xué)生發(fā)展為本,認真研究和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力,自覺踐行課程改革的理念,引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中,發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),去追求更高的數(shù)學(xué)境界。由于數(shù)學(xué)是一門比較抽象的學(xué)科,認知水平較差的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),就像學(xué)生學(xué)習(xí)英語差不多,他需要把英語句子和詞匯翻譯成漢語才能理解,如果一節(jié)課上數(shù)學(xué)概念的應(yīng)用過多,會限制學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)效率。
而數(shù)學(xué)來源于生活,我特別注重觀察和積累生活的事例,以此作為教學(xué)情境應(yīng)用到課堂教學(xué)中,幫助學(xué)生理解概念的內(nèi)涵和外延,引導(dǎo)學(xué)生更好地落實核心素養(yǎng)的發(fā)展。注重提煉、歸納和總結(jié)一些經(jīng)過自己反復(fù)在數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中認為成熟的案例和方法,進而不斷完善和優(yōu)化教學(xué)策略和方法。比如在講樣本方差時,通過分析比較兩個女生小合唱隊身高的整齊和美觀程度,誘導(dǎo)學(xué)生找到解決問題的方法,進而建立方差公式、體會方差的意義。在教學(xué)中將數(shù)學(xué)融入生活中,使學(xué)生感到生活與數(shù)學(xué)密切相關(guān)的道理,感到數(shù)學(xué)就在身邊,對數(shù)學(xué)產(chǎn)生親切感,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的熱情和積極性。
數(shù)學(xué)試題的研究需要窮理而悟“道”
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與教學(xué)離不開解題,歷年的高考試題是很好的研究素材。通過做題,對試題進行歸類、類比、研究,找尋這些試題所滲透的數(shù)學(xué)思想和方法,既能夠提升自己的解題能力,又能夠更好地服務(wù)于教學(xué)。比如,前些年許多考查導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的題目實際上是考查分類討論的思想方法,在不斷學(xué)習(xí)和教學(xué)的實踐應(yīng)用中,我會一直思考這些考題的共性是什么?引起討論的原因是什么?我把分析和研究的成果寫成了論文《導(dǎo)函數(shù)的有理因式中含參量時函數(shù)單調(diào)性的討論》發(fā)表。再比如,北京高考的壓軸題,考查學(xué)生對數(shù)學(xué)定義閱讀理解和數(shù)學(xué)運算的能力, 嚴密的邏輯思維和推理論證能力,綜合運用所學(xué)知識和方法解決問題的能力, 形成了淡化解題技巧、突出數(shù)學(xué)思想方法和核心素養(yǎng)發(fā)展的命題風(fēng)格,體現(xiàn)著北京高考命題的特色。而目前的高中數(shù)學(xué)教材中有關(guān)“新定義、新運算”的創(chuàng)新題目少之又少,這就更加激發(fā)了我對這類題目的探究欲望,覺得如何解決這類問題,還應(yīng)從思維方法上找原因。依據(jù)“由特殊到一般,再由一般到特殊”的認識規(guī)律,應(yīng)從特例入手尋找解決問題的突破口,通過對特例的演算、觀察、類比、歸納,甚至猜想,以及對題目證明要求和解答暗示的分析,盡可能發(fā)現(xiàn)其規(guī)律性和一般性質(zhì),最終完成題目的推理論證過程,探究的成果被我寫成了論文《從“特例入手”分析和解答高考數(shù)學(xué)北京卷壓軸題》發(fā)表。
為使自己的實踐經(jīng)驗和研究成果能夠固化下來,并且應(yīng)用到教育教學(xué)中,我認為最好的辦法是通過撰寫論文,固化成果,推動課堂教學(xué)更上一層樓。
我發(fā)表的論文,有的看似一蹴而就,比如《兩類特殊矩陣的逆》,只用了兩個小時的書寫時間,其實是自己平時不斷總結(jié)、日常積累的結(jié)果。而《由兩道高考題引出的探究結(jié)果》,花了整整兩個月的時間,可以說廢寢忘食,但我樂在其中。其價值一方面應(yīng)用到自己的教學(xué)中,另一方面對教研組和區(qū)里研修的老師利用幾何畫板作圖有著一定的指導(dǎo)作用。專業(yè)發(fā)展的前提是要善于發(fā)揮自己的長處,但貴在堅持。
正是由于不斷地總結(jié)、思考和研究數(shù)學(xué)問題,我才積累了大量的素材和研究成果來改進教學(xué)。我的課堂教學(xué),能夠不斷引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)知識、方法和思想體系,培養(yǎng)學(xué)生從運動變化、聯(lián)系與轉(zhuǎn)化、回歸概念等多角度發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解題能力,練就關(guān)鍵品格,培養(yǎng)關(guān)鍵能力。
基于自己在數(shù)學(xué)教學(xué)和科研方面取得的一些成績,我獲得北京市特級教師稱號,晉升為北京市正高級教師。但我覺得更重要的是,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)過程中,格物致知,深入研究,厚積薄發(fā)。把我對數(shù)學(xué)的熱愛轉(zhuǎn)化到教學(xué)實踐中,引導(dǎo)學(xué)生喜歡數(shù)學(xué)、熱愛數(shù)學(xué);同時,發(fā)表我的研究成果,讓更多的人與我分享在教學(xué)中體會到的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和研究數(shù)學(xué)的快樂。
范先榮
北京市中學(xué)數(shù)學(xué)特級教師、北京市正高級教師、海淀區(qū)高中數(shù)學(xué)兼職教研員、海淀區(qū)高中數(shù)學(xué)學(xué)科督學(xué)。曾獲北京市中學(xué)數(shù)學(xué)骨干教師、數(shù)學(xué)學(xué)科帶頭人等榮譽稱號。