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【課標(biāo)解讀】核心概念二-符號(hào)意識(shí)

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第一篇:【課標(biāo)解讀】核心概念二-符號(hào)意識(shí)

【課標(biāo)解讀】核心概念二-符號(hào)意識(shí)

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符號(hào)對(duì)于數(shù)學(xué)來說是特有的。它既是數(shù)學(xué)的語(yǔ)言,也是數(shù)學(xué)的工具,更是數(shù)學(xué)的方法。數(shù)學(xué)符號(hào)的功能特性是多方面的:它具有抽象性,這使得數(shù)學(xué)能夠超越于數(shù)學(xué)對(duì)象的具體屬性,而從形式化的角度進(jìn)行邏輯推演,并一步步把數(shù)學(xué)引向深入;它具有明確性,某一數(shù)學(xué)符號(hào)的意義一旦被賦予,它就在這確定的意義下被運(yùn)用,不會(huì)含糊,不會(huì)產(chǎn)生歧義,從而帶來數(shù)學(xué)極大的嚴(yán)謹(jǐn)性;它具有可操作性,數(shù)學(xué)過程往往體現(xiàn)于數(shù)學(xué)符號(hào)之間的“運(yùn)算”。針對(duì)這種“運(yùn)算”的算法是形式化的,“幾乎是自動(dòng)化的,不需要每次都從頭做起”。此外數(shù)學(xué)符號(hào)還具有簡(jiǎn)略性和通用性等特點(diǎn)。正因?yàn)槿绱耍瑪?shù)學(xué)符號(hào)在數(shù)學(xué)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。法國(guó)數(shù)學(xué)家讓·迪多內(nèi)在《論數(shù)學(xué)的進(jìn)展》一文中將“引進(jìn)好的符號(hào)”作為促進(jìn)數(shù)學(xué)發(fā)展的重要原因之一。學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,將無(wú)時(shí)無(wú)刻不與符號(hào)打交道,對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)的語(yǔ)言、工具、方法的功能和上述特性的認(rèn)識(shí)事實(shí)上構(gòu)成了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,學(xué)生掌握數(shù)學(xué)符號(hào)、運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)能力的培養(yǎng)也成為重要的教學(xué)目標(biāo)。

一、《課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中符號(hào)意識(shí)所包含的內(nèi)容

此次修訂,將原來的“符號(hào)感”改為了“符號(hào)意識(shí)”,這兩個(gè)稱謂就其英文表述來看沒有變化,而中文表述將“感”改為“意識(shí)”應(yīng)該說其意義與課程目標(biāo)的價(jià)值取向和數(shù)學(xué)符號(hào)的本質(zhì)意義要求更加吻合。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,無(wú)論是概念、命題學(xué)習(xí)還是問題解決,都涉及用符號(hào)去表征數(shù)學(xué)對(duì)象,并用符號(hào)去進(jìn)行運(yùn)算、推理,得到一般性的結(jié)論。在這個(gè)過程中,數(shù)學(xué)符號(hào)對(duì)于學(xué)習(xí)者來說主要的還不是潛意識(shí)、直覺或感覺,而是一種主動(dòng)的使用符號(hào)的心理傾向。所以用“意識(shí)”更準(zhǔn)確些。

《課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》對(duì)符號(hào)意識(shí)的表述有這樣幾層意思值得我們體會(huì):

1.能夠理解并且運(yùn)用符號(hào)表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律

《課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中的這個(gè)要求針對(duì)的是符號(hào)表示,它有兩層意思:一是能夠理解符號(hào)所表示的意義;二是能夠運(yùn)用符號(hào)去表示數(shù)學(xué)對(duì)象(數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律等)。

每一個(gè)數(shù)學(xué)符號(hào)都有它特定的含義,如“+,-,×,÷”分別表示特定的運(yùn)算意義,“=,≈,>”則表示數(shù)學(xué)對(duì)象之間的某種關(guān)系。使學(xué)生理解符號(hào)的意義是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的最基本的要求,也是符號(hào)意識(shí)的最基本要求。由于數(shù)學(xué)符號(hào)是一種特殊的語(yǔ)言,對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)的理解也有其固有的特點(diǎn)和要求:因?yàn)榉?hào)具有一定抽象度,對(duì)符號(hào)的認(rèn)識(shí)和理解就不應(yīng)是形式上的,而應(yīng)是實(shí)質(zhì)上的,即應(yīng)從抽象的符號(hào)本身看到其所表征的準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)意義;由于符號(hào)具有壓縮信息的功能,所以對(duì)符號(hào)的意義的理解就不應(yīng)是片面的,而應(yīng)是全面的、完整的。特別是將符號(hào)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為我們所熟悉的生活語(yǔ)言時(shí),應(yīng)該抓住其數(shù)學(xué)本質(zhì)予以解讀和表征;由于數(shù)學(xué)符號(hào)具有概括性和一般性特征,所以對(duì)它的認(rèn)識(shí)和理解又不應(yīng)是孤立的、僵化的,比如應(yīng)注意符號(hào)與符號(hào)之間的關(guān)聯(lián)(如“+”與“×”之間的關(guān)系),也應(yīng)注意同一符號(hào)的多重意義的理解(如y=ax既可表示矩形面積與長(zhǎng)、寬關(guān)系,也可表示平行四邊形面積與底、高的關(guān)系,也可表示路程與時(shí)間、速度的關(guān)系,也可表示總價(jià)與單價(jià)、數(shù)量之間的關(guān)系,還可表示半圓周長(zhǎng)與圓周率、半徑的關(guān)系……)。

對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)不僅要“懂”,還要會(huì)“用”。運(yùn)用符號(hào)表達(dá)數(shù)學(xué)對(duì)象就是“用”符號(hào)的重要方面。這里的數(shù)學(xué)對(duì)象主要指數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,它們?cè)诟鱾€(gè)學(xué)段都有自己特定的要求。關(guān)于用符號(hào)表達(dá)數(shù)學(xué)對(duì)象這里著重指出兩點(diǎn):一是要注意義務(wù)教育階段整個(gè)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生用符號(hào)表達(dá)數(shù)學(xué)對(duì)象是一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由相對(duì)具體到相對(duì)抽象的過程。比如用數(shù)字符號(hào)表示現(xiàn)實(shí)中的多少,用單一的運(yùn)算符號(hào)表汞數(shù)字運(yùn)算關(guān)系,其抽象度顯然不及用字母代替數(shù)及用字母表示數(shù)量關(guān)系,后者對(duì)前者來說是一個(gè)階段性的變化。而用符號(hào)關(guān)系式或一定的數(shù)學(xué)模式語(yǔ)言去表示特定的數(shù)學(xué)變化規(guī)律則又更為抽象和復(fù)雜。這表明關(guān)于數(shù)學(xué)表達(dá)的符號(hào)意識(shí)的發(fā)展是一個(gè)逐漸積累變化的過程。二是數(shù)學(xué)符號(hào)的表達(dá)是多樣化的,比如關(guān)系式、表格、圖象等都是表達(dá)數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律的符號(hào)工具,有時(shí),即使是同一數(shù)學(xué)對(duì)象也可采用多種符號(hào)予以表達(dá)。而多種符號(hào)表達(dá)方式之間也是可以轉(zhuǎn)換的。符號(hào)表達(dá)上的這些特點(diǎn)值得我們?cè)诮虒W(xué)中關(guān)注。

例1(《課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》例9)在下列橫線上:填上合適適的數(shù)字、字母或圖形,并說明理由。

通過觀察規(guī)律,使第一學(xué)段學(xué)生能夠感悟到:對(duì)于有規(guī)律的事物,無(wú)論是用數(shù)字還是字母或圖形都可以反映相同的規(guī)律,只是表達(dá)形式不同而已。

2.知道使用符號(hào)可以進(jìn)行運(yùn)算和推理,得到的結(jié)論具有一般性

這一點(diǎn)很重要。從某種意義上說這正是符號(hào)意識(shí)作為一種“意識(shí)”需要強(qiáng)化的。這一要求的核心是基于運(yùn)算和推理的符號(hào)“操作”意識(shí)。由于運(yùn)算和推理是數(shù)學(xué)活動(dòng)最重要的基本形式,所以《課程標(biāo)準(zhǔn)2011年版)》的這一要求是希望在各學(xué)段學(xué)習(xí)中,都加強(qiáng)學(xué)生在邏輯法則下使用符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、推理的訓(xùn)練,這涉及的類型較多,如對(duì)具體問題的符號(hào)表示、變量替換、關(guān)系轉(zhuǎn)換、等價(jià)推演、模型抽象及模型解決等。

3.使學(xué)生理解符號(hào)的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式

數(shù)學(xué)表達(dá)是學(xué)生在解決具體問題時(shí)必須采用的方式,數(shù)學(xué)表達(dá)實(shí)質(zhì)上就是以數(shù)學(xué)符號(hào)作為媒介的一種語(yǔ)言表達(dá)。通過培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)意識(shí),發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)表達(dá)能力成為當(dāng)今課堂關(guān)注的目標(biāo)。

比如這樣一個(gè)問題:“某書定價(jià)8元,如果一次購(gòu)買10本以上,超過10本部分打八折。分析并表示購(gòu)書數(shù)量與付款金額之間的關(guān)系。”顯然,購(gòu)書數(shù)量與付款金額之間呈函數(shù)關(guān)系(分段函數(shù)),為了解決問題的方便,我們可以分別采用函數(shù)關(guān)系式、列表、作出圖象等多種符號(hào)表達(dá)方式來表示這一具體問題。

發(fā)展符號(hào)意識(shí)最重要的是運(yùn)用符號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)思考,我們不妨把這種思考稱為“符號(hào)思考”,這種思考是數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)推理、數(shù)學(xué)模型等基本數(shù)學(xué)思想的集中反映,是最具數(shù)學(xué)特色的思維方式。

舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子:“房間里有4條腿的椅子和3條腿的凳子共16個(gè),如果椅子腿數(shù)和凳子腿數(shù)加起來共有60條,那么有幾把椅子和幾個(gè)凳子?”如果學(xué)生沒有經(jīng)過專門的“雞兔同籠”解題模式的思維訓(xùn)練,他完全可以使用恰當(dāng)?shù)姆?hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)思考,找到解題思路。如可以用表格分析椅子數(shù)的變化引起凳子數(shù)和腿總數(shù)的變化規(guī)律,直接得到答案;也可采用一元一次方程或二元一次方程組的、關(guān)于字母的思考方式來加以解決。

三、關(guān)于學(xué)生符號(hào)意識(shí)的培養(yǎng)

1.在各學(xué)段緊密結(jié)合概念、命題、公式的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)意識(shí)

概念、命題、公式是數(shù)學(xué)課程內(nèi)容中的重要組成部分,它們常常是數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn),而它們又和數(shù)學(xué)符號(hào)的表達(dá)和使用密切相關(guān)。正因?yàn)槿绱耍墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》在學(xué)段目標(biāo)和各學(xué)段課程內(nèi)容中都提出了具體要求。如:“理解符號(hào),=,>的含義,能用符號(hào)和詞語(yǔ)描述萬(wàn)以內(nèi)數(shù)的大小”,“認(rèn)識(shí)小括號(hào)”(第一學(xué)段);“認(rèn)識(shí)中括號(hào)”“在具體情境中能用字母表示數(shù)”“結(jié)合簡(jiǎn)單的實(shí)際情境,了解等量關(guān)系,并能用字母表示”“能用方程表示簡(jiǎn)單情境中的等量關(guān)系”(第二學(xué)段);“能分析具體問題中的簡(jiǎn)單數(shù)量關(guān)系,并用代數(shù)式表示”“通過用代數(shù)式、方程、不等式、函數(shù)等表述數(shù)量關(guān)系的過程,體會(huì)模型的思想,建立符號(hào)意識(shí)”(第三學(xué)段)。

2.結(jié)合現(xiàn)實(shí)情境培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)意識(shí)

一方面,盡可能通過實(shí)際問題或現(xiàn)實(shí)情境的創(chuàng)設(shè),引導(dǎo)、幫助學(xué)生理解符號(hào)以及表達(dá)式、關(guān)系式的意義,或引導(dǎo)學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)情境問題進(jìn)行符號(hào)的抽象和表達(dá);另一方面,對(duì)某一特定的符號(hào)表達(dá)式啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行多樣化的現(xiàn)實(shí)意義的填充和解讀。這種建立在現(xiàn)實(shí)情境與符號(hào)化之間的雙向過程,有利于增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)表達(dá)和數(shù)學(xué)符號(hào)思維的變通性、遷移性和靈活性。3.在數(shù)學(xué)問題解決過程中發(fā)展學(xué)生的符號(hào)意識(shí)

