【好文转载】数学阅读——让数学课程更有魅力

?总的来说,小学数学课程对思维和严谨抽象的知识结构要求很高,往往给人一种“冷”的感觉。此外,数学教学仍然以传授知识和技能为主,充斥着“训练学习”,做题几乎成了学生学习数学的唯一。这种“印象”和实践不利于发展学生的数学素养,不利于丰富学生积极的数学情感体验。因此,在小学教育阶段,通过课程创新展示数学课程“有趣”和“好玩”的一面,让学生始终保持对数学世界的好奇心和求知欲,丰富对数学学科和数学学习的理解,显得尤为重要。

?此外,在教学中,经常会发现很多学生因为对题意的误解而出现解题错误。只要在老师的指导下重读,学生就会发现错误并改正。为什么会这样?究其原因,与学生不良的阅读习惯有关。只逐行浏览题目而不逐字分析数量关系,难免出错或解题!教学实践也表明,数学语言发展水平低的学生在课堂上对数学语言的敏感性差,思维转化慢,理解问题时经常遇到障碍和错误。前苏联数学教育家斯托尔亚尔指出:“数学教学也是数学语言的教学”。教学生学数学,必须重视数学阅读能力的培养。

?基于此,笔者尝试在教学中开发“数学阅读”课程。所谓“数学阅读课”,是为了追求“有趣的数学”,促进数学阅读能力的提高而开发的一种新的数学课。“数学阅读课”的价值取向是兴趣、过程、体验,即立足于培养学生学习和研究数学的兴趣;立足于让学生在数学阅读过程中积累数学活动经验,提高数学阅读能力和数学思维品质;基于促进学生形成良好的数学观念和意识,使他们有积极的数学情感体验;立足于拓宽学生的数学视野,感受数学的魅力。

一、“数学阅读课”的设计原则

1.在数学阅读课中追求“数学乐趣”

?“数学是乐趣”是数学大师陈省身先生给孩子们的题词。数学阅读课注重挖掘数学的趣味性和奇妙性,精心挑选学生感兴趣的、能启发思维、开阔视野的学习材料,让学生在阅读中思考,在思考中体验“数学乐趣”,在阅读中开阔视野、增长见识。比如在学习“比较的理解”时,笔者设计了一节以“阿姨为什么喜欢穿高跟鞋”为核心问题的数学阅读课,让学生在阅读、思考、讨论中理解“阿姨穿高跟鞋是为了拉长腿,使她与身高的比例趋于0.618: 1”。数学阅读将枯燥的数学知识与现实生活联系起来,让学生对知识有更透彻的理解,对数学的价值有更深刻的认识。再比如,笔者在学习“因数与倍数”时,开发了“猜谜游戏”的数学阅读课,既在游戏中培养了学生的推理能力,又因其“在游戏中学习”而让学生着迷,“猜谜游戏”成为孩子们课间喜欢玩的趣味节目。有了这种有趣的体验,喜欢数学的情感种子在学生心中生根发芽。

2.在数学阅读课中把握数学阅读的特点。

?“数学阅读课”的内容选择、材料设计和教学实施要把握数学阅读本身的特点,遵循其内在规律。数学阅读和一般阅读一样,是对书面语言、数学符号、公式、图表等阅读材料进行感知、理解和记忆的完整心理活动过程。由于数学语言的抽象性和严谨性,数学阅读有其自身的特点:

?第一,数学阅读是非常准确的阅读。读数学的时候,一定要知道数学资料中出现的每一个数学术语和符号的确切含义。如果忽略或省略一个字,很可能是差之千里,比如“增加8米”“增加到8米”“截掉1/4米”“截掉1/4米”等等。所以数学阅读要逐字读,不能一目了然。

?其次,数学阅读是一种思维阅读。数学阅读的过程就是理解和领悟数学语言的过程,包括丰富多彩的符号语言、严谨规范的书面语言和深刻的图形语言。所以,我们不应该只是用眼睛浏览,而应该在阅读时画出关键词、符号或图片来帮助我们理解,养成边阅读边思考、边思考边阅读的习惯。

?再次,数学阅读需要“内部言语转换”。在阅读数学时,大脑必须建立灵活的语言转换机制,即将抽象难懂的阅读内容转换成可接受的语言形式,例如将数学术语转换成日常语言;将书面语言转换成简洁的符号语言或直观的图形语言;对于严谨抽象的数学问题“换一种说法”,等等。

3.数学阅读课应该“以学习为中心”

?数学阅读课的教学效益在于增强对数学语言的理解,积累数学活动的经验,自己去发现和分享。这一切不应该也不可能仅仅通过讲解、提问和讨论来实现,而必须建立在独立阅读、体验、思考和交流的基础上。因此,数学阅读课的教学实施必须“以学习为中心”。首先,教师要发自内心地把学生当成数学研究者,给学生留下足够的时间和空间去阅读、探究和交流,鼓励学生自主地、反复地阅读,不要轻易干预学生的阅读和学习过程。其次,要设计一个“问题串”来引导阅读。“学从思开始,思从问开始”。在启发性问题的引导下,学生在阅读、实践、探索、思考、交流中逐步摸索答案。第三,重视同伴之间的数学交流。特别是当学生在研究过程中“不知所措”时,通过教师的指导和学生之间的交流,解决问题,可以让学生尝到自主阅读的乐趣和解惑后的成就感,促进学生养成自主阅读的良好习惯。

