《初中數學課程標準》明確指出,通過義務教育階段的數學學習,學生能夠初步學會運用數學的思維方式去觀察、分析現實社會,去解決日常生活中和其他學科學習中的問題,增強應用數學的意識。要解決其他學科學習中的問題,我們必需要關注與其他學科的綜合。因此,新教材十分重視學科綜合,數學幾乎已與所有學科都開始結合,而與科學的綜合,更是既有面的擴張,又有點的突破。在綜合的數量上,已今非昔比,但在綜合的質量上,還存在一些問題,同時由于學科綜合化的推進,它對教師的知識結構也有了新的要求。下面就綜合化、合理化和多能化三個方面,談一些自己的看法,與同行交流。
一、 綜合化,開辟數學新空間
當前初中數學,學科綜合化十分普遍,它不僅與科學、社會結合,還與音體美聯姻,甚至英語也參與其中。
1.音樂美術涉足數學。浙教版《數學》九年級上冊,第101頁,將著名畫家達·芬奇的名畫《蒙娜麗莎》,與黃金分割、黃金比聯系在一起。讓學生在贊嘆《蒙娜麗莎》之美的同時,深深感到這美卻來之數學,從而激發了學生學習數學的興趣。前幾天在某中學聽一節數學課時,有關烏鴉喝水的“flash”動畫里的美妙音樂,把我們帶入常量與變量的數學問題,音樂悄悄進入數學殿堂。
2.體育競技參與數學。學生生活離不開體育,數學與體育的綜合自然比較密切,沒有一定的體育知識和實踐經驗,有些問題還很難解決。例如,八年級上冊第82頁。合作學習:甲、乙兩名射擊選手的測試成績甲為7、8、8、8、9環,;乙為10、6、10、6、8環。挑誰去參加比賽比較好呢?甲、乙平均數相等,方差甲小,論穩定性選甲。但乙10環的可能性大,獲獎更有希望,故要選乙。如果學生不懂10環最高,而比賽中9環以內,很難獲獎。學生就很難理解選乙參加比賽。又如七年級下冊第77頁第4題,有關事件的可能性大小問題,100米跑的成績在13秒以內。此題教學參考書要求,根據個人實際情況回答,這就要學生有100米的實踐,才能解決這個問題,從而讓一些只知升學的學生明白,體育也不能忽視。
3.英語文言融進數學。數學應用題,需要語文功底,要弄清題意,首先要過語言關。現在,數學應用題對語言要求還在提高。文言文敘述司空見慣,英語數學題也在競賽中出現。例如八年級上冊第41頁第7題。“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺。引葭赴岸,適與岸齊,問水深、葭長各幾何?”又如,一道初二數學競賽題就是用英語編的。Given in the △ABC,a,b,care three sides of the triangle,a=3,b=10 and perimeter of the triangle is multiple of5,then the length of c is__________。(大致意思為:有一個△ABC,a=3,b=10,周長是5的倍數,求c的長度。)這樣,用英語和文言文來敘述,更加提高了對學生綜合能力的要求,有利于綜合能力的培養。
4.科學社會概念深入數學教學。新教材,不僅重視社會、科學本身的綜合,而且注重與數學的綜合。數學應用題,很多地方牽涉到地理、歷史方面知識,如九年級上冊101頁,古代希臘的帕特農神廟的建筑,與黃金比聯系在一起。時區問題、地圖比例尺等問題,也都能見到。而與科學的綜合,更是既密切又深入。九年級上冊1.1反比例函數,引入的情境是關于電功率與燈的亮度問題,兩個思考情境分別是速度問題和密度問題,例1是杠桿問題,一節課就與科學四大問題結合起來。第23頁,第13題與壓力、壓強的結合,第117頁,第1題與凸透鏡成像的結合。溶液配制問題,是數學問題,還是科學問題,本來就難解難分。而生物中的植物問題,也把它與數學結合起來。第107頁,第5題,植物莖上的兩個葉子所成角度使植物通風和采光的效果最佳,也與數學的黃金比例掛上鉤。真的可以說,在數學中,科學身影無處不在。
從以上四個方面來看,學科綜合不僅開辟了數學新空間,激發了學生學習興趣,還拉近了數學與生活的距離。數學與其他學科綜合是大勢所趨,是《初中數學課程標準》的要求。然而,在具體的結合中,還存在一些問題,需要進一步的合理化。
二、 合理化,提出編寫新要求
由于學科綜合的數量增多,各學科都自行編寫教材,故在教材中,自然出現了一些矛盾,需要不斷地完善。
1.時間順序合理化。在學科綜合中,首先出現的是時間先后問題。如與科學綜合中,學生學過科學有關知識,用數學再與它結合,就有利于學生學習,如果科學還沒有學過的知識,與數學綜合,反而會增加數學教學難度,這不會是編者的初衷。例如:九年級上冊1.1反比例函數,電燈的亮度是與電燈的實際功率有關,此時學生還沒有學電功率,再過兩個月科學里才學習有關實際功率與亮度的關系(《科學》課本九年級上冊第101頁)。又如例1的杠桿,也是科學九年級上冊,下半學期的任務,此時學生還沒有學習杠桿。這種編排,時間順序不當,需要合理調節。需要各科編者協同作戰,合理安排各科時間順序。
