宋紀曉

[摘? 要] 數學知識的建構與數學體系的建立,靠的是對數學概念規律的理解以及概念之間關系的建立,這樣一個過程離不開哲學的基本認識. 數學知識的運用從能力上來看是一個遷移問題,也就是說將知識建構過程中形成的能力遷移到具體的問題解決中去;而從認識的角度來看則是一個哲學問題,即在問題解決的過程中要通過聯系的建立,找到恰當的解決問題的工具.
[關鍵詞] 初中數學;數學教學;哲學意識;滲透;勾股定理
在初中數學教學中,教師對數學學科及數學教學的理解影響著實際的教學行為,自然也就影響著教學效果. 這里所說的教學效果,不僅是指學生的考試分數,也指學生通過數學學習得到的其他收獲. 在核心素養的背景之下,用數學學科核心素養的六個要素來描述學生的數學學習收獲,是比較恰當的.
在日常教學中筆者發現,其實身邊的每一個同行,對從教的數學學科都有著自己的理解,這可能就是人們常說的教育哲學,只不過對于普通教師而言,這種教育哲學往往是內隱的,其支配著教師的教學行為,但又不為教師所明確感知. 作為關注自身成長的教師,要想辦法將這種內隱的教育哲學變成顯性的學科教學認識,然后轉化為自己的教學行為,進而向學生滲透,這樣就真正完成了教與學. 在理解數學學科的時候,首先要關注的就是《義務教育數學課程標準》,在標準中有這樣的描述:數學是人們對客觀世界定性把握和定量刻畫,逐漸抽象概括,形成方法和理論,并進行廣泛應用的過程. 數學學習除了知識建構之外,還有問題解決,問題解決的主要形式是解答習題,解題是提高數學應用的重要途徑,在解題中利用哲學方法可以培養學生的辯證唯物主義世界觀,同時利用哲學方法解題也可以起到事半功倍的效果. 這樣一個過程應當是一個哲學意識滲透的過程,本文以北師大版“勾股定理”教學為例,談談一些實踐與收獲.
初中數學進行哲學滲透的必要性
盡管在大多數教師的認識當中,數學學科與哲學學科的關系并不密切,但縱觀數學發展史,又會發現兩門學科的關系實際上是非常密切的. 活躍在數學學科教學研究前沿的一些專家學者,有很多在哲學方面也有著較深的造詣,甚至有部分是高校哲學系的專家教授等. 將哲學研究的視角下沉到初中數學學科教學,筆者以為對初中學生進行哲學滲透是非常必要的,這可以從以下幾個方面來理解.
一是數學知識的建構與數學體系的建立,靠的是對數學概念規律的理解以及概念之間關系的建立,這樣一個過程離不開哲學的基本認識. 中學數學教學不僅要教會學生知識及其邏輯結構,還要促進學生方法與能力的發展,更為重要的是讓學生獲得哲學意義上的啟迪,把握知識及其邏輯結構、方法與能力背后的辯證思維規律. 實際教學中,受到應試壓力的影響,好多數學教師認為數學學科的教學就是教給學生數學概念與規律,然后用之解題. 實際上這當中有一個重要的環節,那就是數學概念的理解及其關系的建立,判斷不同事物之間的聯系與區別,原本就是一個基本的哲學話題. 比如說勾股定理,其最常見的形態就是規律,但對其進行深入研究的話,還是有潛力可挖的:勾股定理描述的是直角三角形三邊的數量關系,這是數形結合的體現,而數形結合可以概括更多的數學知識,這就是不同數學知識之間的聯系點;勾股定理的發現過程充滿了探究性,人們探究未知的過程,也是一個哲學意味很濃的過程……有了這些認識,勾股定理教學過程中的哲學意識滲透就有了可能.
二是數學知識的運用從能力上來看是一個遷移問題,也就是說將知識建構過程中形成的能力遷移到具體的問題解決中去;而從認識的角度來看則是一個哲學問題,即在問題解決的過程中要通過聯系的建立,找到恰當的解決問題的工具. 哲學的一個基本觀點是萬事萬物之間都存在聯系,哲學也總是尋求用最簡潔的語言描述最復雜的規律,數學學科本身就具有這樣的特點,因此在學生運用數學知識去解決問題的時候,就有著較大的哲學意識滲透空間. 比如在勾股定理的運用當中,教師常常會給學生總結一個解題“規律”:只要看到直角三角形,就要想到勾股定理. 這看起來是一個樸素的表達,實際上是在幫學生建立聯系,這也可以理解為一種哲學意識的滲透.
