
曾幾何時,數學課總是和抽象、枯燥、單調、沉悶聯系在一起。如今,我們發現這樣的情況一去不復返了。現在的課堂常常是熱熱鬧鬧,學生積極性很高,甚至有的時候,學生整堂課都處在異常亢奮的狀態,使得教師無法應對。細細回味后就會發現,這種活動和游戲只是表面上的“繁榮”,只是少數學生在進行游戲,多數學生只是“旁觀者”,沒有真正參與;只是外在形式上的活躍,數學思維的含量并不高。數學 “火熱的思考”被淹沒在活動形式化的海洋里。教師應該通過數學知識的教育形式散發出數學的巨大魅力,體現數學的價值,讓數學教材“冰冷的美麗”,喚起學生“火熱的思考”。
一、 返璞歸真——經歷數學家“火熱的思考”
形式化是數學的特征之一。教科書里的數學知識大多是以靜態的形式出示,準確的定義、邏輯的演繹、嚴密地呈現出來的數學,看上去確實是冷冰冰的。如果教師 “照本宣科”,把教材中的數學知識依次抄在黑板上,學生就很難進行“火熱的思考”和主動建構,剩下的只能是囫圇吞棗似的記憶,欣賞“冰冷的美麗”也就無從談起了。因此,對一些基本的、重要的內容,必須把教材上的敘述內容返璞歸真,恢復其原始的、火熱的思考過程,使學生領會數學的本質。
如方程是一個基本概念,被數學大師陳省身先生當作“好數學”的典型。但是,數學教材中敘述的方式是用黑體字寫著“含有未知數的等式稱為方程”,然后,寫了一堆數學式,看看哪些式子符合黑體字的要求,以便掌握“方程”概念。這是“冰冷的美麗”。那么,原始的、火熱的思考是怎樣的呢?我們可以追尋古代數學家足跡,利用天平這一半形象半抽象的教具建立起等式的概念,再把左邊或者右邊托盤中的一個砝碼標識涂抹去,作為一個未知的量參與其中。雖然我們不知道它的重量,但是,它使天平的左右平衡了,左右兩端的重量是相等的,以此引入含未知數的等式——方程的概念。這樣處理就為學生理解方程的核心思想——等量關系找到了形象支撐,進而為方程的應用(即設定未知量)、通過與已知量之間建立等量關系、借助數學運算得到結果、解決問題打下了思想方法的基礎。原始思想是非常樸實無華的,這樣揭示方程的本原,就是一種火熱的思考。
二、二次創造——喚醒學生“火熱的思考”
數學的特點之一是抽象。數學表述的形式化,更加深了抽象的層次。無論教師和學生都必須經受“抽象”煉獄的考驗。不通過抽象關,就不能說理解了數學。然而,如果拿抽象作為擋箭牌,把活生生的數學背景一筆抹去,那是一種認識上的誤區。項武義教授曾經生動地把數學比喻為美女西施,如果只是把數學形式地邏輯演繹一番,那等于是把西施放在X光下透視,你所看到的只是一幅骨架而已,毫無美感可言。因此,作為數學教師,就應該挖掘教材中思維的“亮點”,通過再創造把數學化的過程盡可能變成適合學生可操作的活動,借助操作活動顯示數學的內在特征,暴露數學的實質內涵,以及樸素的數學思考過程。冰冷的美麗可以轉化為火熱的思考,抽象的數學形式能夠形成數學的教育形態。
如數學活動課“雞兔同籠”片斷,課始,教師先出示一幅情境圖,告訴學生:“雞和兔關在同一個籠子里,數它們的頭共有5個,數它們的腿共有14條。籠子里有幾只雞?幾只兔?”學生一會兒說2只雞3只兔,一會兒說3只雞2只兔。教師沒有急于評價,而是鼓勵說:“大家的猜測都有道理!到底有幾只雞幾只兔?我們可以畫一些簡單的圖來幫助思考。”于是,學生分別用圓形表示頭,用豎線表示腿,在草稿本上忙開了。接下來,教師組織學生匯報,并根據學生匯報的情況進行互動演示。