符號(hào)意識(shí)更多地表現(xiàn)為以學(xué)生為主體的一種主動(dòng)用符號(hào)的意識(shí),因此,符號(hào)意識(shí)的培養(yǎng)僅靠一些單純的符號(hào)推演訓(xùn)練和模仿記憶是難以達(dá)到應(yīng)有的效果的。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題,提出問題(這實(shí)際上需要運(yùn)用符號(hào)抽象和表達(dá)問題)、分析問題、解決問題(這實(shí)際上是使用符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、推理和數(shù)學(xué)思考)的全過程,在這一過程中積累運(yùn)用符號(hào)的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),更好地感悟符號(hào)所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想本質(zhì)。逐步促進(jìn)學(xué)生符號(hào)意識(shí)得到提高。

(本文節(jié)選自《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)解讀》 教育部基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會(huì) 組織編寫)更多教育資訊請(qǐng)點(diǎn)擊“閱讀原文”

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第二篇:《課標(biāo)解讀》第六章 關(guān)于《標(biāo)準(zhǔn)》中的10個(gè)核心概念

《課標(biāo)解讀》第六章 關(guān)于《標(biāo)準(zhǔn)》中的10個(gè)核心概念

稿源:2011版《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》

作者:2011版課標(biāo)解讀專家組

第六章

關(guān)于《標(biāo)準(zhǔn)》中的10個(gè)核心概念

在總結(jié)前期實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過廣泛聽取各方意見和建議,此次《標(biāo)準(zhǔn)》提出了10個(gè)核心概念。這就是:數(shù)感、符號(hào)意識(shí)、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運(yùn)算能力、推理能力、模型思想、應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

核心概念有何意義呢?首先應(yīng)該注意到,這些核心概念的內(nèi)涵在性質(zhì)上是體現(xiàn)的學(xué)習(xí)主體——學(xué)生的特征,它們涉及的是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中應(yīng)該建立和培養(yǎng)的關(guān)于數(shù)學(xué)的感悟、觀念、意識(shí)、思想、能力等,因此,可以認(rèn)為,它們是學(xué)生在義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程中最應(yīng)培養(yǎng)的數(shù)學(xué)素養(yǎng),是促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的重要方面。

第二,《標(biāo)準(zhǔn)》將這些核心概念放在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)欄目下提出,是想表明,這些概念不是設(shè)計(jì)者超乎于數(shù)學(xué)課程內(nèi)容之上外加的,而是實(shí)實(shí)在在蘊(yùn)涵于具體的課程內(nèi)容之中,或者與課程內(nèi)容緊密結(jié)合的。從這一意義上看,核心概念往往是一類課程內(nèi)容的核心或聚焦點(diǎn),它有利于我們把握課程內(nèi)容的線索和層次,抓住教學(xué)中的關(guān)鍵。并在數(shù)學(xué)內(nèi)容的教學(xué)中有機(jī)地去發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

第三,深入一步講,核心概念本質(zhì)上體現(xiàn)的是數(shù)學(xué)的基本思想。數(shù)學(xué)的基本思想指對(duì)數(shù)學(xué)及其對(duì)象、數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)方法的本質(zhì)性認(rèn)識(shí)。數(shù)學(xué)基本思想集中反映為數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)推理和數(shù)學(xué)模型思想。這些思想是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要目標(biāo)。不難看出,核心概念對(duì)數(shù)學(xué)基本思想的體現(xiàn)是鮮明的。比如,與“數(shù)與代數(shù)”部分內(nèi)容直接關(guān)聯(lián)的數(shù)感、符號(hào)意識(shí)、運(yùn)算能力、推理能力和模型思想等核心概念就不同程度的直接體現(xiàn)了抽象、推理和模型的基本思想要求。這啟示我們,核心概念的教學(xué)要更關(guān)注其數(shù)學(xué)思想本質(zhì)。

第四,這些核心概念都是數(shù)學(xué)課程的目標(biāo)點(diǎn),也應(yīng)該成為數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的目標(biāo),并通過教師的教學(xué)予以落實(shí)。僅以“數(shù)學(xué)思考”和“問題解決”部分的目標(biāo)設(shè)定來看,《標(biāo)準(zhǔn)》就提出了:“建立數(shù)感、符號(hào)意識(shí)和空間觀念,初步形成幾何直觀和運(yùn)算能力”;“發(fā)展數(shù)據(jù)分析觀念,感受隨機(jī)現(xiàn)象”;“發(fā)展合情推理和演繹推理能力”;“增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí),提高實(shí)踐能力”;“體驗(yàn)解決問題方法的多樣性,發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)”。這些目標(biāo)表述幾乎涵蓋了所有的核心概念。綜上所述,把握好這些核心概念無(wú)論對(duì)于教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)都是極為重要的。

第一節(jié)

數(shù)感

一般人提起數(shù)感,總感到它是比較玄乎的。也有人質(zhì)疑,像數(shù)感這種因人的感覺而異的、較“虛”的東西有必要作為核心概念提出來嗎?一些老師也感到數(shù)感作為課堂教學(xué)目標(biāo)不好把握。這些情況說明,我們有加強(qiáng)對(duì)數(shù)感認(rèn)識(shí)的必要。

一、兩個(gè)實(shí)例給人的啟示

實(shí)例一: 2010年2月25日,國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的《2009年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示:我國(guó)70個(gè)大中城市房屋銷售價(jià)格同比上漲1.5%,其中新建住宅價(jià)格上漲1.3%。此報(bào)告一出立刻引起全國(guó)一片嘩然。公眾普遍反映此數(shù)據(jù)與實(shí)際狀況嚴(yán)重不符。面對(duì)公眾質(zhì)疑,國(guó)家統(tǒng)計(jì)局召開緊急會(huì)議,討論統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來源是否真實(shí)可靠?統(tǒng)計(jì)方法是否科學(xué)?輿論提出的一個(gè)問題是:不論統(tǒng)計(jì)部門統(tǒng)計(jì)方式是否科學(xué),為何公眾對(duì)房?jī)r(jià)的感覺與統(tǒng)計(jì)結(jié)果是大相徑庭的呢?此例說明數(shù)感的確是存在的,它與公眾的社會(huì)生活息息相關(guān),并已成為現(xiàn)代社會(huì)公民所具有的基本數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一部分。

實(shí)例二:一老師在教學(xué)指數(shù)冪的意義時(shí),拋出一個(gè)現(xiàn)實(shí)情境問題:將一張紙對(duì)折32次,它的厚度有多大呢?老師給出的結(jié)論使學(xué)生在感到驚訝之余,更表示出強(qiáng)烈的質(zhì)疑。該問題的結(jié)論是:其厚度可以超過世界最高峰珠穆朗瑪峰的高度。毫無(wú)疑問,這樣的問題會(huì)像磁石一樣,緊緊吸引學(xué)生的注意力,使學(xué)生產(chǎn)生一種“不見結(jié)果不信服”的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。此例就其實(shí)質(zhì)看,教師在這里利用的是,學(xué)生基于實(shí)際操作(將紙對(duì)折若干次)所建立起來的對(duì)

的直觀感覺與數(shù)學(xué)科學(xué)計(jì)算得出的結(jié)果之間的巨大反差,由此創(chuàng)設(shè)出一個(gè)生動(dòng)的極富吸引力的學(xué)習(xí)環(huán)境。這一實(shí)例說明,學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念時(shí),其固有的數(shù)感不僅在起作用,而且老師若能適時(shí)地利用學(xué)生原有數(shù)感的特點(diǎn),使其形成課堂教學(xué)中的認(rèn)知沖突,則能大大提高課堂教學(xué)的效率。

二、對(duì)數(shù)感的基本認(rèn)識(shí) “數(shù)感”一詞的英文表述為“Number Sense”,可翻譯為多種意思,如感覺、感官、理念、意識(shí)、領(lǐng)悟等等。那么,反映在數(shù)學(xué)課程中的數(shù)感基本內(nèi)涵究竟應(yīng)該如何理解呢?事實(shí)上,在這一點(diǎn)上人們的認(rèn)識(shí)仍然是多元的。

1.一些關(guān)于數(shù)感內(nèi)涵的說法。

因篇幅所限,這里不一一詳述國(guó)內(nèi)外關(guān)于數(shù)感的種種說法,只將其做大致的梳理。歸納成這樣幾類:其一,認(rèn)為數(shù)感是“關(guān)于數(shù)字(量)的一種直覺”;其二,認(rèn)為數(shù)感與語(yǔ)感、方向感、美感等類似,都會(huì)有一種“直感”的涵義,具有對(duì)特定對(duì)象的一種敏感性及相關(guān)的鑒別(鑒賞)能力;其三,認(rèn)為數(shù)感是一種主動(dòng)地、自覺地或自動(dòng)化地理解數(shù)和運(yùn)用數(shù)的態(tài)度和意識(shí),是一種基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng);其四,認(rèn)為數(shù)感包含感覺、知覺、觀念、能力,可以用“知識(shí)”來統(tǒng)一指稱,這一知識(shí)是程序性的、內(nèi)隱的、非結(jié)構(gòu)性的。

2.《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)數(shù)感的表述

課標(biāo)實(shí)驗(yàn)稿首次明確提出了培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感,但未對(duì)數(shù)感內(nèi)涵做解釋,而是采用外延描述的方式,提出“數(shù)感主要表現(xiàn)在:理解數(shù)的意義;能用多種方法來表示數(shù);能在具體的情境中把握數(shù)的相對(duì)大小關(guān)系;能用數(shù)來表達(dá)和交流信息;能為解決問題而選擇適當(dāng)?shù)乃惴ǎ荒芄烙?jì)運(yùn)算的結(jié)果,并對(duì)結(jié)果的合理性作出解釋。”

在新課程實(shí)驗(yàn)中,廣大第一線教師在課堂教學(xué)實(shí)踐中對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感做了許多有益的探討,也形成了不少研究成果。此次修訂,認(rèn)真聽取了各方意見,吸納了前期實(shí)驗(yàn)研究的一些成果,重新對(duì)數(shù)感的內(nèi)涵及功能作了表述。《標(biāo)準(zhǔn)》的提法是:“數(shù)感主要是指關(guān)于數(shù)與數(shù)量、數(shù)量關(guān)系、運(yùn)算結(jié)果估計(jì)等方面的感悟。建立數(shù)感有助于學(xué)生理解現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)的意義,理解或表述具體情境中的數(shù)量關(guān)系。”

將數(shù)感表述為感悟不僅使這一概念有了較大的包容性,也使得這一概念有了更實(shí)在的意義,有利于一線教師的理解和把握。在前期課程實(shí)施中,人們對(duì)數(shù)感內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)較多強(qiáng)調(diào)其直覺、感知、潛意識(shí)、經(jīng)驗(yàn)等方面,在教學(xué)中教師也常常有“虛無(wú)縹緲”之感,找不到教學(xué)支點(diǎn)。將數(shù)感表述為感悟,揭示了這一概念的兩重屬性:既有“感”,如感知,又有“悟”,如悟性、領(lǐng)悟。“‘感’是外界刺激作用于主體而產(chǎn)生的,是通過肢體(如感官等)而不是通過大腦思維,它含有原始的、經(jīng)驗(yàn)性的成分。‘悟’是主體自身的,是通過大腦思維而產(chǎn)生的。‘感悟’是既通過肢體又通過大腦,因此,既有感知的成分又有思維的成分。”(史寧中,呂世虎,《對(duì)數(shù)感及其教學(xué)的思考》數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2006年2期)

《標(biāo)準(zhǔn)》將這種對(duì)數(shù)的感悟歸納為三個(gè)方面:數(shù)與數(shù)量、數(shù)量關(guān)系、運(yùn)算結(jié)果估計(jì),這主要是基于義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的范圍并根據(jù)學(xué)生的實(shí)際所作出的要求,這有利于教師在教學(xué)中更好地把握數(shù)感培養(yǎng)的幾條主線。

