那么,究竟什么才是數(shù)學(xué)文化?數(shù)學(xué)又擁有怎樣的文化價(jià)值呢?此處筆者無(wú)意于給出關(guān)于數(shù)學(xué)文化的確切定義,倒是更傾向于從這樣一個(gè)角度給出自己對(duì)數(shù)學(xué)文化的理解。作為一種“看不見(jiàn)的文化”,數(shù)學(xué)在其發(fā)展過(guò)程中,伴隨著數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生、生成、傳播而在特定的數(shù)學(xué)共同體內(nèi)積蓄下的對(duì)人的發(fā)展具有重要促進(jìn)和啟迪價(jià)值的數(shù)學(xué)思考方法、數(shù)學(xué)思想觀念及數(shù)學(xué)精神品格等,這些都屬于數(shù)學(xué)文化。具體而言,數(shù)學(xué)的文化價(jià)值主要表現(xiàn)在:首先,“數(shù)學(xué)是思維的體操”,由于數(shù)學(xué)并非對(duì)客觀事物或現(xiàn)象量性特點(diǎn)的直接研究,而是通過(guò)相對(duì)獨(dú)立的“模式”的建構(gòu),因而它有重要的思維訓(xùn)練功能,對(duì)于創(chuàng)造性思維的發(fā)展尤具重要意義。其次,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要激情,但更需要理智,需要數(shù)學(xué)地思維,因而其對(duì)于人類理性精神的養(yǎng)成與發(fā)展具有特別重要的意義。再次,數(shù)學(xué)看起來(lái)似乎與價(jià)值判斷無(wú)關(guān),然而數(shù)學(xué)依然具有至高無(wú)上的“善”,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)同樣具有獨(dú)特的“教化”功能:比如探索過(guò)程中的執(zhí)著與堅(jiān)韌;比如論證過(guò)程中的務(wù)實(shí)與謹(jǐn)嚴(yán);比如數(shù)學(xué)規(guī)則推導(dǎo)過(guò)程中的理智與自律;比如數(shù)學(xué)創(chuàng)造過(guò)程中的開(kāi)拓與超越,甚至于耐心、責(zé)任感、敬業(yè)品質(zhì)、民主精神等。正是這些,見(jiàn)證著數(shù)學(xué)更為深沉的文化力量,使數(shù)學(xué)可以超越知識(shí)本身,找尋到更為樸素、更為豐富,也更為動(dòng)人的內(nèi)涵。
文化,如何潤(rùn)澤數(shù)學(xué)課堂
“有些數(shù)學(xué)課很難體現(xiàn)數(shù)學(xué)文化,比如‘數(shù)與代數(shù)’領(lǐng)域的許多內(nèi)容,尤其像計(jì)算課……”類似的聲音并不鮮見(jiàn),我以為,這同樣涉及對(duì)數(shù)學(xué)文化價(jià)值的定位問(wèn)題。正如前文所言,如果將數(shù)學(xué)文化窄化為數(shù)學(xué)史,那么,“數(shù)學(xué)文化”勢(shì)必會(huì)成為某些數(shù)學(xué)課堂的奢侈品,而在更加普遍、更為一般的數(shù)學(xué)課堂里,它必然只是難以登堂入室的“稀客”。反之,對(duì)數(shù)學(xué)文化的泛化理解,又會(huì)帶來(lái)這樣的后果:一切皆為文化,也就沒(méi)有了文化。
如此看來(lái),教師首先要做的是調(diào)適好自己的數(shù)學(xué)觀、數(shù)學(xué)文化觀、數(shù)學(xué)價(jià)值觀,這是文化能否潤(rùn)澤課堂的重要前提。唯有澄清了認(rèn)識(shí),實(shí)踐才不至于迷失方向。至于如何澄清,那就涉及閱讀與積累的問(wèn)題了。比如,適當(dāng)閱讀一些關(guān)于數(shù)學(xué)文化領(lǐng)域的書籍、資料等,廓清自己對(duì)數(shù)學(xué)文化的理解。再如,可以涉獵一些關(guān)于數(shù)學(xué)歷史典故、趣聞?shì)W事等,必要時(shí),還可以了解一些高等數(shù)學(xué)方面的內(nèi)容、思想、方法,這對(duì)于打開(kāi)自己的數(shù)學(xué)視野不失為一種可行的路徑。
