引領(lǐng)學(xué)生感受數(shù)學(xué)的美

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人物介紹 劉同軍:現(xiàn)任教于山東省青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)實驗初級中學(xué),全國優(yōu)秀教師、山東省特級教師、山東省教師研修省級課程專家。主要著作有《幾何畫板在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用》《數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗導(dǎo)論》等。曾獲全國現(xiàn)代教育技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革課例展評一等獎,主持了全國教育信息技術(shù)重點課題“信息技術(shù)環(huán)境下初中數(shù)學(xué)個性化學(xué)習(xí)的模式研究”等課題。

我的教學(xué)觀:要讓學(xué)生親身感受數(shù)學(xué)的美麗和熱情

本學(xué)期期中考試前,八年級數(shù)學(xué)的最后一節(jié)新課是“簡單的圖案設(shè)計”。該課的主要內(nèi)容是欣賞一幅由三種不同顏色組成的類似蜥蜴的“爬蟲”圖案,并分析這個圖案的形成過程。圖案很精美但看上去卻很復(fù)雜,除了課本上的解答,似乎看不出更多有價值的東西,因此一些教師采取的辦法就是讓學(xué)生自學(xué)??反正考試不會考這類內(nèi)容,讓學(xué)生看看書一帶而過就可以了。我卻心有不甘,雖然這個內(nèi)容已教過多遍,但總覺著對這個圖案沒能理解透徹。于是我在備課時,借助幾何畫板再次反復(fù)推敲,果然又有了新的發(fā)現(xiàn)。我用了幾天時間把基本圖案的特征以及基本圖案經(jīng)過平移、旋轉(zhuǎn)形成整幅圖案的過程分析清楚,設(shè)計成了可分步探究的數(shù)學(xué)活動,并制作了供學(xué)生探究的課件。

實際教學(xué)時,學(xué)生寫在臉上的驚喜伴隨了他們探究的全過程,學(xué)生紛紛表示,如此巧奪天工的圖案,其設(shè)計卻只用到了幾個簡單的幾何圖形變換,數(shù)學(xué)真是太神奇了!還有的學(xué)生說,經(jīng)過這次探究活動,再看這幅圖時,感覺沒那么復(fù)雜了。

探究還從課上延伸到了課下,有的學(xué)生嘗試自己設(shè)計類似的圖案,有的學(xué)生通過搜索引擎搜索到了一些類似的圖案,還找到了該圖案的作者埃舍爾。在埃舍爾更多的精美畫作中,又發(fā)現(xiàn)了大量諸如“水往高處流”等有趣卻違背常理的畫面,于是一個新的數(shù)學(xué)概念“悖論”又進入了這些初二學(xué)生的探究視野……

課本上一個本可以不講的例題,卻引發(fā)了如此多的探究性學(xué)習(xí),生成了如此多的資源,這就是我想要的數(shù)學(xué)教學(xué)。在我看來,備課的要點是理解,理解內(nèi)容、理解學(xué)生;備課的價值是設(shè)計優(yōu)質(zhì)的適合學(xué)生的學(xué)習(xí)活動;教學(xué)的要義是啟發(fā)誘導(dǎo)而不是包辦。好的數(shù)學(xué)教學(xué)就是要引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的方法欣賞世界,用數(shù)學(xué)的思維理解世界,用數(shù)學(xué)的語言表達世界。好的教學(xué)既是課程的實施也是資源的創(chuàng)生,是解決了一個問題又引發(fā)出更多新問題的過程。

數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,是描述自然規(guī)律和社會規(guī)律的有效工具?茖W(xué)巨子伽利略說,大自然這本神奇的書是用數(shù)學(xué)語言寫成的。然而,在現(xiàn)實中,許多人害怕數(shù)學(xué),認為數(shù)學(xué)難學(xué)、枯燥、刻板,數(shù)學(xué)的抽象和嚴謹讓人難以親近。于是,數(shù)學(xué)教學(xué)的價值就體現(xiàn)在,把難學(xué)的學(xué)術(shù)形態(tài)的數(shù)學(xué)變成易學(xué)的教育形態(tài)的數(shù)學(xué),把枯燥的、刻板的數(shù)學(xué)變成生動的、活潑的數(shù)學(xué),把抽象的數(shù)學(xué)變成直觀的易于理解的數(shù)學(xué),把讓人難以親近的數(shù)學(xué)變成平易近人的數(shù)學(xué)。