關(guān)于數(shù)與數(shù)量。在小學(xué)低段,兒童對(duì)數(shù)的感悟是從數(shù)數(shù)學(xué)習(xí)辨認(rèn)各組實(shí)物對(duì)象的多少開始建立的。這是一個(gè)逐漸展開的過程。兒童對(duì)多少的感悟離不開具體的情境,這樣他就需經(jīng)歷一個(gè)察覺實(shí)物集合中所包含的物體數(shù)量多少的過程,從而積累并形成對(duì)量的多少的感知。學(xué)習(xí)用數(shù)表示多少的第一步就是數(shù)數(shù),即用自然數(shù)表示多少。在數(shù)數(shù)的過程中,他們能把數(shù)量詞與其代表的少量物體聯(lián)系起來,逐漸過渡到數(shù)大量的物體;與此同時(shí)他們會(huì)形成這樣的經(jīng)驗(yàn):數(shù)數(shù)的順序不會(huì)改變數(shù)的結(jié)果;數(shù)的過程中下一個(gè)數(shù)比前一個(gè)數(shù)多一;數(shù)數(shù)中的最后一個(gè)數(shù)不但代表這個(gè)數(shù),也代表了這組物體的總數(shù)(事實(shí)上就是序數(shù)與基數(shù)相等)。隨著學(xué)習(xí)年級(jí)的增高,學(xué)生還會(huì)經(jīng)歷更多的對(duì)數(shù)意義的感悟,如對(duì)分?jǐn)?shù)、負(fù)數(shù)、有理數(shù)??,并形成對(duì)數(shù)的各種表征方式,比如,他們會(huì)知道1/4,25%,0.25是同一個(gè)數(shù)的不同表示。對(duì)數(shù)與數(shù)量建立起來的數(shù)感常常與實(shí)際情境關(guān)聯(lián),比如對(duì)數(shù)量單位的認(rèn)識(shí),提起教室的長(zhǎng)度,應(yīng)該想到米,提到兩個(gè)城市的距離則應(yīng)該想到公里(千米),同樣,一個(gè)小學(xué)生會(huì)質(zhì)疑一個(gè)宣傳牌中所說“7000平方米森林中生活著兩只東北虎”是否成立?結(jié)合實(shí)際情境,學(xué)生的數(shù)感起到了判斷的作用(本文開始的實(shí)例一也說明了這一點(diǎn))。

關(guān)于數(shù)量關(guān)系。這是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感的另一個(gè)層次。不同年齡段的學(xué)生在理解了所學(xué)數(shù)的意義及表征后,他就具備了理解一定數(shù)量關(guān)系的基礎(chǔ)。比如學(xué)生在學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)概念后,會(huì)建立起整體與部分之間關(guān)系的感悟,依賴于具體情境或圖形,會(huì)分辨兩個(gè)分?jǐn)?shù)的大小,“隨著他們數(shù)感的增強(qiáng),學(xué)生應(yīng)該能夠用數(shù)進(jìn)行推理。例如‘1/2+3/8’一定小于1,因?yàn)槊總€(gè)加數(shù)都小于或等于1/2。”(《美國(guó)學(xué)校數(shù)學(xué)教育的原則和標(biāo)準(zhǔn)》,蔡金發(fā)等譯,人民教育出版社,2004年12月,第33頁(yè))。隨著年級(jí)的升高和數(shù)系的擴(kuò)展,學(xué)生對(duì)數(shù)量關(guān)系的感悟會(huì)逐步提升,比如對(duì)有理數(shù)的大小,以至于一些函數(shù)所表示的數(shù)量關(guān)系的感悟。學(xué)生對(duì)一些相對(duì)綜合,而顯得復(fù)雜一點(diǎn)的數(shù)量關(guān)系的感悟是常常伴隨著具體的問題情境而展開的。比如,具有一定數(shù)感的學(xué)生坐上出租車,他不會(huì)對(duì)車上的計(jì)程器熟視無(wú)睹,他會(huì)關(guān)注跳動(dòng)的數(shù)碼,并對(duì)數(shù)碼變動(dòng)的間隔時(shí)間、出租車已行路程、起步價(jià)以及每公里價(jià)、到達(dá)目的地的路程等等數(shù)量及相互關(guān)系在頭腦中作出反應(yīng),并形成判斷。這里的數(shù)感是對(duì)具體問題所涉及的數(shù)量關(guān)系的整體把握。

關(guān)于運(yùn)算結(jié)果估計(jì)。這是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感很重要的一個(gè)方面。數(shù)的運(yùn)算是數(shù)學(xué)課程中所占學(xué)時(shí)較多的內(nèi)容,過去,這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)我們更多的是關(guān)注運(yùn)算法則的掌握和運(yùn)算技能的訓(xùn)練,其實(shí)通過運(yùn)算培養(yǎng)學(xué)生的估算意識(shí)和能力,以此發(fā)展學(xué)生的數(shù)感也應(yīng)該成為課程教學(xué)的目標(biāo)。所以,《標(biāo)準(zhǔn)》在課程內(nèi)容中特別是“數(shù)與代數(shù)”部分多處提到估計(jì)及估算的要求。如,“在生活情境中感受大數(shù)的意義并能進(jìn)行估計(jì)”,“能結(jié)合具體情境,選擇恰當(dāng)?shù)膯挝贿M(jìn)行簡(jiǎn)單估算,體會(huì)估算在生活中的作用”(一學(xué)段);“在解決問題的過程中,能選擇合適的方法進(jìn)行估算”,“會(huì)根據(jù)給出的有正比例關(guān)系的數(shù)據(jù)在方格子上畫圖,會(huì)根據(jù)其中一個(gè)量的值估計(jì)另一個(gè)量的值”(二學(xué)段);“能用有理數(shù)估計(jì)一個(gè)無(wú)理數(shù)的大致范圍”(三學(xué)段)。其實(shí),對(duì)運(yùn)算結(jié)果的估計(jì)涉及的因素很多:對(duì)參與運(yùn)算的數(shù)與量意義及關(guān)系的理解、對(duì)運(yùn)算方法的選擇與判斷、對(duì)運(yùn)算方式角度的把握、對(duì)具體情境的數(shù)量化的處理等等,所以,對(duì)運(yùn)算結(jié)果的估計(jì)反映的是學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象更為綜合的數(shù)感。

三、關(guān)于學(xué)生數(shù)感的培養(yǎng)

數(shù)感既然是對(duì)數(shù)的一種感悟,它就不會(huì)象知識(shí)、技能的習(xí)得那樣立竿見影,它需要在教學(xué)中潛移默化,積累經(jīng)驗(yàn),經(jīng)歷一個(gè)逐步建立、發(fā)展的過程。

1、重視低段學(xué)生對(duì)數(shù)的感覺的建立,并在數(shù)感培養(yǎng)上處理好階段性和發(fā)展性的關(guān)系

在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感在第一學(xué)段是重點(diǎn)。《標(biāo)準(zhǔn)》在第一學(xué)段目標(biāo)中明確指出:“在運(yùn)用數(shù)及適當(dāng)?shù)亩攘繂挝幻枋霈F(xiàn)實(shí)生活中的簡(jiǎn)單現(xiàn)象,以及對(duì)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行估計(jì)的過程中,發(fā)展數(shù)感。”這一學(xué)段教學(xué)要選擇適合學(xué)生年齡特征的方式,提供實(shí)物,聯(lián)系身邊具體事物,觀察操作、游戲等都是較好的方式。比如剛?cè)雽W(xué)的兒童在認(rèn)識(shí)10以內(nèi)數(shù)的時(shí)候,應(yīng)該通過實(shí)數(shù)、圖片等,將數(shù)與物對(duì)應(yīng)起來;以后在認(rèn)識(shí)20以內(nèi)、100以內(nèi)的數(shù)時(shí),可以對(duì)具體實(shí)物通過估一估、數(shù)一數(shù)等活動(dòng)幫助學(xué)生形成對(duì)

十、百等數(shù)量大小的感覺,如數(shù)100粒黃豆、100根小棒,估計(jì)教室里的學(xué)生人數(shù),估計(jì)一堆水果的數(shù)量等。我們還可以就同一個(gè)數(shù)在實(shí)際生活中的多種意義所表現(xiàn)的數(shù)量來加強(qiáng)對(duì)數(shù)的感知。比如1200張紙大約有多厚?你的1200步大約有多長(zhǎng)?1200名學(xué)生站成做廣播操的隊(duì)形需要多大的場(chǎng)地?類似這樣的問題可讓學(xué)生舉一反三。

應(yīng)結(jié)合每一學(xué)段的具體教學(xué)內(nèi)容,逐步提升和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感。比如在二學(xué)段應(yīng)結(jié)合學(xué)生所熟悉的現(xiàn)實(shí)素材感受大數(shù)的意義,并能對(duì)一些問題進(jìn)行估算;能了解負(fù)數(shù)的意義,用負(fù)數(shù)表示日常生活的問題,建立起對(duì)負(fù)數(shù)的數(shù)感。在第三學(xué)段,隨著對(duì)數(shù)的認(rèn)識(shí)領(lǐng)域的擴(kuò)大以及數(shù)的認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)的積累,可以引導(dǎo)學(xué)生在較復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系和運(yùn)算問題中提升數(shù)感,發(fā)展更為良好的數(shù)感品質(zhì)。

2、緊密結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活情境和實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感

現(xiàn)實(shí)生活情境和實(shí)例,與學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)密切相連,不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供真實(shí)自然的數(shù)的感悟環(huán)境,也能讓學(xué)生在數(shù)的認(rèn)知上經(jīng)歷由具體到抽象的過程,逐步發(fā)展學(xué)生關(guān)于數(shù)的思維。反之,學(xué)生數(shù)感的提升也使得他們能用數(shù)字的眼光看周圍世界,正如《標(biāo)準(zhǔn)》所說:“建立數(shù)感有助于學(xué)生理解現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)的意義,理解或表述具體情境中的數(shù)量關(guān)系。”

比如,讓學(xué)生通過調(diào)查、討論,弄清楚自己的學(xué)號(hào)、地區(qū)郵編號(hào)、汽車牌照號(hào)、身份證編號(hào)的規(guī)律和意義。如下的一個(gè)問題更是能讓學(xué)生感到,建立良好的數(shù)感,對(duì)數(shù)字信息作出合理解釋與推斷的重要:火車票上車次號(hào)有兩個(gè)含義,一是數(shù)字越小表示車速越快,1~98次為特快車,101~198次為直快車,301~398次為普快車,401~598次為普客車;二是單數(shù)表示從北京開出,雙數(shù)表示開往北京,現(xiàn)在有一張車票的車次號(hào)為122,它能給你什么信息?

3、讓學(xué)生多經(jīng)歷有關(guān)數(shù)的活動(dòng)過程,逐步積累數(shù)感經(jīng)驗(yàn)

在具體的數(shù)學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生能動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口,多種感官協(xié)調(diào)活動(dòng),加之能相互交流,這對(duì)強(qiáng)化感知和思維,積累數(shù)感經(jīng)驗(yàn)非常有益。比如,組織學(xué)生參加調(diào)查活動(dòng),讓學(xué)生調(diào)查:從你家到學(xué)校的路程大約有多遠(yuǎn)?你上學(xué)大約要多少時(shí)間?教室面積有多大?學(xué)校食堂有多大?你家住房多少平方米?你所在城市有多少人口?如何測(cè)量一張紙的厚度?還可組織學(xué)生針對(duì)一周出版的某種報(bào)紙討論中間出現(xiàn)了哪些與數(shù)、數(shù)量、運(yùn)算有關(guān)的數(shù)學(xué)問題,分別表述這些問題中關(guān)于數(shù)的意義作用,如何用數(shù)來解決這些具體問題等等。這樣的數(shù)學(xué)活動(dòng)有利于學(xué)生在相互交流中從多角度去感悟數(shù),豐富自己的數(shù)感經(jīng)驗(yàn)。

第二節(jié) 符號(hào)意識(shí)

符號(hào)對(duì)于數(shù)學(xué)來說是特有的。它既是數(shù)學(xué)的語(yǔ)言,也是數(shù)學(xué)的工具,更是數(shù)學(xué)的方法。數(shù)學(xué)符號(hào)的功能特性是多方面的:它具有抽象性,這使得數(shù)學(xué)能夠超越于數(shù)學(xué)對(duì)象的具體屬性,而從形式化的角度進(jìn)行邏輯推演,并一步步把數(shù)學(xué)引向深入;它具有明確性,某一數(shù)學(xué)符號(hào)的意義一旦被賦予,它就在這確定的意義下被運(yùn)用,不會(huì)含糊,不會(huì)產(chǎn)生歧義,從而帶來數(shù)學(xué)極大的嚴(yán)謹(jǐn)性;它具有可操作性,數(shù)學(xué)過程往往體現(xiàn)于數(shù)學(xué)符號(hào)之間的“運(yùn)算”。針對(duì)這種“運(yùn)算”的算法是形式化的,“幾乎是自動(dòng)化的,不需要每次都從頭做起”。(迪多內(nèi)《論數(shù)學(xué)的進(jìn)展》,載《數(shù)學(xué)史譯文集》上海科技出版社,1980年版,126頁(yè));此外數(shù)學(xué)符號(hào)還具有簡(jiǎn)略性和通用性等特點(diǎn)。正因?yàn)槿绱耍瑪?shù)學(xué)符號(hào)在數(shù)學(xué)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。法國(guó)數(shù)學(xué)家讓﹒迪內(nèi)多在《論數(shù)學(xué)的進(jìn)展》一文中將“引進(jìn)好的符號(hào)”作為促進(jìn)數(shù)學(xué)發(fā)展的重要原因之一。學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,將無(wú)時(shí)無(wú)刻不與符號(hào)打交道,對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)的語(yǔ)言、工具、方法的功能和上述特性的認(rèn)識(shí)事實(shí)上構(gòu)成了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,學(xué)生掌握數(shù)學(xué)符號(hào)、運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)能力的培養(yǎng)也成為重要的教學(xué)目標(biāo)。