初中數學進行哲學滲透的可行性
那么在具體的初中數學教學實踐過程中,哲學意識的滲透有多大的可能性呢?要回答這個問題,當然需要通過具體的實踐. 立足于實踐就是立足于現實,鄭毓信提出,要對數學教育現實情況予以高度關注,要注重數學思維的研究和數學的文化研究. 哲學本身就是一種文化,對學生進行哲學意識的滲透,實際上就是進行數學文化的滲透.
在勾股定理的教學中,筆者重點做了兩個工作:一是對教學內容進行分析,判斷其中哪些地方具有哲學意味;二是對教學環節進行設計,尋找有效的哲學意識滲透的方法.
對于第一個工作,筆者注意到北師大版初中數學教材在勾股定理這一內容的教學中,明確了“探索”這個關鍵詞,并且給出了一個具體的情境:如圖1所示,從電線桿離地面8米處向地面拉一條鋼索,如果這條鋼索在地面的固定點距離電線桿底部6米,那么需要多長的鋼索?
在筆者看來,無論是“探索”一詞的明確,還是問題情境的創設,都創造了哲學意識滲透的空間. 古希臘哲學家亞里士多德曾經說過“閑暇出智慧”,要想讓一個人具有智慧,那就必須給予他足夠的閑暇與自由. 探索是一個具有挑戰性的任務,要讓學生真正經歷一個探索的過程,那就必須給學生足夠的時間與空間,要允許學生有多元的思路. 因此當學生進入問題情境,并且試圖尋找解決問題的方向時,教師不能約束學生的思考空間,而應當在學生自由思考之后再對其進行引導.
對于第二個工作,筆者的觀點是立足于學生的認知實際,在明確了需要解決的問題之后,讓學生尋找問題解決的方法. 教師的主要任務就是對學生的學習過程,尤其是對問題解決的過程進行觀察,判斷學生的學習情況與教學目標之間的差距,然后進行有針對性的指導.
比如有學生在解決問題的時候,想到用比例的方法,既然豎直距離是8米,水平距離是6米,那么只要在圖中量出表示8米和6米的長度,然后量出鋼索的長度,就可以根據比例的思路,得出鋼索的長度. 面對學生的這一思路,筆者注意到其與勾股定理沒有直接關系,但又不能不尊重學生的思考結果,此時該如何進行引導呢?筆者選擇的方法是向學生提出問題:“用比例的方法能否得到比較精確的結果?”學生普遍發現,由于測量的誤差,每個人得到的結果也有差異. 教師追問:“如何才能讓結果更準確呢?”有學生提出:“有沒有一個數學規律可以解決這個問題?”順著學生的這一想法,筆者將學生的思路引向勾股定理,并且將問題明確為:“假如知道直角三角形的兩條直角邊的長度,有沒有辦法確定斜邊的長度?”在這個問題的引導之下,筆者給學生重述畢達哥拉斯的探究過程——這是一個數學史呈現的過程,也是畢達哥拉斯探究思路重現的過程.
此教學過程中,圍繞“精確解決問題”,可以讓學生認識到兩種不同數學方法的價值,而重現畢達哥拉斯的探究過程,讓學生明白只有具有了數學意識,才能從生活中發現問題,只有掌握了數學知識,才能運用數學知識解決問題. 讓學生認識到這些,就可以理解為已經進行了基本的哲學意識滲透.
初中數學進行哲學滲透的成長性
在初中數學教學中進行與哲學相關的思考,讓筆者意識到數學教師自身必須具有一定的哲學功底,同時還要引導學生觸摸哲學的大門. 首先說教師,有人說在生活中每個人都有自己的人生哲學,它往往影響著一個人的人生,事實也確實如此. 在初中數學教學中,每個教師也應當有自己的教育哲學,它往往決定了每一堂課的風格和質量,其能改變的也不止教師一個人的人生. 對于學生而言,進行必要的哲學意識滲透,能使其更好地理解數學學科的特征,可以促進學生對數學學習與方法提煉有更清晰的思路.
很顯然,無論是教師還是學生,只要在數學教學的過程中打開哲學這扇大門,就一定對應著自身的成長. 教師的成長在于專業性,學生的成長在于知識的掌握與思維的發展,無論是什么樣的成長,都必須立足于自身,立足于實際,在數學課堂上觸摸哲學,可以讓數學學習的過程變得更加有智慧.
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