其實,數(shù)學(xué)是自然的,問題解決的過程是有情節(jié)的,是生動的,甚至是牽動情緒的。比如,“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”這兩句詩可以這樣設(shè)疑:每日黃昏,將軍從烽火臺出發(fā),到河邊飲馬后回到河岸同側(cè)的營地,怎樣走最近?著名的“將軍飲馬”問題就在這樣的情境中自然出現(xiàn)了。面對問題百思不得其解時,學(xué)生感受到了問題的深度;當(dāng)找到解決問題的關(guān)鍵點時,學(xué)生感受到了“對稱”的力量:對稱不僅是美學(xué)的本質(zhì),還是轉(zhuǎn)化思想的實際載體;當(dāng)終于找到答案時,學(xué)生發(fā)現(xiàn)“將軍飲馬”問題的本質(zhì)簡單到只需八個字就能概括:兩點之間線段最短。當(dāng)把數(shù)學(xué)方法多次應(yīng)用到不同情境時,學(xué)生體悟到了數(shù)學(xué)模型的價值,看到了數(shù)學(xué)思想的光芒。

學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不只是做題,還要用數(shù)學(xué)解決問題。好的數(shù)學(xué)教學(xué)不是技巧的集合,也不是套路的集合,而是用數(shù)學(xué)思維解決問題的過程,是人類文化和智慧的傳承。

“如何讓你遇見我,在我最美麗的時刻……當(dāng)你走近,請你細聽,那顫抖的葉,是我等待的熱情。”數(shù)學(xué)教學(xué)就是要讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的美麗和熱情,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的價值,并積極投入到問題解決中,鍛煉思維、發(fā)展智慧。這就是我的數(shù)學(xué)教學(xué)觀。

數(shù)學(xué)活動:探究活動更值得花時間

2001年暑假,在課程專家云鵬老師的悉心指導(dǎo)下,在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)全省培訓(xùn)班上,我執(zhí)教了一節(jié)數(shù)學(xué)活動課“奇妙的雪花曲線”,受到現(xiàn)場教師的一致好評,從那時起我開始關(guān)注數(shù)學(xué)活動課。2008年前后,數(shù)學(xué)課標(biāo)修訂小組把數(shù)學(xué)“雙基”擴充為“四基”,首次提出了“數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗”的概念,引起了學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注。然而遺憾的是,課標(biāo)沒有對此概念的內(nèi)涵進行界定,也沒有針對這一目標(biāo)提出較為系統(tǒng)的教學(xué)指導(dǎo)意見,這導(dǎo)致廣大一線教師對這一概念缺乏清晰的認識,更無法在教學(xué)實踐中落實這一重要的課程目標(biāo)。在這樣的背景下,我們啟動了課題研究,經(jīng)過四年多的努力,取得了一些新的認識。

我提出了新的數(shù)學(xué)活動分類觀,繪制了關(guān)于數(shù)學(xué)活動的“行為?思維相續(xù)圖”,并指出任何一種數(shù)學(xué)活動都是行為操作與思維操作的復(fù)合體,缺乏思維操作的活動稱不上數(shù)學(xué)活動。我認為,數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗是學(xué)習(xí)者參與數(shù)學(xué)活動的經(jīng)歷,以及在數(shù)學(xué)活動過程中所形成的感性認識、情緒體驗和觀念意識。在進一步的數(shù)學(xué)活動中,能生長為較高層次的活動經(jīng)驗,或能生長為知識或技能的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗是基本活動經(jīng)驗。