一、對(duì)符號(hào)意識(shí)的認(rèn)識(shí)

從一般意義上說,所謂符號(hào)就是針對(duì)具體事物對(duì)象而抽象概括出來的一種簡(jiǎn)略的記號(hào)或代號(hào)。數(shù)字、字母、圖形、關(guān)系式等等構(gòu)成了數(shù)學(xué)的符號(hào)系統(tǒng)。符號(hào)意識(shí)(Symbol sense)是學(xué)習(xí)者在感知、認(rèn)識(shí)、運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)方面所作出的一種主動(dòng)性反應(yīng),它也是一種積極的心理傾向。

數(shù)學(xué)符號(hào)最本質(zhì)的意義就在于它是數(shù)學(xué)抽象的結(jié)果。比如,在數(shù)與代數(shù)中,數(shù)來源于對(duì)數(shù)量本質(zhì)(多與少)的抽象,而數(shù)字就成為能夠以大小排序的符號(hào)。與數(shù)的符號(hào)表示一樣,關(guān)于數(shù)的運(yùn)算知識(shí)也是從生活實(shí)踐中加以抽象,逐漸形成法則。這一過程中很重要的一步是使用字母這一符號(hào)來表示抽象運(yùn)算,這使得“可以像對(duì)‘?dāng)?shù)’那樣對(duì)‘符號(hào)’進(jìn)行運(yùn)算,并且,通過符號(hào)運(yùn)算得到的結(jié)果是具有一般性的”(史寧中《數(shù)學(xué)思想概論》,第一輯,地34頁(yè))。這表明,數(shù)學(xué)符號(hào)不僅是一種表示方式,更是與數(shù)學(xué)概念、命題等具體內(nèi)容相關(guān)的、體現(xiàn)數(shù)學(xué)基本思想的核心概念,發(fā)展學(xué)生的符號(hào)意識(shí)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)。

二、《標(biāo)準(zhǔn)》中符號(hào)意識(shí)所包含的內(nèi)容

此次標(biāo)準(zhǔn)修訂,將原來的“符號(hào)感”改為了“符號(hào)意識(shí)”,這兩個(gè)稱謂就其英文表述來看沒有變化,而中文表述將“感”改為“意識(shí)”應(yīng)該說其意義與課程目標(biāo)的價(jià)值取向和數(shù)學(xué)符號(hào)的本質(zhì)意義要求更加吻合。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,無(wú)論是概念、命題學(xué)習(xí)還是問題解決,都涉及用符號(hào)去表征數(shù)學(xué)對(duì)象,并用符號(hào)去進(jìn)行運(yùn)算、推理,得到一般性的結(jié)論。在這個(gè)過程中,數(shù)學(xué)符號(hào)對(duì)于學(xué)習(xí)者來說主要的還不是潛意識(shí)、直覺或感覺,而是一種主動(dòng)的使用符號(hào)的心理傾向。所以用“意識(shí)”更準(zhǔn)確些。

《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)符號(hào)意識(shí)的表述有這樣幾層意思值得我們體會(huì): 1.能夠理解并且運(yùn)用符號(hào)表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律

《標(biāo)準(zhǔn)》中的這個(gè)要求針對(duì)的是符號(hào)表示,它有兩層意思:一是能夠理解符號(hào)所表示的意義;二是能夠運(yùn)用符號(hào)去表示數(shù)學(xué)對(duì)象(數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律等)。

每一個(gè)數(shù)學(xué)符號(hào)都有它特定的含義,如、、、分別表示特定的運(yùn)算意義,、、﹤、﹥則表示數(shù)學(xué)對(duì)象之間的某種關(guān)系。使學(xué)生理解符號(hào)的意義是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的最基本的要求,也是符號(hào)意識(shí)的最基本要求。由于數(shù)學(xué)符號(hào)是一種特殊的語(yǔ)言,對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)的理解也有其固有的特點(diǎn)和要求:因?yàn)榉?hào)具有一定抽象度,對(duì)符號(hào)的認(rèn)識(shí)和理解就不應(yīng)是形式上的,而應(yīng)是實(shí)質(zhì)上的,即應(yīng)從抽象的符號(hào)本身看到其所表征的準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)意義;由于符號(hào)具有壓縮信息的功能,所以對(duì)符號(hào)的意義的理解就不應(yīng)是片面的,而應(yīng)是全面的、完整的、特別將符號(hào)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為我們所熟悉的生活語(yǔ)言時(shí),應(yīng)該抓住其數(shù)學(xué)本質(zhì)予以解讀和表征;由于數(shù)學(xué)符號(hào)具有概括性和一般性特征,所以對(duì)它的認(rèn)識(shí)和理解又不應(yīng)是孤立的、僵化的,比如應(yīng)注意符號(hào)與符號(hào)之間的關(guān)聯(lián)(如“ ”與“ ”之間的關(guān)系),也應(yīng)注意同一符號(hào)的多重意義的理解(如 既可表示矩形面積與長(zhǎng)、寬關(guān)系,也可表示平行四邊形面積與底、高的關(guān)系,也可表示路程與時(shí)間、速度的關(guān)系,也可表示總價(jià)與單價(jià)、數(shù)量之間的關(guān)系,還可表示半圓周長(zhǎng)與圓周率、半徑的關(guān)系,??)。

對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)不僅要“懂”,還要會(huì)“用”。運(yùn)用符號(hào)表達(dá)數(shù)學(xué)對(duì)象就是“用”符號(hào)的重要方面。這里的數(shù)學(xué)對(duì)象主要指數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,它們?cè)诟鱾€(gè)學(xué)段都有自己的特定的要求。關(guān)于用符號(hào)表達(dá)數(shù)學(xué)對(duì)象這里著重指出兩點(diǎn):一是要注意義務(wù)教育階段整個(gè)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生用符號(hào)表達(dá)數(shù)學(xué)對(duì)象是一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由相對(duì)具體到相對(duì)抽象的過程。比如用數(shù)字符號(hào)表示現(xiàn)實(shí)中的多少,用單一的運(yùn)算符號(hào)表示數(shù)字運(yùn)算關(guān)系,其抽象度顯然不及用字母代替數(shù)及用字母表示數(shù)量關(guān)系,后者對(duì)前者來說是一個(gè)階段性的變化。而用符號(hào)關(guān)系式或一定的數(shù)學(xué)模式語(yǔ)言去表示特定的數(shù)學(xué)變化規(guī)律則又更為抽象和復(fù)雜。這表明關(guān)于數(shù)學(xué)表達(dá)的符號(hào)意識(shí)的發(fā)展是一個(gè)逐漸積累變化的過程。二是數(shù)學(xué)符號(hào)的表達(dá)是多樣化的,比如關(guān)系式、表格、圖像等等都是表達(dá)數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律的符號(hào)工具,有時(shí),即使是同一數(shù)學(xué)對(duì)象也可采用多種符號(hào)予以表達(dá)。而多種符號(hào)表達(dá)方式之間也是可以轉(zhuǎn)換的。符號(hào)表達(dá)上的這些特點(diǎn)值得我們?cè)诮虒W(xué)中關(guān)注。

比如這樣一個(gè)例題:在下列橫線上填上合適的數(shù)字,字母或圖形,并說明理由。

通過觀察規(guī)律,使一學(xué)段學(xué)生能夠感悟到:對(duì)于有規(guī)律的事物,無(wú)論是用數(shù)字還是字母或圖形都可以反映相同的規(guī)律,只是表達(dá)形式不同而已。

2.知道使用符號(hào)可以進(jìn)行運(yùn)算和推理,得到的結(jié)論具有一般性

這一點(diǎn)很重要。從某種意義上說這正是符號(hào)意識(shí)作為一種“意識(shí)”需要強(qiáng)化的。這一要求的核心是基于運(yùn)算和推理的符號(hào)“操作”意識(shí)。由于運(yùn)算和推理是數(shù)學(xué)活動(dòng)最重要的基本形式,所以《標(biāo)準(zhǔn)》的這一要求是希望在各學(xué)段學(xué)習(xí)中,都加強(qiáng)學(xué)生在邏輯法則下使用符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、推理的訓(xùn)練,這涉及到的類型較多,如對(duì)具體問題的符號(hào)表示、變量替換、關(guān)系轉(zhuǎn)換、等價(jià)推演、模型抽象及模型解決等等。

3.使學(xué)生理解符號(hào)的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式

數(shù)學(xué)表達(dá)是學(xué)生在解決具體問題時(shí)必須采用的方式,數(shù)學(xué)表達(dá)實(shí)質(zhì)上就是以數(shù)學(xué)符號(hào)作為媒介的一種語(yǔ)言表達(dá)。通過培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)意識(shí),發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)表達(dá)能力成為當(dāng)今課堂關(guān)注的目標(biāo)。

比如這樣一個(gè)問題:“某書定價(jià)8元,如果一次購(gòu)買10本以上,超過10本部分打八折。分析并表示購(gòu)書數(shù)量與付款金額之間的關(guān)系。”顯然,購(gòu)書數(shù)量與付款金額之間是呈函數(shù)關(guān)系(分段函數(shù)),為了解決問題的方便,我們可以分別采用函數(shù)關(guān)系式、列表、作出圖象等多種符號(hào)表達(dá)方式來表示這一具體問題。發(fā)展符號(hào)意識(shí)最重要的是運(yùn)用符號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)思考,我們不妨把這種思考稱為“符號(hào)思考”,這種思考是數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)推理、數(shù)學(xué)模型等基本數(shù)學(xué)思想的集中反映,是最具數(shù)學(xué)特色的思維方式。

舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子:“房間里有4條腿的椅子和三條腿的凳子共16個(gè),如果椅子腿數(shù)和凳子腿數(shù)加起來共有60個(gè),那么有幾個(gè)椅子和幾個(gè)凳子?”如果學(xué)生沒有經(jīng)過專門的“雞兔同籠”解題模式的思維訓(xùn)練,他完全可以使用恰當(dāng)?shù)姆?hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)思考,找到解題思路。如可以用表格分析椅子數(shù)的變化引起凳子數(shù)和腿總數(shù)的變化規(guī)律,直接得到答案;也可采用一元一次方程或一元二次方程組的、關(guān)于字母的思考方式來加以解決。

一、關(guān)于學(xué)生符號(hào)意識(shí)的培養(yǎng)

1.在各學(xué)段緊密結(jié)合概念、命題、公式的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)意識(shí) 概念、命題公式等是數(shù)學(xué)課程內(nèi)容中的重要組成部分,它們常常是數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn),而它們又和數(shù)學(xué)符號(hào)的表達(dá)和使用密切相關(guān)。正因?yàn)槿绱耍稑?biāo)準(zhǔn)》在學(xué)段目標(biāo)和各學(xué)段內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中都提出了具體要求。如:“理解符號(hào)﹤、=、﹥的含義,能使用符號(hào)和詞語(yǔ)描述萬(wàn)以內(nèi)數(shù)的大小”,“認(rèn)識(shí)小括號(hào)”。(一學(xué)段);“認(rèn)識(shí)中括號(hào)”“在具體情境中能用字母表示數(shù)”,“結(jié)合簡(jiǎn)單的時(shí)間情境,了解等量關(guān)系,并能用字母表示”,“能用方程表示簡(jiǎn)單情境中的等量關(guān)系”(二學(xué)段);“能分析簡(jiǎn)單問題中的數(shù)量關(guān)系,并用代數(shù)式表示”,“通過用代數(shù)式、方程、不等式、函數(shù)等表述數(shù)量關(guān)系的過程,體會(huì)模型思想,建立符號(hào)意識(shí)”(三學(xué)段)。

2.結(jié)合現(xiàn)實(shí)情境培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)意識(shí)