2.書寫要求合理化。平常,解答問題往往數學有數學的要求,科學有科學的規范,學生往往因此而納悶。例如:八年級上冊《教學參考書》第79頁第11題第3問,制作這個模型的木料密度為360kgm3,則這個模型的質量是多少kg?參考書上是這樣寫的,V=110×70×40+40×35×25=343000(cm3)=0.343(m3),所以這個模型的質量為0.343×360=123.48(kg)。而這種寫法在科學里是不允許的,科學里要求是,∵ρ= ∴m=ρ·υ=360kgm3×0.343m3=123.48kg。數學里,字母沒有表示特定意義,不需要帶單位計算。而科學里,不僅要有公式,字母都表示特定意義,而且要帶單位計算。那么,在數學與科學結合日益密切的今天,解答過程到底要符合數學要求呢?還是科學要求呢?這就需要我們有關權威部門做出規定,把兩者統一起來,既減輕學生負擔,又能使書寫要求統一化和合理化。
3.插圖配置合理化。現在教材,插圖越來越多,越來越好看,而一些與科學又有關的插圖,卻不符合科學學科的要求,會對學生有不良影響。例如,天平是精密儀器,被測物體不能直接放在托盤上,而對于固體,兩邊要各加一張白紙。而在數學教材中的所有天平,被測物體都直接放在托盤上。如:七年級下冊第83頁,將蘋果和梨直接放在天平上。又如,九年級上冊第5頁例1,有關杠桿的插圖。(如圖1)左邊示意圖,根本不能與右邊的實物圖匹配。要按照右邊實物圖畫示意圖,應該如圖2
因此,要使插圖配置合理化,在審查教材時,要請有關學科專家參與。
4.指導意義合理化。學習是為了更好指導生活,而不能誤導生活。七年級下冊作業本(2)第34頁拓展與探索:5.由于使用農藥原因,蔬菜都會殘留一部分農藥,對身體健康不利。已知將蔬菜用x升水沖洗一次,則沖洗后與沖洗前的農藥殘留物之比k=
(1)現有下列兩種沖洗方法①用2升水沖洗一次;②分別用1升水先后沖洗一次。試通過計算推斷,哪種沖洗方法使蔬菜的農藥殘留量更少?
(2)k有可能為0嗎?有可能為1嗎?如果有可能,請解釋它的實際意義。
作業本答案是:
所以第一種方法沖洗蔬菜的農藥殘留量更少。如果將這個結論,應用到生活中,那將后患無窮,浪費大量資源。稍微懂一點的人都會知道,分兩次的效果比一次的要好。而這個用數學方法計算出來的,卻是一次的要好。這是什么原因呢?其實,這也是與科學綜合的題目,農藥殘留是有關溶質的質量分數問題,要將此題與溶質的質量分數結合,才不會誤導學生。而題目設計者,沒有考慮生活中的實際指導意義,將不合理的k= ,加上特殊的數,而產生了誤導。如果再用4升試一試, ,第2種方法好。就不會誤導了。題目的編寫,要注重指導意義的合理化。
因此,學科綜合,要在時間上合理安排,書寫要求上統一規定;插圖配置上,尊重其他學科;指導意義上,結合其他學科。這樣才能使學科綜合更趨合理化。
三、 多能化,明確教師新方向
教師是教學的主導者,學科綜合化的深入,不僅需要編者合理安排,更需教師多能化。教師知識結構要向“一專多能”方向發展。
1.懂科學,才能減少教學失誤。由于一些數學教師對科學不清楚,當學生將燈的亮度與電流掛上鉤,說“電流大電燈亮,電流小的電燈暗”時,教師說是對的。當學生說,電壓一定,電阻與電流成反比時,教師也認為是對的。如果教師懂科學,你就會明確指出,當電壓一定時,P= 電功率與電阻成反比,電阻大,電功率小,燈泡暗,就不會用I= ,電壓一定時,電流與電阻成反比,電阻大,電流小,燈泡暗,而導致失誤。你如果懂科學,就不會用R= 得出電壓一定時,電阻與電流成反比的錯誤結論。因為導體的電阻與電壓和電流無關,它與導體的材料、長度和橫截面積有關。當材料相同,長度相同時,電阻與橫截面積成反比。因此,數學教師要學科學、懂科學。
2.懂體藝,才能激發學習興趣。數學教師懂一點音、體、美,你就有可能在數學中,將音、體、美與數學更好地結合,就能得心應手解決有關數學與音、體、美綜合的問題。由于音、體、美不僅離學生生活近,而且他們都比較喜歡,更容易激發學生學習數學的興趣。因此,教師要學習音、體、美,參與各類體藝活動。
3.懂英語,才能跟上時代步伐。經濟全球化,必將帶來社會全球化,面向世界需要英語溝通,了解世界需要英語功底。而教師懂英語,就容易解決用英語編寫的應用題,而學生中,數學好的往往是男同學,男同學往往英語不突出。如果數學教師懂英語,在平時能編一些英語敘述的數學題,就能促使這部分喜歡數學的學生,去學習英語。這樣就更有利于學生的全面發展。因此,有條件的教師要學一點英語。
新時代的數學教師,要勇敢面對學科綜合化的挑戰,必需要想方設法學好其他學科,成為一專多能,適應綜合化時代要求的新型教師。
綜上所述,學科綜合化是社會發展的必然趨勢,是新課程改革的要求。在數學與科學越來越密切的時代,我們更要關注學科之間的合理化。而教師,要適應數學學科綜合化,必需要加強學習,成為“一專多能”的好教師。這樣,才能有利于推進學科綜合化,有利于綜合型人才的培養。
(責任編輯 劉永慶)
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