具體的課堂實(shí)踐,我努力從數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)規(guī)則、數(shù)學(xué)思想方法及情感態(tài)度價(jià)值觀四個(gè)方面切入,試圖以更為日?;⒏吆w性的數(shù)學(xué)內(nèi)容和更加樸素的教學(xué)實(shí)踐表達(dá)對(duì)數(shù)學(xué)文化的理解,追求數(shù)學(xué)文化的教育價(jià)值。
1.?dāng)?shù)學(xué)概念,在“頭腦創(chuàng)造”中還原生命活力。
即便在“學(xué)校數(shù)學(xué)”的范疇里,概念通常也是以一種冷冰冰的姿態(tài)呈現(xiàn)在教材或者課堂上。但我們應(yīng)明白,任何數(shù)學(xué)概念的形成、發(fā)展、生成,都經(jīng)歷了數(shù)學(xué)家無(wú)數(shù)的觀察、分析、猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)、判斷、辨析、調(diào)整、優(yōu)化等一系列數(shù)學(xué)思維活動(dòng)。由此想見(jiàn),即使是靜態(tài)的數(shù)學(xué)概念,其必沉淀下豐富的數(shù)學(xué)內(nèi)涵、數(shù)學(xué)思考、數(shù)學(xué)觀念。如果課堂僅僅停留于對(duì)數(shù)學(xué)概念的被動(dòng)認(rèn)識(shí)、理解和傳遞上,那么內(nèi)涵于“冰冷的美麗”背后的這些“火熱的思考”將無(wú)法為學(xué)生所觸及、所分享,數(shù)學(xué)概念“可能”的文化價(jià)值也無(wú)法成為“現(xiàn)實(shí)”力量。數(shù)學(xué)課堂,恰恰需要在這兒做一些工作。
比如“認(rèn)識(shí)乘法”,當(dāng)學(xué)生已經(jīng)感受到用“2+2+2+2+2+2+2+2+
再如認(rèn)識(shí)“長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高”,作為規(guī)定性知識(shí),直接告知未嘗不可。然而,倘若引導(dǎo)學(xué)生作這樣的思考:如果將長(zhǎng)方體12條棱中擦掉1條,你還能想像出這個(gè)長(zhǎng)方體的大小嗎?如果擦掉2條、3條……呢?試一試,看至少留下幾條棱,才能確保想像出長(zhǎng)方體的大???當(dāng)學(xué)生在經(jīng)歷嘗試、探索、操作、優(yōu)化等數(shù)學(xué)活動(dòng)后不約而同地選擇了這樣三條棱(如圖)時(shí),規(guī)定性的數(shù)學(xué)常識(shí)“長(zhǎng)、寬、高”在這一刻被“活化”了,并被學(xué)生生動(dòng)、深刻地予以建構(gòu)。我以為,像這樣的“頭腦創(chuàng)造”可以還原數(shù)學(xué)概念的內(nèi)在生命力量,相對(duì)于概念的授受而言,其文化價(jià)值顯然更大。
2.?dāng)?shù)學(xué)規(guī)則,在充滿張力的數(shù)學(xué)思考中綻放理性之美。
和數(shù)學(xué)概念一樣,對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)則的學(xué)習(xí)同樣面臨著一個(gè)“冰冷美麗”和“火熱思考”之間的抉擇和轉(zhuǎn)換。處理不當(dāng),規(guī)則學(xué)習(xí)會(huì)誘導(dǎo)學(xué)生陷入機(jī)械記憶、單純模仿、反復(fù)操練的窠臼。如何將學(xué)生置身于規(guī)則發(fā)生、發(fā)展、形成的生動(dòng)過(guò)程,引導(dǎo)他們親歷觀察、猜想、驗(yàn)證、建模、應(yīng)用等數(shù)學(xué)活動(dòng),進(jìn)而獲得一種更有力度、充滿張力的數(shù)學(xué)思考以及觸及心靈的精神愉悅,這是我在課堂教學(xué)中一直關(guān)注并努力實(shí)踐的問(wèn)題。