一方面,盡可能通過實(shí)際問題或現(xiàn)實(shí)情境的創(chuàng)設(shè),引導(dǎo)、幫助學(xué)生理解符號(hào)以及表達(dá)式、關(guān)系式的意義,或引導(dǎo)學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)情境問題進(jìn)行符號(hào)的抽象和表達(dá);另一方面,對(duì)某一特定的符號(hào)表達(dá)式啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行多樣化的現(xiàn)實(shí)意義的填充和解讀。這種建立在現(xiàn)實(shí)情境與符號(hào)化之間的雙向過程,有利于增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)表達(dá)和數(shù)學(xué)符號(hào)思維的變通性、遷移性和靈活性。3.在數(shù)學(xué)問題解決過程中發(fā)展學(xué)生的符號(hào)意識(shí)

符號(hào)意識(shí)更多地表現(xiàn)為以學(xué)生為主體的一種主動(dòng)用符號(hào)的意識(shí),因此,符號(hào)意識(shí)的培養(yǎng)僅靠一些單純的符號(hào)推演訓(xùn)練和模仿記憶是難以達(dá)到應(yīng)有的效果的。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題,提出問題(這實(shí)際上需要運(yùn)用符號(hào)抽象和表達(dá)問題)、分析問題、解決問題(這實(shí)際上是使用符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、推理和數(shù)學(xué)思考)的全過程,在這一過程中積累運(yùn)用符號(hào)的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),更好地感悟符號(hào)所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想本質(zhì)。逐步促進(jìn)學(xué)生符號(hào)意識(shí)得到提高。

第三節(jié) 空間觀念

一、空間觀念的含義與意義

幾何學(xué)是最早成為人們以課程的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)的科目。19世紀(jì)以前的兩千多年里,歐氏幾何一直在課程中占有統(tǒng)治地位,然而,隨著幾何學(xué)自身的發(fā)展、數(shù)學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用,幾何作為課程的地位、價(jià)值的認(rèn)識(shí)也在發(fā)生著變化。二十世紀(jì)以來,關(guān)于歐氏幾何作為中小學(xué)課程內(nèi)容的有關(guān)爭(zhēng)論從未間斷過。但是,無(wú)論爭(zhēng)論如何,空間想象力卻是被較為一致的認(rèn)為是數(shù)學(xué)諸多能力中的重要組成部分。空間觀念作為空間想象力發(fā)展的基礎(chǔ)受到普遍的重視,也成為我國(guó)義務(wù)教育階段幾何課程的主要目標(biāo)之一。

心理學(xué)把人對(duì)頭腦中已有表象進(jìn)行改造,創(chuàng)造出新形象的過程稱作想象。關(guān)于空間想象力的含義,林崇德(1991)指出,中學(xué)生的空間想象包括對(duì)平面幾何圖形和立體幾何圖形的運(yùn)動(dòng)、變換和位置關(guān)系的認(rèn)識(shí),以及數(shù)形結(jié)合、代數(shù)問題的幾何解釋等。空間想象能力主要體現(xiàn)在對(duì)諸如一維、二維、三維空間中方向、方位、形狀、大小等空間概念的理解水平及其幾何特征的內(nèi)化水平上,體現(xiàn)在對(duì)簡(jiǎn)單形體空間位置的想象和變換(平移、旋轉(zhuǎn)以及分割、割補(bǔ)和疊合等)上,以及對(duì)抽象的數(shù)學(xué)式子(算式或代數(shù)式等)給與具體幾何意義的想象解釋或表象能力上。

曹才翰提出,空間想象能力就是以現(xiàn)實(shí)世界為背景,對(duì)幾何表象進(jìn)行加工改造,創(chuàng)造新的形象的能力。同時(shí)他指出,空間想象能力對(duì)初中生來說,這種要求太高了,所以義務(wù)教育階段教學(xué)大綱中只提出培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。空間觀念至少反映了如下的5個(gè)方面的要求:(1)由形狀簡(jiǎn)單的實(shí)物抽取出空間圖形;(2)由空間圖形反映出實(shí)物;(3)由復(fù)雜圖形中分解出簡(jiǎn)單的、基本的圖形;(4)由基本的圖形中尋找出基本元素及其關(guān)系;(5)由文字或符號(hào)作出或畫出圖形。全美數(shù)學(xué)教師理事會(huì)(NCTM)指出,空間觀念是對(duì)一個(gè)人周圍環(huán)境和實(shí)物的直接感知;對(duì)于2—3維圖形及其性質(zhì)的領(lǐng)會(huì)和感知,圖形之間的相互關(guān)系和變換圖形的效果是空間觀念的重要方面[1]。

關(guān)于發(fā)展學(xué)生的空間觀念的意義,數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育研究者都有相關(guān)的描述。數(shù)學(xué)家阿蒂亞(M.Atiyah)認(rèn)為,幾何是數(shù)學(xué)中這樣的一個(gè)部分,其中視覺思維占主導(dǎo)地位,而代數(shù)則是數(shù)學(xué)中有序思維占主導(dǎo)地位的部分。這種區(qū)分也許用另一對(duì)詞刻畫更好,即“洞察”對(duì)“嚴(yán)格”,兩者在真正的數(shù)學(xué)研究中都起著本質(zhì)的作用。它們?cè)诮逃械囊饬x也是清楚的。我們的目標(biāo)應(yīng)是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展這兩種思維模式,過分強(qiáng)調(diào)一種而損害另一種是錯(cuò)誤的 [2]。

荷蘭數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)教育家弗萊登塔爾(Freudenthal,1989)指出,幾何是對(duì)空間的把握——這個(gè)空間是兒童生活、呼吸和運(yùn)動(dòng)的空間。在這個(gè)空間里,兒童必須學(xué)會(huì)去了解、探索、征服,從而能更好地在其中生活、呼吸和運(yùn)動(dòng)。

全美數(shù)學(xué)教師理事會(huì)在《美國(guó)學(xué)校數(shù)學(xué)課程與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》提到,幾何有助于我們用一種有序的方式表示和描述我們生活的現(xiàn)實(shí)世界,將幫助學(xué)生描述和弄清世界的意義。對(duì)于學(xué)生來說,發(fā)展牢固的空間關(guān)系的觀念,掌握幾何的概念和語(yǔ)言,可以較好地為學(xué)習(xí)數(shù)和度量概念做準(zhǔn)備,還可以促進(jìn)其他數(shù)學(xué)課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。幾何的模型提供了一個(gè)透視圖,從中,學(xué)生可以分析和解決問題,而且?guī)缀蔚慕忉屵€可以幫助學(xué)生形成一個(gè)抽象的(符號(hào)的)表示,使人更容易理解。的確,一方面,空間與人類的生存密切相關(guān),了解、探索和把握我們生活的空間能使人類更好地生存、活動(dòng)和利用空間。另一方面,空間觀念是創(chuàng)新精神所需的基本要素,沒有空間觀念和空間想象力,幾乎很難談發(fā)明與創(chuàng)造,因?yàn)樵S許多多的發(fā)明創(chuàng)造都是以實(shí)物的形態(tài)呈現(xiàn)的,作為設(shè)計(jì)者要先要對(duì)自己的創(chuàng)造物進(jìn)行想象,然后可能是模型的構(gòu)建,這里的模型包括圖形和實(shí)物,再根據(jù)模型修改設(shè)計(jì),直至最終完善成型。這是一個(gè)充滿豐富想象和創(chuàng)造的探求過程,也是人的思維不斷在二維和三維空間之間轉(zhuǎn)換,利用直觀進(jìn)行思考的過程。空間觀念和空間想象力在這個(gè)過程中起著至關(guān)重要的作用。

基于這樣的分析與認(rèn)識(shí),我們可以更好地理解《標(biāo)準(zhǔn)》把“空間觀念”作為義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程的核心概念的緣由與意義。

二、《標(biāo)準(zhǔn)》中空間觀念所包含的內(nèi)容 《標(biāo)準(zhǔn)》中沒有具體給出空間觀念的內(nèi)涵,而是從是否具有空間觀念的幾個(gè)表征出發(fā)對(duì)其進(jìn)行描述。《標(biāo)準(zhǔn)》是從四個(gè)方面加以刻畫描述的:空間觀念主要是指根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形,根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實(shí)際物體;想象出物體的方位和相互之間的位置關(guān)系;描述圖形的運(yùn)動(dòng)和變化;依據(jù)語(yǔ)言的描述畫出圖形等。

《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)空間觀念的描述,是在義務(wù)教育階段通過圖形與幾何內(nèi)容的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生在這些方面的要求以及需要達(dá)成的目標(biāo)。這樣的目標(biāo)達(dá)成的過程是一個(gè)包括觀察、想象、比較、綜合、抽象分析的過程,它貫穿在圖形與幾何學(xué)習(xí)的全過程中,無(wú)論是圖形的認(rèn)識(shí),圖形的運(yùn)動(dòng),圖形與坐標(biāo)等都承載著發(fā)展學(xué)生空間觀念的任務(wù)。

1.根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形,根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實(shí)際物體 有研究表明,三維圖形與二維圖形的相互轉(zhuǎn)換是培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的主要途徑。“根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形,根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實(shí)際物體”的過程,是三維圖形與二維圖形的相互轉(zhuǎn)換的基本表現(xiàn)形式,這是一個(gè)充滿觀察、想象、比較、推理和抽象的過程,是建立在對(duì)周圍環(huán)境直接感知基礎(chǔ)上的、對(duì)空間與平面相互關(guān)系的理解與把握。

由實(shí)物或幾何體再到視圖,經(jīng)歷了抽象以及從三維圖形到二維圖形轉(zhuǎn)化的過程,而由視圖到幾何體或?qū)嵨铮瑒t實(shí)現(xiàn)了從二維圖形到三維圖形的轉(zhuǎn)換。此外,幾何體與側(cè)面展開圖、幾何體與用平面去截所得的截面等,都蘊(yùn)含著三維圖形與二維圖形的相互轉(zhuǎn)換。

畫出物體的三視圖,就需要在頭腦加工的基礎(chǔ)上,把觀察到的經(jīng)過了想象、抽象后的再現(xiàn)出來的紀(jì)錄下來,使空間觀念從感知不斷發(fā)展上升為一種可以把握的能力。

2.想象出物體的方位和相互之間的位置關(guān)系

方位與現(xiàn)實(shí)生活是密切聯(lián)系的,也是個(gè)體對(duì)空間把握能力的一個(gè)具體的體現(xiàn),對(duì)方位的感知和圖形相互之間位置關(guān)系的把握,是表現(xiàn)空間觀念的一個(gè)重要的方面。

“想象物體的方位和相互之間的位置關(guān)系”,在不同的問題情境中有不同的想象的水平要求。在給出包含四個(gè)方向并注明中心點(diǎn)的方位結(jié)構(gòu)中判斷某一物體的相對(duì)于中心的方位,是最基本的層次;只給出一個(gè)方向(如北),判斷物體之間的位置關(guān)系,就需要學(xué)生更復(fù)雜一些的想象力了,同時(shí)推理也是必要的。

例如,下圖是一張動(dòng)物園的示意圖,根據(jù)圖中所標(biāo)的位置回答下列問題:

[1] 全美數(shù)學(xué)教師理事會(huì)著.美國(guó)學(xué)校數(shù)學(xué)課程與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:人民教育出版社,1994

[2] 「英」M.Atiyah著.?dāng)?shù)學(xué)的統(tǒng)一性[M].南京:江蘇教育出版社,1995.12

(1)熊貓館在猴山的哪個(gè)方向上?(2)大象館在海洋館的哪個(gè)方向上?