對于數(shù)學(xué)“四基”之間的關(guān)系,我借用植物學(xué)知識進行描述:在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,基礎(chǔ)知識和基本技能就像木本植物的木質(zhì)部,數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗相當(dāng)于木本植物生長中起關(guān)鍵作用的形成層。就像植物的木質(zhì)部是通過形成層的細胞分裂而生成一樣,數(shù)學(xué)“雙基”也是由數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗生長出來的,沒有數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗就不會產(chǎn)生數(shù)學(xué)“雙基”。數(shù)學(xué)活動則相當(dāng)于樹皮,是學(xué)生與生活接觸的部分,是知識的源泉,所有的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗都是在活動中產(chǎn)生的。數(shù)學(xué)基本思想相當(dāng)于植物的“髓”,它依賴“雙基”,貯存著“雙基”的營養(yǎng),又把這種營養(yǎng)不斷提供給學(xué)習(xí)者。這樣,數(shù)學(xué)“四基”共同構(gòu)成了具有生命特征的學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的主體,數(shù)學(xué)活動則源源不斷地向這個結(jié)構(gòu)輸送營養(yǎng),使其逐漸生長為學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

有了這些認識,我不再只盯著直接決定考試分數(shù)的數(shù)學(xué)“雙基”,而是更舍得花時間讓學(xué)生進行數(shù)學(xué)探究活動。我的教學(xué)更多關(guān)注單元內(nèi)容的整體設(shè)計和學(xué)生數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的積累,我的“導(dǎo)”也更注重數(shù)學(xué)思想的提煉,這樣,數(shù)學(xué)“四基”得以落實,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和數(shù)學(xué)思維都得到了更多提升,學(xué)習(xí)充滿了動力。

用好兩個“武器”,走個性化的自主發(fā)展之路

當(dāng)今社會,社會各界人士對教育的合理的或不合理的期望也越來越多地地轉(zhuǎn)嫁到教師身上;不斷詮釋的“好教師”“好教學(xué)”的標(biāo)準(zhǔn)也對教師提出了更高的要求;教育變革中不斷出現(xiàn)的新理念、新名詞、新模式,各種對立的觀點、思潮,很容易讓我們無所適從,迷失方向;各種評比、賽課、培訓(xùn)、會議、檢查、評價讓人不堪重負。在這樣的背景下,謀求專業(yè)發(fā)展成了教師們的強烈訴求,爭做名師也成了包括我在內(nèi)的很多教師的夢想。

葉圣陶先生說:“教育是農(nóng)業(yè)。”我認同他的觀點,確信教育是一種順應(yīng)時節(jié)和兒童天性的自然生長,確信教師只有扎根課堂,培心育根,才能向上生長。森林里的大樹之所以成為合抱之木,絕不是因為有人澆灌,而是因為大樹竭盡全力拼命吸取營養(yǎng),同樣,在名師的成長過程中真正起決定作用的也是教師自己的專業(yè)自覺。

以我個人為例,我于1993年購買了第一臺386型家庭電腦,1998年第一次接觸“幾何畫板”并迷戀上該軟件,開始學(xué)習(xí)用其制作課件,2000年至2003年間,我的課件從獲得全市一等獎、全省一等獎一直到獲得全國一等獎,從此,我不再參加課件制作比賽,而是專注于“幾何畫板”軟件的實際教學(xué)應(yīng)用。2005年我的研究成果形成體系,出版專著并在全市推廣。在探索的過程中,我強烈意識到,當(dāng)技術(shù)不再是障礙的時候,真正決定應(yīng)用水平的是數(shù)學(xué)素養(yǎng)。在這個過程中,我鉆研并熟悉了多個版本的數(shù)學(xué)教材,我能熟練并創(chuàng)造性地使用“幾何畫板”的教學(xué)特長逐漸顯現(xiàn),這一特長又幫助我把數(shù)學(xué)實驗引入課堂,通過網(wǎng)絡(luò)個性化地布置和批改班級數(shù)學(xué)作業(yè),把微課助學(xué)和網(wǎng)絡(luò)答疑變成了我目前教學(xué)的新常態(tài)。這個過程給我的感悟是:揚長比補短有時更有效,把自己的特長發(fā)揮到極致,就容易實現(xiàn)突破。就像花的美麗各不相同,人的優(yōu)秀也因人而異。不必奢求樣樣優(yōu)秀,要善于接納不完美的自己。

在教師個人成長之路上,我主張用好兩個武器:一個是研究,一個是信息技術(shù)。研究能幫我們形成自己的教學(xué)思想,認清方向,不被一家一言所左右。信息技術(shù)可以豐富我們的教育教學(xué)手段,架起理論與實踐的橋梁。

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