生1:我先畫1只雞1只兔,再畫1只雞1只兔,又畫1只雞,一數正好是14條腿。籠子里有3只雞2只兔。
生2:我先畫了2只雞,再畫了2只兔,一數有12條腿,還差2條,于是我再畫1只雞,正好是14條腿,共有3只雞2只兔。
生3:我先畫了1只兔1只雞,再畫1只兔1只雞,又畫1只兔,一數有16條腿,多了2條,就擦掉2條腿,這樣就有3只雞2只兔。
生4:我先全部畫成雞,二五一十,一算還少了4條腿,我就2條2條地添上,得到2只兔3只雞。
生5:我先全部畫成兔,四五二十,多了6條腿,我2條2條地擦去,這樣我也知道籠子里有3只雞2只兔。
生6:我沒有急著畫,我想1只雞和1只兔共有6條腿,畫2次,二六十二,還少了2條腿就再畫1只雞。我是先知道3只雞2只兔,再畫下來的。
師:他能在腦子里邊想邊畫,真不簡單。
生7:我的畫法和他們都不一樣!我先把14條腿全部畫好,再用頭去套,套2條腿的是雞,套4條腿的是兔,也能知道籠子里有3只雞2只兔。
師:他能想出與別人不一樣的畫法,真了不起!
師:你們的本領真大,一下子想出了這么多的方法。以后碰到這類問題時,我們可以用想想、畫畫的方法幫助思考。
……
復雜的“雞兔同籠”演繹成了一幅幅動人的畫卷,課堂上那一幅幅粗糙卻充滿靈性的數學畫,正是學生心靈深處一簇簇創新的火花。數學課的動手操作并不是一種點綴,而是借助這種形式,把靜態的結論性的東西轉化為動態的探究性的數學活動,利用操作啟動思維,喚醒學生“火熱的思考”。
三、生活文本——激發學生“火熱的思考”
數學是人類認識自然的中介,是自然科學的工具,其來源于生活,與科學、技術、社會有著密切的關系。而現行的數學課程則從已經形式化、抽象化的數學對象開始,學生被剝奪了一個將非數學的題材形成數學內容的數學化機會,同時也堵塞了純數學與應用數學之間的聯系。深邃的數學文化,結果成了干巴巴的教條,學生學而無趣,教師教而無味。只有緊密聯系學生的生活實際,把教科書上的知識激活,實現書本知識與人類生活世界溝通,給課堂以“生活”的活水, 把無聲的“數學文本”演繹成鮮活的“生活文本”,讓數學與生活相融,使學生在數學課堂上享受精彩紛呈的生活數學,才能生成智慧,促進發展,提升數學的價值。
如“角的大小”教學片斷,課始,教師設計了這樣的問題情境(如右圖):A、B兩個足球運動員要把球踢進對方球門,這時球在B運動員腳下,他為什么不射門,卻要把球傳給A?為什么在足球評說中經常聽到“下底傳中”的戰術?
足球比賽中一個常見的戰術“下底傳中”,引發了學生“火熱的思考”,學生討論空前激烈。經過討論,學生發現要是B射門,角度太小,容易被對方守門員封堵;把球傳給A射門,角度要大得多,不易封堵,球容易進。在此基礎上,教師引導:“生活中有角,角有大小之分。今天這節課,我們一起來學習‘角的大小’。”通過這一場景的設計,把一個角大小的問題與饒有趣味的足球比賽相聯系,讓學生體會到“下底傳中”這一足球戰術的數學味,同時也引發了學生對生活中的數學進行數學化的火熱思考。
其實,數學的表達方式仍然是形式化的,數學形式化是數學學習的重要組成部分,它依然是美麗的。我們主張火熱的思考,正是為了能夠欣賞這種美麗。火熱的思考,是將數學的學術形態轉化為教育形態,是數學教師的職責。教師應該在冰冷的美麗與火熱的思考之間尋找平衡點,做到既有形式的表達,更有火熱的思考,而不要淹沒在形式的海洋里。
(責編藍天)