進(jìn)一步可以再改變觀測(cè)點(diǎn),描述與其他物體的相對(duì)方位。

3.描述圖形的運(yùn)動(dòng)和變化

圖形的運(yùn)動(dòng)既有形式上的(平移、旋轉(zhuǎn)、翻折、放大、縮小等),也有運(yùn)動(dòng)的方向上的。對(duì)圖形的運(yùn)動(dòng)和變化的描述,更具有綜合性,它要求對(duì)相關(guān)知識(shí)和內(nèi)容的理解,同時(shí)需要觀察、想象并再現(xiàn)圖形的運(yùn)動(dòng)和變化過程,無(wú)論是語(yǔ)言表述還是圖形刻畫這個(gè)過程,也同樣是把空間觀念從感知推向一種可以把握的能力。

例如,描述從學(xué)校到家的路線示意圖,并注明方向及途中的主要參照物。學(xué)生需要回憶實(shí)際的路線,想象它經(jīng)過的各個(gè)環(huán)節(jié)的方向,學(xué)生也可以借助實(shí)物模擬路線,進(jìn)一步畫出路線的簡(jiǎn)單示意圖。這其中涉及到的方位實(shí)際上比單純描述物體的方位又復(fù)雜了一些,它是一種綜合的運(yùn)用。

4.依據(jù)語(yǔ)言的描述畫出圖形

這里所要求的想象空間是很開放的,可以是具體的圖形,或具有某種大小或位置關(guān)系的一組圖形,等等。當(dāng)有人向你描述你看不到的情境時(shí),你需要根據(jù)他人的描述構(gòu)建符合原形的直觀想象,闡述和傾聽都需要在邏輯上對(duì)圖形關(guān)系進(jìn)行分析和操作,準(zhǔn)確地反映出描述的結(jié)果,體現(xiàn)了操作者對(duì)其中涉及的圖形的關(guān)系等的把握的能力,其核心也是空間觀念。

三、空間觀念的培養(yǎng)

空間觀念的培養(yǎng),是一個(gè)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累的過程,因此對(duì)教學(xué)的要求有別于具體的幾何知識(shí),但它又是在幾何知識(shí)的學(xué)習(xí)中體現(xiàn)的。NCTM(全美數(shù)學(xué)教師理事會(huì),1989)指出,發(fā)展學(xué)生的空間觀念,兒童必須具有許多經(jīng)驗(yàn)。例如,幾何關(guān)系的要點(diǎn),在空間中物體的方向、方位和透視觀點(diǎn);相關(guān)的形狀和圖形與實(shí)物的大小,以及如何通過改變大小來改變形狀。這些經(jīng)驗(yàn)要依靠?jī)和韵聨讉€(gè)方面的能力,如會(huì)運(yùn)用象“上面”、“下面”和“后面”等一些詞語(yǔ),畫出一個(gè)圖形旋轉(zhuǎn)900或1800以后的圖形,作圖、折疊,讓兒童想象、繪制和比較放在不同位置上的圖形,等等,這些活動(dòng)將有助于發(fā)展他們的空間觀念。

事實(shí)上,在圖形與幾何課程的學(xué)習(xí)中,還是可以利用很多的素材和機(jī)會(huì)發(fā)展學(xué)生的空間觀念的,主要是我們?nèi)绾蝸碚J(rèn)識(shí)和利用這些素材和機(jī)會(huì)。

1.促進(jìn)空間觀念發(fā)展的課程內(nèi)容

《標(biāo)準(zhǔn)》中不僅將發(fā)展空間觀念作為核心概念和目標(biāo),同時(shí),在三個(gè)學(xué)段都重視了發(fā)展學(xué)生空間觀念的內(nèi)容的設(shè)置,這些在本書的內(nèi)容分析部分都有提及。

例如,第一、二學(xué)段的“圖形與運(yùn)動(dòng)”、“圖形與位置”中的大部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),都是發(fā)展學(xué)生空間觀念的很好的素材;第一、二學(xué)段中的從不同方向觀察物體、運(yùn)用基本圖形拼圖,以及基本幾何體的展開圖等,也都是旨在發(fā)展學(xué)生空間觀念的課程內(nèi)容。

在第三學(xué)段,“圖形的變化”中的各種圖形的運(yùn)動(dòng),尤其是“圖形的投影”內(nèi)容的安排,其核心目標(biāo)也是發(fā)展學(xué)生的空間觀念。

事實(shí)上,空間觀念的培養(yǎng)在圖形的認(rèn)識(shí)以及圖形的證明過程中,都會(huì)有所體現(xiàn),因?yàn)閷?duì)幾何圖形的認(rèn)識(shí)、證明中對(duì)圖形特點(diǎn)的觀察等,也需要想象,也有根據(jù)他人的描述畫出圖形的過程,因此,很好的認(rèn)識(shí)空間觀念的含義與意義,在圖形與幾何內(nèi)容學(xué)習(xí)中抓住典型內(nèi)容,利用一切可以利用的學(xué)習(xí)材料,就可以將空間觀念的培養(yǎng)貫穿在這個(gè)學(xué)習(xí)過程中。

2.促進(jìn)空間觀念發(fā)展的教學(xué)策略

(1)現(xiàn)實(shí)情境和學(xué)生經(jīng)驗(yàn)是發(fā)展空間觀念的基礎(chǔ) 空間觀念的形成基于對(duì)事物的觀察與想象,而現(xiàn)實(shí)世界中的物體及其關(guān)系是學(xué)生們觀察的最好材料,學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)也是觀察、想象、分析的基礎(chǔ),因此教學(xué)中,結(jié)合學(xué)生們熟悉的現(xiàn)實(shí)問題情境,是發(fā)展學(xué)生空間觀念的有效策略。

例如,繪制學(xué)生自己房間或?qū)W校的平面圖;描述從家到學(xué)校的路線圖;描述觀察到的情境的畫面;描述游樂園中各種運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象等等,這些問題既是他們生活中熟悉的,又是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中需要重新審視和加工的。平時(shí)看到的東西,要進(jìn)行回憶,在頭腦中想象、加工之后的再現(xiàn),已經(jīng)是數(shù)學(xué)的抽象了,這其中即滲透了空間觀念發(fā)展的元素了。

無(wú)論是教材的開發(fā)者還是教師的教學(xué)設(shè)計(jì),開發(fā)和利用現(xiàn)實(shí)世界中豐富的資源,城市的建筑與立交橋,鄉(xiāng)村的院落與山水,我們生活的廣闊空間和其中的大量實(shí)物,為我們提供了一個(gè)鮮活的大課堂,供我們觀察、想象與描述。

(2)利用多種途徑發(fā)展學(xué)生的空間觀念

從《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)空間觀念的描述和有關(guān)的課程內(nèi)容的分析中,我們能夠感覺到,發(fā)展學(xué)生的空間觀念應(yīng)該是有多種途徑的。生活經(jīng)驗(yàn)的回憶與再現(xiàn)、實(shí)物觀察與描述、拼擺與畫圖、折紙與展開、分析與推理等,都是發(fā)展學(xué)生空間觀念的有效途徑。

教學(xué)中教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容恰當(dāng)?shù)匕才艑W(xué)習(xí)的活動(dòng),創(chuàng)造條件使學(xué)生有機(jī)會(huì)從事上述的活動(dòng)來發(fā)展空間觀念。

例如,我們可以在小學(xué)高年級(jí)安排這樣的折紙活動(dòng):將一張正方形的紙對(duì)折后,再對(duì)折一次,然后用剪刀剪出一個(gè)小洞。再把紙完全展開。請(qǐng)畫出或從下面四個(gè)圖中選擇它的展開圖。

(3)在學(xué)生的思考、想象過程中發(fā)展空間觀念

空間觀念的培養(yǎng)不是一蹴而就的,它需要不斷的經(jīng)驗(yàn)的積累、想象力的豐富,因此教學(xué)中要為學(xué)生提供足夠的時(shí)間和空間去觀察和想象、操作和分析。

這其中還有觀察與想象的相互關(guān)系問題。觀察與描述往往是空間觀念發(fā)展的基礎(chǔ),而想象與再現(xiàn)則是更高一層次的空間觀念的表現(xiàn)。

如果在教學(xué)中,我們提出這樣的問題:如圖(1)所示,桌子上擺著三件物品,圖(2)是從上面看到的物品的圖片,其中的a、b、c、d和e五點(diǎn)表示從四周觀察三件物品的不同地點(diǎn)。請(qǐng)判斷下邊的一組圖分別是從a、b、c、d和e五點(diǎn)中的哪一點(diǎn)看到的。

對(duì)于學(xué)生來講,可能直接的觀察與想象是有些困難的,有的教師會(huì)模擬地創(chuàng)設(shè)這樣一個(gè)情景,讓學(xué)生直接去觀察具體物體的擺放場(chǎng)景,然后進(jìn)行判斷。這樣做確實(shí)能夠降低純粹靠想象做出判斷的難度,但同時(shí)也失去了學(xué)生想象的機(jī)會(huì)。因此,教師不妨讓學(xué)生先想一想,嘗試著做出判斷,然后再實(shí)際的看一看,在實(shí)際看到的和想像的之間進(jìn)行比較,這樣將由助于學(xué)生積累想象的經(jīng)驗(yàn),提高對(duì)物體之間關(guān)系進(jìn)行把握的能力,發(fā)展學(xué)生空間觀念。

第四節(jié)

幾何直觀

一、對(duì)幾何直觀的認(rèn)識(shí)

顧名思義,幾何直觀所指有兩點(diǎn):一是幾何,在這里幾何是指圖形;一是直觀,這里的直觀不僅僅是指直接看到的東西(直接看到的是一個(gè)層次),更重要的是依托現(xiàn)在看到的東西、以前看到的東西進(jìn)行思考、想象,綜合起來幾何直觀就是依托、利用圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)的思考、想象。它在本質(zhì)上是一種通過圖形所展開的想象能力。愛因斯坦(Einstein)曾說過一句名言:“想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,想象力概括著世界上的一切,推動(dòng)著進(jìn)步,并且它是進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說,想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素。”(愛因斯坦文集,第一卷,許良英、范岱年譯,商務(wù)印書館,1976,284)

“數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系與空間形式的科學(xué)。”空間形式最主要的表現(xiàn)就是“圖形”,除了美術(shù),只有數(shù)學(xué)把圖形作為基本、主要研究對(duì)象。在數(shù)學(xué)研究、學(xué)習(xí)、講授中,不僅需要關(guān)注如何研究圖形的方法、研究圖形的結(jié)果,還需要感悟圖形給我們帶來的好處,幾何直觀就是在數(shù)學(xué)—幾何—圖形這樣一個(gè)關(guān)系鏈中讓我們體會(huì)到它所帶來的最大好處。這正如20世紀(jì)最偉大的數(shù)學(xué)家希爾伯特(Hilbert)在其名著《直觀幾何》一書中所談到的,圖形可以幫助我們發(fā)現(xiàn)、描述研究的問題;可以幫助我們尋求解決問題的思路;可以幫助我們理解和記憶得到的結(jié)果。幾何直觀在研究、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中的價(jià)值由此可見一般。

從另一個(gè)角度來說,幾何直觀是具體的,不是虛無(wú)的,它與數(shù)學(xué)的內(nèi)容緊密相聯(lián)。事實(shí)上,很多重要的數(shù)學(xué)內(nèi)容、概念,例如,數(shù),度量,函數(shù),以至于高中的解析幾何,向量,等等,都具有“雙重性”,既有“數(shù)的特征”,也有“形的特征”,只有從兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)它們,才能很好地理解它們,掌握它們的本質(zhì)意義。也只有這樣,才能讓這些內(nèi)容、概念變得形象、生動(dòng)起來,變得更容易使學(xué)生接受并運(yùn)用他們?nèi)ニ伎紗栴},形成幾何直觀能力,這也就是經(jīng)常說的“數(shù)形結(jié)合”。這次課程改革中,強(qiáng)調(diào)幾何變換不僅是內(nèi)容上的變化,也是設(shè)計(jì)幾何課程指導(dǎo)思想上變化,這將是幾何課程發(fā)展的方向。讓圖形“動(dòng)起來”,在“運(yùn)動(dòng)或變換”中研究、揭示、學(xué)習(xí)圖形的性質(zhì),這樣,一方面加深了對(duì)圖形性質(zhì)的本質(zhì)認(rèn)識(shí),另一方面對(duì)幾何直觀能力也是一種提升。由此也可以看到,在義務(wù)教育階段培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀是很重要的。

幾何直觀與“邏輯”、“推理”也是不可分的。幾何直觀常常是靠邏輯支撐的。它不僅是看到了什么?而是通過看到的圖形思考到了什么?想象到了什么?這是數(shù)學(xué)非常重要而有價(jià)值的思維方式。幾何直觀會(huì)把看到的與以前學(xué)到的結(jié)合起來,通過思考、想象,猜想出一些可能的結(jié)論和論證思路,這也就是合情推理,它為嚴(yán)格證明結(jié)論奠定了基礎(chǔ)。

有些數(shù)學(xué)研究的對(duì)象是可以“看到的”,可以“觸摸的”,而很多數(shù)學(xué)研究對(duì)象是“看不見,摸不著”的,是抽象的,這是數(shù)學(xué)的一個(gè)基本特點(diǎn)。但是,數(shù)學(xué)中那些抽象的對(duì)象絕不是無(wú)根之木、無(wú)源之水,它的“根和源”一定是具體的。例如,我們看不到“七維空間”,但是,我們知道“顏色可以由七個(gè)基色組成:紅、澄、黃、綠、青、藍(lán)、紫”,由不同成分的七個(gè)基色組成一種顏色,這樣,“由七基色組成顏色”就是理解“七維空間”的“可以看到的源”,“紅、澄、黃、綠、青、藍(lán)、紫”七個(gè)數(shù)就可以決定一個(gè)顏色。當(dāng)然,在顏色中,不能取負(fù)值,顏色空間不是七維空間,它僅僅是幫助我們聯(lián)想的“實(shí)物”和基礎(chǔ)。在數(shù)學(xué)中,需要依托“一、二、三維空間”去想象和思考“高維空間”的問題,這就是幾何直觀或幾何直觀能力。