比如教學(xué)“筆算兩位數(shù)加兩位數(shù)(進(jìn)位加)”時(shí),“從個(gè)位加起,滿十進(jìn)一”是繞不開(kāi)的計(jì)算規(guī)則。在成人看來(lái),“從個(gè)位加起”應(yīng)是一件再自然不過(guò)的事,但學(xué)生究竟會(huì)如何理解、建構(gòu)這一規(guī)則呢?教學(xué)時(shí),我放手讓學(xué)生自己探索24+18的筆算方法,沒(méi)想到,竟有不少學(xué)生選擇了從十位加起(事實(shí)上,要合并兩堆小棒,我們通常不也是先數(shù)數(shù)一共有多少捆,然后再將零散的小棒滿十根一捆,最后得出結(jié)果的嗎),過(guò)程如下:
24+18=42
面對(duì)這一狀況,草率地否定這一思考顯然不夠理智,急于糾正更顯得缺乏智慧,還是讓他們自己在比較中去發(fā)現(xiàn)、去感悟吧。結(jié)果,正是這樣一份理解和從容,不但讓他們?cè)趦煞N不同計(jì)算規(guī)則的比較中深化了對(duì)“從個(gè)位加起”的合理性認(rèn)知,同時(shí)也讓大家深刻地感受到了計(jì)算規(guī)則豐富和確定的辯證統(tǒng)一,體驗(yàn)到了規(guī)則生成過(guò)程中豐富的數(shù)學(xué)思考。
此外,“滿十進(jìn)一”也是數(shù)學(xué)中重要的規(guī)則之一。教學(xué)時(shí),我沒(méi)有僅僅停留于“告訴”,而是在學(xué)生認(rèn)識(shí)“十進(jìn)制”后,進(jìn)一步拓展他們的視野,給他們介紹了關(guān)于五進(jìn)制、七進(jìn)制、十二進(jìn)制的知識(shí),并引導(dǎo)他們思考諸如“不同的進(jìn)制之間有什么共同的地方”、“十進(jìn)制之所以被廣泛應(yīng)用,可能的原因是什么”、“如果將十進(jìn)制改為七進(jìn)制,對(duì)已有的數(shù)會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響”等問(wèn)題。或許這樣的思考對(duì)于學(xué)生鞏固或強(qiáng)化十進(jìn)制并無(wú)太大幫助,然而正是有了這樣的適度開(kāi)掘,學(xué)生的視野開(kāi)闊了,尤其是,數(shù)學(xué)發(fā)展過(guò)程的多元化,數(shù)學(xué)思考的多樣性,數(shù)學(xué)發(fā)展過(guò)程中所展現(xiàn)出的無(wú)窮智慧等,漸漸沉積為學(xué)生的內(nèi)在涵養(yǎng),成為一種文化積淀。
3.方法、策略和思想的有效滲透與主題實(shí)踐。
離開(kāi)學(xué)校后,真正能留存于個(gè)體腦海中的具體數(shù)學(xué)知識(shí)、技能往往很少,但數(shù)學(xué)方法、策略、思想?yún)s常常以更為內(nèi)斂、潛在的方式沉積于學(xué)生內(nèi)心深處,成為他們進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要支撐。這是數(shù)學(xué)文化價(jià)值集中體現(xiàn)的又一重要方面。
較之于知識(shí)、技能而言,方法、思想和策略更為內(nèi)隱,常潛伏于許多看似普通的數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)技能的學(xué)習(xí)過(guò)程中,需要教師敏銳地予以捕捉、判斷、放大、外化,并在課堂中予以傳遞。
如教學(xué)“認(rèn)識(shí)分?jǐn)?shù)”時(shí),面對(duì)如下問(wèn)題“在括號(hào)里填上合適的分?jǐn)?shù)”(見(jiàn)下圖),我有意將后兩幅圖中的等分線隱去,使這一內(nèi)容誘導(dǎo)出了更多的數(shù)學(xué)內(nèi)涵。