二、“数学阅读课”的内容设置

?《数学阅读课》在课程内容的选择上要树立大数学、大教育的理念,以种下“种子”为目的,不要过分追求眼前利益。在实践中,笔者把以下几个方面作为“数学阅读课”课程内容选择的重要来源。

1.选择适合学生自学的教材。

?在实际教学中,一线教师习惯于挖掘教材的精髓,通过自己的理解表达给学生,从而忽视了学生阅读数学教材的能力和习惯的培养。看数学课本好像只是老师的事。不知不觉中,本应在阅读过程中形成的阅读能力和思维能力,在老师那里渐行渐远。因此,应重视学生对数学教材的阅读和理解,充分利用教材的阅读价值。

?比如在“正比例”的教学中,笔者使用的京版教材内容丰富,图文并茂,层次清晰,有利于学生在比较分析中理解正比例的含义,更适合学生自学。

?笔者采用“先自学后交流”的方式进行教学,有意识、有针对性地渗透阅读方法的指导,设计自学指南如下:

(1)自学课本有什么看不懂或者理解不了的地方吗?请在书上做个记号,自己写问题。

(2)想一想:例2中“距离与时间”的关系与例1中“年龄与身高”和“月份与温度”的关系有何异同?

(3)圈出书中“比例关系”的含义。可以总结一下比例关系需要什么条件吗?

?在学生充分自学教材的基础上,组织学生进行交流。教师可以在学生的困惑中解惑,在知识的关键点上提问,引导学生学会从教材中寻找答案,用自己的话解释抽象的数学语言。在这个学习过程中,学生不仅对“正比例”的概念有了透彻的理解,而且提高了数学阅读能力和自学能力。

2.对教材中安排的“你知道吗”的内容进行适度的转化和延伸。

?随着课程改革的深入,数学的文化价值越来越受到重视。纵观各个版本的小学数学教材,我们不仅在知识的编写上有意识地渗透了数学文化,还专门开设了“你知道吗”专栏进行显性表达。具体内容包括数学史料、数学背景知识、数学生活应用、数学家的故事等。,以激发学生学习数学的兴趣,开阔视野,引导他们感受数学文化的魅力。但由于篇幅所限,大部分都是“点对点”。笔者将《你知道吗》内容作为课程资源进行适度的转化和延伸,以期发挥其更大的教育价值。

?例如,笔者在讲授“因子与倍数”单元时,开发了“哥德巴赫猜想与陈定理”数学阅读课。在开始上课时,让学生在括号中填入适当的质数:8=(?)+(?),10=(?)+(?),然后问这个问题:“能不能多写几个这样的公式?你猜怎么着?”然后介绍哥德巴赫猜想和陈定理(简称N=1+2),这是中国数学家陈景润对哥德巴赫猜想的研究成果,然后让学生尝试用例子验证陈景润的研究成果。在挑战性问题的驱动下,学生经历了“再发现”和“再创造”的过程,不仅在数学活动中发展了思维,获得了经验,而且通过阅读和实践体验,深刻体会了数学家孜孜不倦的研究精神,无形中塑造了他们的人生观和价值观。

3.补充一些有价值的、探索性的课外读物。

?陈省身先生说:“不是所有的数学都是好数学。”因此,要想真正实现“数学的乐趣”,一方面要做好学生的调研,找出学生感兴趣的内容,阅读课内容的选择和时间的安排都要以学生的调研结果为依据;另一方面,要做好数学内容的研究,把握内容的本质。这两个方面结合起来就是所谓的“切中要害”。

?“数学阅读”课程实施以来,笔者挖掘和开发了许多让学生“乐”的课程内容。比如有趣的222;“数字黑洞”探索:神奇的“奔马之数”——142857;冰雹猜想;精彩的数字金字塔——杨辉三角;阿基米德巧妙地打破了“皇冠”案;回文数猜想;“鸡兔同笼”问题的奇解;神奇的“完全数”;等一下。

三、“数学阅读课”的教学操作

?数学阅读课的教学操作是课前研究组织内容,精心设计“阅读学习清单”;隐藏在课堂中,突出学生的阅读和探索,突出学习的自主性和体验性,不轻易干涉;学生学习后,在交流时应进行必要的引导、说明和促进,并将学习内容延伸到课外,拓展数学学习的时间和空间。

1.精心设计“阅读学习清单”

?“阅读学案”的设计是“数学阅读课”的基础,是决定阅读教学效率的关键。“阅读学案”的设计应包含丰富的实践探究和驱动力,以内容为载体,有利于学生的操作、尝试和顿悟。问题是数学的核心。作者将阅读材料精心设计为“问题系列”,让学生在启发性问题的驱动下,有目的地阅读、思考、计算、探索,寻找问题的答案。学生阅读的过程是“猜—验证—再猜—再验证”的过程,即经历“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”后获得深层次快感的过程。