幾何直觀在研究、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中是非常重要的,它也可以看作最基本的能力,希望數(shù)學(xué)教師重視它,在日常教學(xué)中幫助學(xué)生不斷提升這種能力。

二、《標(biāo)準(zhǔn)》中的幾何直觀

在高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(試驗(yàn)稿)中,也關(guān)注了幾何直觀:“三維空間是人類生存的現(xiàn)實(shí)空間,認(rèn)識(shí)空間圖形,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間想像能力、推理論證能力、運(yùn)用圖形語(yǔ)言進(jìn)行交流的能力、以及幾何直觀能力,是高中階段數(shù)學(xué)必修系列課程的基本要求。”在義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中,把幾何直觀作為數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)10個(gè)核心概念之一,這是一個(gè)進(jìn)步。《標(biāo)準(zhǔn)》明確指出“幾何直觀是指利用圖形描述和分析問題。借助幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡(jiǎn)明、形象,有助于探索解決問題的思路,預(yù)測(cè)結(jié)果。幾何直觀可以幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué),在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中都發(fā)揮著重要作用。”

在數(shù)學(xué)課程中,幾何內(nèi)容是很重要的一部分。關(guān)于幾何課程的教育價(jià)值,最主要的應(yīng)該有兩個(gè)方面:一方面,幾何能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力;另一個(gè)方面,它也能培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力。但目前,在部分教師中對(duì)此在認(rèn)識(shí)上存在著一定的局限性,在幾何教學(xué)中他們僅僅重視培養(yǎng)邏輯推理能力,忽視了對(duì)學(xué)生幾何直觀能力的培養(yǎng)。我們應(yīng)全面地理解幾何教育價(jià)值,重視幾何直觀。

在教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí),認(rèn)識(shí)和理解“幾何直觀可以幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué),在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中都發(fā)揮著重要作用”這一點(diǎn)是非常重要的。它表明,我們不僅在幾何內(nèi)容教學(xué)中要重視幾何直觀,在整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)中都應(yīng)該重視幾何直觀,培養(yǎng)幾何直觀能力應(yīng)該貫穿義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程的始終。

正如前面所指出的,圖形有助于發(fā)現(xiàn)、描述問題,有助于探索、發(fā)現(xiàn)解決問題的思路,也有助于我們理解和記憶得到的結(jié)果。總之,圖形可以幫助我們把困難的數(shù)學(xué)問題變?nèi)菀祝殉橄蟮臄?shù)學(xué)問題變簡(jiǎn)單,對(duì)于數(shù)學(xué)研究是這樣,對(duì)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)也是如此。學(xué)會(huì)用圖形思考、想象問題是研究數(shù)學(xué),也是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本能力。這種幾何直觀能力能使我們更好地感知數(shù)學(xué)、領(lǐng)悟數(shù)學(xué):數(shù)學(xué)邏輯和數(shù)學(xué)直觀對(duì)數(shù)學(xué)都是重要的,他們也是相互交織、關(guān)聯(lián)的,直觀中有邏輯,邏輯中有直觀。

在義務(wù)教育階段,許多重要的數(shù)學(xué)內(nèi)容、概念都具有“數(shù)”和“形”兩方面的本質(zhì)特征(如小學(xué)的分?jǐn)?shù)概念、路程問題等),學(xué)會(huì)從兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的這些對(duì)象是非常重要的,即數(shù)形結(jié)合是認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的基本角度,與其說是方法,不如說這是基本要求。從這一點(diǎn)看,不注重?cái)?shù)形結(jié)合在數(shù)學(xué)上就沒有學(xué)明白。

三、幾何直觀的培養(yǎng)

1.在教學(xué)中使學(xué)生逐步養(yǎng)成畫圖習(xí)慣

在日常教學(xué)中,在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中,幫助學(xué)生養(yǎng)成畫圖的習(xí)慣是非常重要的。可以通過多種途徑和方式使學(xué)生真正體會(huì)到畫圖對(duì)理解概念、尋求解題思路上帶來的便利。在教學(xué)中應(yīng)有這樣的導(dǎo)向:能畫圖時(shí)盡量畫,其實(shí)質(zhì)是將相對(duì)抽象的思考對(duì)象“圖形化”,盡量把問題、計(jì)算、證明等數(shù)學(xué)的過程變得直觀,直觀了就容易展開形象思維,無(wú)論計(jì)算還是證明,邏輯的、形式的結(jié)論都是在形象思維的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。

2.重視變換——讓圖形動(dòng)起來

幾何變換或圖形的運(yùn)動(dòng)是幾何、也是整個(gè)數(shù)學(xué)中很重要的內(nèi)容,它既是學(xué)習(xí)的對(duì)象,也是認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的思想和方法。在數(shù)學(xué)中,我們接觸的最基本的圖形都是“對(duì)稱”圖形,例如,球、圓錐、圓臺(tái)、正多面體、圓、正多邊形、長(zhǎng)方體、長(zhǎng)方形、菱形、平行四邊形等,都是“不同程度對(duì)稱圖形”;另一方面,在認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)、研究“不對(duì)稱圖形”時(shí),又往往是運(yùn)用這些“對(duì)稱圖形”為工具的。變換又可以看作運(yùn)動(dòng),讓圖形動(dòng)起來是指再認(rèn)識(shí)這些圖形時(shí),在頭腦中讓圖形動(dòng)起來,例如,平行四邊形是一個(gè)中心對(duì)稱圖形,可以把它看作一個(gè)剛體,通過圍繞中心(兩條對(duì)角線的交點(diǎn))旋轉(zhuǎn)180度,去認(rèn)識(shí)、理解、記憶平行四邊形的其他性質(zhì)。充分地利用變換去認(rèn)識(shí)、理解幾何圖形是建立幾何直觀的好辦法。

3.學(xué)會(huì)從“數(shù)”與“形”兩個(gè)角度認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)

在前面的論述中,多次反復(fù)強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn),數(shù)形結(jié)合首先是對(duì)知識(shí)、技能的貫通式認(rèn)識(shí)和理解。以后逐漸發(fā)展成一種對(duì)數(shù)與形之間的化歸與轉(zhuǎn)化的意識(shí),這種對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用的能力,應(yīng)該是形成正確的數(shù)學(xué)態(tài)度所必需要求的。

4.掌握、運(yùn)用一些基本圖形解決問題

把讓學(xué)生掌握一些重要的圖形作為教學(xué)任務(wù),貫穿在義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)教學(xué)、學(xué)習(xí)的始終。例如,除了上面指出的圖形,還有數(shù)軸,方格紙,直角坐標(biāo)系等等。在教學(xué)中要有意識(shí)地強(qiáng)化對(duì)基本圖形的運(yùn)用,不斷地運(yùn)用這些基本圖形去發(fā)現(xiàn)、描述問題,理解、記憶結(jié)果,這應(yīng)該成為教學(xué)中關(guān)注的目標(biāo)。

第五節(jié) 數(shù)據(jù)分析觀念

一、數(shù)據(jù)分析觀念的意義及含義

也許有人可能會(huì)提出這樣的問題,統(tǒng)計(jì)不就是計(jì)算平均數(shù)、畫統(tǒng)計(jì)圖嗎?這些事情計(jì)算器、計(jì)算機(jī)就能做得很好,還有必要花那么多精力學(xué)習(xí)嗎?確實(shí),在信息技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天,計(jì)算平均數(shù)、畫統(tǒng)計(jì)圖等內(nèi)容不應(yīng)再占據(jù)學(xué)生過多的時(shí)間,事實(shí)上它們也遠(yuǎn)非統(tǒng)計(jì)的核心。在義務(wù)教育階段,學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)與概率的核心目標(biāo)是發(fā)展“數(shù)據(jù)分析觀念”。一提到“觀念”,顯然它就絕非等同于計(jì)算、作圖等簡(jiǎn)單技能,而是一種需要在親身經(jīng)歷的過程中培養(yǎng)出來的對(duì)一組數(shù)據(jù)的“領(lǐng)悟”,由一組數(shù)據(jù)所想到的、所推測(cè)到的;以及在此基礎(chǔ)上,對(duì)于統(tǒng)計(jì)與概率獨(dú)特的思維方法和應(yīng)用價(jià)值的認(rèn)識(shí)。

在《標(biāo)準(zhǔn)》中,將數(shù)據(jù)分析觀念解釋為:“了解在現(xiàn)實(shí)生活中有許多問題應(yīng)當(dāng)先做調(diào)查研究,收集數(shù)據(jù),通過分析做出判斷,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息;了解對(duì)于同樣的數(shù)據(jù)可以有多種分析的方法,需要根據(jù)問題的背景選擇合適的方法;通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性,一方面對(duì)于同樣的事情每次收集到的數(shù)據(jù)可能不同,另一方面只要有足夠的數(shù)據(jù)就可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。數(shù)據(jù)分析是統(tǒng)計(jì)的核心。”

在這段表述中,點(diǎn)明了兩層意思。第一,點(diǎn)明了統(tǒng)計(jì)的核心是數(shù)據(jù)分析。“數(shù)據(jù)是信息的載體,這個(gè)載體包括數(shù),也包括言語(yǔ)、信號(hào)、圖像,凡是能夠承載事物信息的東西都構(gòu)成數(shù)據(jù),而統(tǒng)計(jì)學(xué)就是通過這些載體來提取信息進(jìn)行分析的科學(xué)和藝術(shù)”[1]。第二,點(diǎn)明了數(shù)據(jù)分析觀念的三個(gè)重要方面的要求:體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息;根據(jù)問題的背景選擇合適的方法;通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性。這三個(gè)方面也正體現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)與概率獨(dú)特的思維方法。

二、對(duì)數(shù)據(jù)分析觀念要求的分析

我們來對(duì)數(shù)據(jù)分析觀念上述三個(gè)方面的要求做一簡(jiǎn)要分析: 1.體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息

統(tǒng)計(jì)學(xué)是建立在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的,本質(zhì)上是通過數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷。義務(wù)教育的重要目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代生活的合格公民。而在以信息和技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代社會(huì)里,充滿著大量的數(shù)據(jù),需要人們面對(duì)它們做出合理的決策。因此,數(shù)據(jù)分析觀念的首要方面是“了解在現(xiàn)實(shí)生活中有許多問題應(yīng)當(dāng)先做調(diào)查研究,收集數(shù)據(jù),通過分析做出判斷,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息”。不妨看《標(biāo)準(zhǔn)》中的一個(gè)例子。

[案例1](《標(biāo)準(zhǔn)》例19)

新年聯(lián)歡會(huì)準(zhǔn)備買水果,調(diào)查班級(jí)同學(xué)最喜歡吃的水果,設(shè)計(jì)購(gòu)買方案。[說明] 借助學(xué)生身邊的例子,體會(huì)數(shù)據(jù)調(diào)查、數(shù)據(jù)分析對(duì)于決策的作用。此例可以舉一反三。教學(xué)中可作如下設(shè)計(jì):

(1)全班同學(xué)討論決定購(gòu)買方案的原則,可以在限定的金額內(nèi)考慮學(xué)生最喜歡吃的一種或幾種水果,或者其他的原則。

(2)鼓勵(lì)學(xué)生討論收集數(shù)據(jù)的方法。例如,可以采用一個(gè)同學(xué)提案、贊同舉手的方法;可以采取填寫調(diào)查表的方法;可以全部提案后,同學(xué)輪流在自己同意的盒里放積木的方法等等。必須事先約定,每位同學(xué)最多可以同意幾項(xiàng)。

(3)收集并表示數(shù)據(jù),參照事先的約定決定購(gòu)買水果的方案。

要根據(jù)學(xué)生討論的實(shí)際情況進(jìn)行靈活處理,購(gòu)買方案沒有對(duì)錯(cuò)之分,但要符合最初制定的原則。

在這個(gè)例子中不難看出,首先需要設(shè)計(jì)合適的例子,鼓勵(lì)學(xué)生收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),從而做出決策和推斷。并在此基礎(chǔ)上,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息,體會(huì)數(shù)據(jù)分析的價(jià)值。