其中有估計(jì)意識(shí)的培養(yǎng)(估計(jì)后兩幅圖中涂色部分占整體的幾分之一)、有思維策略的綜合應(yīng)用(對(duì)第三幅圖的估計(jì))、有極限思想的滲透(引導(dǎo)學(xué)生想象并感受:如果繼續(xù)往下平均分,份數(shù)越多,表示每一份的分?jǐn)?shù)會(huì)怎樣)等。樸素的內(nèi)容完全可以承載豐厚的數(shù)學(xué)內(nèi)涵,每一堂課,我們都可以作出這樣的思考。 此外,我還結(jié)合具體數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行“數(shù)學(xué)思維方法”或“問(wèn)題解決策略”的主題性教學(xué)實(shí)踐(義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材將“解題策略”作為具體板塊進(jìn)行教學(xué),比如“綜合與分析”、“畫圖與列表”、“倒推”、“假設(shè)”、“枚舉”、“轉(zhuǎn)化”等),效果也很好。 4.挖掘數(shù)學(xué)內(nèi)容中的豐富情感、態(tài)度和價(jià)值觀。 在更多課堂,一句“使學(xué)生感受數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系,體驗(yàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值”,往往便將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中原本更為豐富、多元、立體的情感、態(tài)度和價(jià)值觀掩蓋。事實(shí)上,數(shù)學(xué)可以給予個(gè)體情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面的影響遠(yuǎn)不止于此,前文第二小節(jié)已有描述,此處不贅。具體的實(shí)踐過(guò)程中,我認(rèn)為應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)題。 首先是如何正確對(duì)待數(shù)學(xué)史料的問(wèn)題。歷史往往沉淀下許多值得流傳的史實(shí)與價(jià)值觀念。我們不能僅僅停留于對(duì)史實(shí)的介紹上,而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)史實(shí),觸摸到史實(shí)背后的價(jià)值和觀念,使其構(gòu)成一種更有教育意義的積極影響。如祖沖之是中國(guó)古代研究圓周率的驕傲,但僅到此為止,并進(jìn)行膚淺的愛(ài)國(guó)主義教育是不夠的。他在研究過(guò)程中如何“借助正多邊形周長(zhǎng)研究圓周長(zhǎng)”的數(shù)學(xué)思想和智慧;他不滿足于既有結(jié)論,不斷超越、執(zhí)著奮進(jìn)的探索精神等,更應(yīng)該透過(guò)課堂浸潤(rùn)到學(xué)生的內(nèi)心深處。我在教學(xué)時(shí),將這一段數(shù)學(xué)歷史有機(jī)融入到具體的周長(zhǎng)公式的探索過(guò)程中來(lái),學(xué)生的感受更豐富了,認(rèn)識(shí)也更全面了。此外,我還適時(shí)地介紹了我國(guó)古代數(shù)學(xué)的領(lǐng)先與現(xiàn)代數(shù)學(xué)的落后,并給學(xué)生分析造成這一后果的內(nèi)在原因,深刻的民族尊嚴(yán)感和為中華數(shù)學(xué)之崛起而奮斗的決心在學(xué)生心中升騰。 當(dāng)然,數(shù)學(xué)更多的價(jià)值觀念應(yīng)該滲透于日常的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)活動(dòng)當(dāng)中。教學(xué)“小數(shù)點(diǎn)移動(dòng)引起大小變化”,我引導(dǎo)學(xué)生感受踏實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)作風(fēng);教學(xué)“交換律”、“正反比例”時(shí),我適時(shí)給學(xué)生滲透些“變與不變”的觀念等。滲透重在日積月累,日常、樸素的數(shù)學(xué)內(nèi)容中都挖掘并滲透上一點(diǎn),那么,六年的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生而言,難道不正是一趟美妙、豐碩的精神之旅嗎?
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