2.数学阅读课的基本过程

?总的来说,数学阅读课的教学过程是:创设情境,激发兴趣——自主阅读,尝试探究——互动对话,提高交流。

(1)创设情境,激发兴趣。学生一旦对学习产生兴趣,各种感官就容易活跃起来,从而为参与学习提供了极好的心理准备。因此,在数学阅读中,教师必须根据学生的年龄特点和个性特点,创设新颖、有趣、有启发性的情境,以诱导和保持学生的阅读兴趣。比如在讲授“冰雹猜想”时,作者用一个故事来介绍:1976年的一天,美国著名的《华盛顿邮报》报道了一则数学新闻:目前,美国各大学的大学生和老师们正在疯狂地玩一场数学游戏。什么游戏这么吸引人?这个游戏的规则很简单:先随意写一个自然数,如果是单数,乘以3,加1;如果是偶数,就除以2。

?这个游戏为什么这么吸引人?因为人们发现,任何一个自然数如果这样连续计算,最终都会陷入一个“数字黑洞”。你想自己试试吗?

?这种问题情境给学生带来了强烈的探索欲望和丰富的实践探索空间。他们开始仔细阅读文本,寻求其中的奥秘。

(2)自主阅读,尝试探索。在学生的兴趣被激发后,我们应该给学生提供一个广阔的、独立的探究空间。教师要真正转变为组织者和指导者,让学生自主阅读“学习清单”。“学习清单”上递进的“问题串”,帮助学生真正进入思考状态。学生通过阅读、思考、计算、猜测和推理,在不断的探索中寻找答案。以《数学阅读:数的乘积奇偶性》为例。学生在以下“学习清单”的指导下阅读。

?经过观察和思考,有人提出了以下关于自然数奇偶性的猜想:

猜测一:奇数+奇数=偶数。

猜想二:偶数+偶数=偶数。

猜想三:奇数+偶数=奇数。

他的说法正确吗?可以举例验证一下。

测试猜想1:

测试猜想二:

测试猜想三:

下一个问题引发学生更深层次的思考——同学们,我们刚才研究的是“和的奇偶性”,那么“积的奇偶性”呢?你有什么猜测吗?请写下来。你猜对了吗?请举例验证。如果你暂时没有“猜想”,没关系!有人提出了以下猜想。他是对的吗?请核实一下。

猜测一:奇数×奇数=奇数?

示例验证:

猜想二:偶数×偶数=偶数

示例验证:

猜想三:奇数×偶数=奇数。

示例验证:

然后,再次怀疑——

如果任意个数的非零整数相乘,其中一个因子是偶数,那么乘积一定是()。(猜测4)

例如:1×3×11×5×4,乘积=(),这是()的个数。

你能再举一个例子来验证你的猜测吗??想一想:你明白上面猜测4的道理吗?请写下来。?在上述阅读和研究过程中,考虑了学生之间的差异,体现了基于实践活动和过程经验的学习方式。

(3)互动对话与交流。面对学生之间的客观差异,“数学阅读课”的目标设计具有高度的灵活性,而不是统一的教学要求,以满足学生个性化的学习需求。应该让一些学生在课堂上完成阅读任务,一些学生可以在课后离开座位帮助其他孩子,一些学生可以将阅读研究延伸到课外活动。在教学中,要充分利用学生之间的差异,注重组织两个层面的学习交流。在第一轮中,让学习速度较快、率先完成阅读任务的学生充当“小老师”,帮助老师指导和帮助个别有困难的学生。互动学习的过程就是一个“教兵”的过程。第二轮是全班交流学习。师生与生生之间的多边互动对话与交流,是彼此理念的碰撞、吸收与提升。教师要肩负起“画龙点睛”的重任,努力将学生的研究延伸到课外活动。

?以“康威万岁”为例,作者在下课时再次启发学生:英国剑桥大学教授约翰·康威发现了一个自然数27。如果按照上述方法进行操作,整个落入“数字黑洞”的过程需要111步。感兴趣的同学可以课后试试。另外,我还告诉你一个秘密。到目前为止,还没有人能够证明“冰雹猜想”。1这个数是吸引所有自然数的黑洞吗?这个世界级的难题,就等着有人来解决。亲爱的同学们,你们有兴趣学习吗?

?课后,很多同学继续兴致勃勃地开展研究。他们花了近两个小时在A4纸上写下了整整111个数学公式,在研究实践中获得了学习活动本身带来的乐趣体验。

第四,“数学阅读课”的实践收获

?“数学阅读”课程旨在让学生更好地学习、理解和感受数学。经过近一年的教学实践,“数学阅读”的效果已经初步显现。孩子们在数学阅读中开阔了眼界,感受到了数学知识的博大精深和魅力,对学习数学越来越感兴趣,对数学阅读课充满了热爱和期待:“老师,我很喜欢这样的数学课!”“老师,数学阅读课什么时候再上?”“老师,下学期有数学阅读课吗?”……

?实践也充分说明,当学生对数学学习着迷时,一切皆有可能!