2.根據(jù)問題的背景選擇合適的方法

“統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過數(shù)據(jù)來推斷數(shù)據(jù)產(chǎn)生的背景,即便是同樣的數(shù)據(jù),也允許人們根據(jù)自己的理解提出不同的推斷方法,給出不同的推斷結(jié)果。?因此,統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)結(jié)果的判斷標(biāo)準(zhǔn)是“好壞”,從這個(gè)意義上說,統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是一門科學(xué),也是一門藝術(shù)”[2]。為了使學(xué)生對(duì)此有所體會(huì),《標(biāo)準(zhǔn)》提出了數(shù)據(jù)分析觀念第二方面的內(nèi)涵——“了解對(duì)于同樣的數(shù)據(jù)可以有多種分析的方法,需要根據(jù)問題的背景選擇合適的方法”。這里不妨看一下《標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)于案例38的說明:“條形統(tǒng)計(jì)圖有利于直觀了解不同高度段的學(xué)生數(shù)及其差異;扇形統(tǒng)計(jì)圖有利于直觀了解不同高度段的學(xué)生占全班學(xué)生的比例及其差異;折線統(tǒng)計(jì)圖有利于直觀了解幾年來學(xué)生身高變化的情況,預(yù)測(cè)未來身高變化趨勢(shì)”,因此需要我們根據(jù)問題的背景選擇合適的統(tǒng)計(jì)圖。總之,“統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)結(jié)果的判斷標(biāo)準(zhǔn)是‘好壞’” [3],而不是“對(duì)錯(cuò)”。

3.通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性

我們知道,推斷性數(shù)據(jù)分析的目的是要通過數(shù)據(jù)來推測(cè)產(chǎn)生這些數(shù)據(jù)的背景,稱這個(gè)背景為總體。我們假定總體是未知的,我們的目的是通過樣本來推斷總體。而在調(diào)查或者實(shí)驗(yàn)之前,我們不可能知道數(shù)據(jù)的具體取值。也就是說,數(shù)據(jù)可以取不同的值,并且取不同值的概率可以是不一樣的,這就是數(shù)據(jù)隨機(jī)性的由來。

在《標(biāo)準(zhǔn)》中將“通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性”作為了數(shù)據(jù)分析觀念內(nèi)涵的第三方面。數(shù)據(jù)的隨機(jī)主要有兩層涵義:一方面對(duì)于同樣的事情每次收集到的數(shù)據(jù)可能會(huì)是不同的;另一方面只要有足夠的數(shù)據(jù)就可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。舉一個(gè)《標(biāo)準(zhǔn)》中的例子(例40):袋中裝有若干個(gè)紅球和白球,一方面,每次摸出的球的顏色可能是不一樣的,事先無(wú)法確定;另一方面,有放回重復(fù)摸多次(摸完后將球放回袋中,搖晃均勻后再摸),從摸到的球的顏色的數(shù)據(jù)中就能發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律,比如紅球多還是白球多、紅球和白球的比例等。再舉一個(gè)案例(例22),學(xué)生記錄自己在一個(gè)星期內(nèi)每天上學(xué)途中所需要的時(shí)間,如果把記錄時(shí)間精確到分,可能學(xué)生每天上學(xué)途中需要的時(shí)間是不一樣的,這可以讓學(xué)生感悟數(shù)據(jù)的隨機(jī)性;更進(jìn)一步,還可讓學(xué)生感悟雖然數(shù)據(jù)是隨機(jī)的,但數(shù)據(jù)較多時(shí)具有某種穩(wěn)定性,可以從中得到很多信息,比如,通過一個(gè)星期的調(diào)查可以知道“大概”需要多少時(shí)間。

在本小節(jié),我們主要分析了數(shù)據(jù)分析觀念的內(nèi)涵,關(guān)于數(shù)據(jù)分析觀念的培養(yǎng),我們?cè)诤竺娴恼鹿?jié)中會(huì)有較多論述,這里不再贅述。

第六節(jié)

運(yùn)算能力

運(yùn)算是數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,在義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)課程的各個(gè)學(xué)段中,運(yùn)算都占有很大的比重。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,要花費(fèi)較多的時(shí)間和精力,學(xué)習(xí)和掌握關(guān)于各種運(yùn)算的知識(shí)及技能。《標(biāo)準(zhǔn)》在學(xué)段目標(biāo)的“知識(shí)技能”部分,對(duì)各學(xué)段運(yùn)算分別提出了明確的要求:

第一學(xué)段:經(jīng)歷從日常生活中抽象出數(shù)的過程,理解萬(wàn)以內(nèi)數(shù)的意義,初步認(rèn)識(shí)分?jǐn)?shù)和小數(shù);理解常見的量;體會(huì)四則運(yùn)算的意義,掌握必要的運(yùn)算技能,能準(zhǔn)確進(jìn)行運(yùn)算;在具體情境中,能選擇適當(dāng)?shù)膯挝贿M(jìn)行簡(jiǎn)單的估算。

第二學(xué)段:體驗(yàn)從具體情境中抽象出數(shù)的過程,認(rèn)識(shí)萬(wàn)以上的數(shù);理解分?jǐn)?shù)、小數(shù)、百分?jǐn)?shù)的意義,了解負(fù)數(shù);掌握必要的運(yùn)算技能;理解估算的意義;能用方程表示簡(jiǎn)單的數(shù)量關(guān)系,能解簡(jiǎn)單的方程。

第三學(xué)段:體驗(yàn)從具體情境中抽象出數(shù)學(xué)符號(hào)的過程,理解有理數(shù)、實(shí)數(shù)、代數(shù)式、方程、不等式、函數(shù);掌握必要的運(yùn)算(包括估算)技能;探索具體問題中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,掌握用代數(shù)式、方程、不等式、函數(shù)進(jìn)行表述的方法。

運(yùn)算不僅是數(shù)學(xué)課程中“數(shù)與代數(shù)”的重要內(nèi)容,“圖形與幾何”,“統(tǒng)計(jì)與概率”,“綜合與實(shí)踐”也都與運(yùn)算有著密切的聯(lián)系,成為不可或缺的內(nèi)容。

《標(biāo)準(zhǔn)》所提出的課程目標(biāo)中的很多方面,如:獲得“四基”(基本知識(shí)、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn));運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維方式進(jìn)行思考,增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力等,都與運(yùn)算的學(xué)習(xí)有關(guān),運(yùn)算對(duì)實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)發(fā)揮著重要的支撐作用。

一、對(duì)運(yùn)算能力的認(rèn)識(shí)

根據(jù)一定的數(shù)學(xué)概念、法則和定理,由一些已知量通過計(jì)算得出確定結(jié)果的過程,稱為運(yùn)算。能夠按照一定的程序與步驟進(jìn)行運(yùn)算,稱為運(yùn)算技能。不僅會(huì)根據(jù)法則、公式等正確地進(jìn)行運(yùn)算,而且理解運(yùn)算的算理,能夠根據(jù)題目條件尋求正確的運(yùn)算途徑,稱為運(yùn)算能力。

《標(biāo)準(zhǔn)》指出:運(yùn)算能力主要是指能夠根據(jù)法則和運(yùn)算律正確地進(jìn)行運(yùn)算的能力。培養(yǎng)運(yùn)算能力有助于學(xué)生理解運(yùn)算的算理,尋求合理簡(jiǎn)潔的運(yùn)算途徑解決問題。運(yùn)算能力并非一種單一的、孤立的數(shù)學(xué)能力,而是運(yùn)算技能與邏輯思維等的有機(jī)整合。在實(shí)施運(yùn)算分析和解決問題的過程中,要力求做到善于分析運(yùn)算條件,探究運(yùn)算方向,選擇運(yùn)算方法,設(shè)計(jì)運(yùn)算程序,使運(yùn)算符合算理,合理簡(jiǎn)捷。換言之,運(yùn)算能力不僅是一種數(shù)學(xué)的操作能力,更是一種數(shù)學(xué)的思維能力。

《標(biāo)準(zhǔn)》是在總目標(biāo)的四個(gè)方面之一的“數(shù)學(xué)思考”中提出運(yùn)算能力的:“建立數(shù)感、符號(hào)意識(shí)和空間觀念,初步形成幾何直觀和運(yùn)算能力,發(fā)展形象思維和抽象思維。”這說明運(yùn)算能力是數(shù)學(xué)思考的重要內(nèi)涵。不僅如此,運(yùn)算能力對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》在總目標(biāo)中提出的其他三個(gè)方面——知識(shí)技能、問題解決和情感態(tài)度的目標(biāo)的整體實(shí)現(xiàn),同樣是不可缺少的基本條件。

二、運(yùn)算能力的特征

運(yùn)算能力是在不斷地運(yùn)用數(shù)學(xué)概念、法則、公式,經(jīng)過一定數(shù)量的練習(xí)而逐步形成的。要使學(xué)生通過各種運(yùn)算和對(duì)代數(shù)式、方程、不等式的變形以及重要公式的推導(dǎo),通過用概念、法則、性質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的推理,發(fā)展邏輯思維能力。

運(yùn)算的正確、靈活、合理和簡(jiǎn)捷是運(yùn)算能力的主要特征。

首先要保證運(yùn)算的正確,為此,必須要正確理解相關(guān)的概念、法則、公式和定理等數(shù)學(xué)知識(shí),明確意識(shí)到實(shí)施運(yùn)算的依據(jù)。如前所述,在每一學(xué)段,《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)運(yùn)算提出的要求,都是和相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)一并提出的。

然后,在適度訓(xùn)練,逐步熟悉的基礎(chǔ)上,清楚地意識(shí)實(shí)施運(yùn)算中的算理。不斷總結(jié)正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),逐漸減少在實(shí)施運(yùn)算中,思考概念、法則公式等的時(shí)間和精力,提高運(yùn)算的熟練程度,以求運(yùn)算的順暢,力求避免失誤。

一題多解和多題一解出現(xiàn)在運(yùn)算過程中是十分普遍的,即一般性與特殊性往往同時(shí)出現(xiàn)在實(shí)施運(yùn)算的過程中,一題多解體現(xiàn)了運(yùn)算的靈活性,多題一解則體現(xiàn)了運(yùn)算的普適性。一題多解和多題一解的交替出現(xiàn),相互比較,循環(huán)往復(fù),不斷優(yōu)化,促使學(xué)生越來越感悟到:實(shí)施運(yùn)算,解決問題,不僅要正確,而且要靈活、合理和簡(jiǎn)潔。

要充分重視估算。《標(biāo)準(zhǔn)》在每個(gè)學(xué)段的學(xué)段目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中,都強(qiáng)調(diào)了估算,提出了具體的要求,配備了一定數(shù)量的案例。

第一學(xué)段:在具體情境中,能選擇適當(dāng)?shù)膯挝贿M(jìn)行簡(jiǎn)單的估算。在生活情境中感受大數(shù)的意義,并能進(jìn)行估計(jì)(案例3);能結(jié)合具體情境,選擇適當(dāng)?shù)膯挝贿M(jìn)行簡(jiǎn)單估算,體會(huì)估算在生活中的作用(案例6)。第二學(xué)段:理解估算的意義。結(jié)合現(xiàn)實(shí)情境感受大數(shù)的意義,并能進(jìn)行估計(jì)(案例23);在解決問題的過程中,能選擇合適的方法進(jìn)行估算(案例26,案例27);會(huì)用方格紙估計(jì)不規(guī)則圖形的面積(案例33)。第三學(xué)段:掌握必要的運(yùn)算(包括估算)技能;能用有理數(shù)估計(jì)一個(gè)無(wú)理數(shù)的大致范圍(案例47);經(jīng)歷估計(jì)方程解的過程(案例52);會(huì)利用二次函數(shù)的圖像求一元二次方程的近似解。

估算是重要的運(yùn)算技能,進(jìn)行估算需要掌握一定的方法,需要積累一定的經(jīng)驗(yàn),需要避免出現(xiàn)過大的誤差;估算又是運(yùn)算能力的特征之一,進(jìn)行估算需要經(jīng)過符合邏輯的思考,需要有一定的依據(jù),需要使估算的結(jié)果盡量接近實(shí)際情境,能對(duì)實(shí)際問題做出合理的解釋。

運(yùn)算能力的形成不是一蹴而就的,運(yùn)算能力的發(fā)展總是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從低級(jí)到高級(jí),從具體到抽象,有層次地發(fā)展起來的。因此,在實(shí)際教學(xué)過程中,既不能讓學(xué)生的運(yùn)算能力在已有的水平上停滯不前,也不能超越知識(shí)的內(nèi)容和其他能力水平孤立地發(fā)展運(yùn)算能力。應(yīng)該貫穿于師生共同參與數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的全過程中,并體現(xiàn)發(fā)展的適度性、層次性和階段性。

適度性:運(yùn)算能力需要經(jīng)過多次反復(fù)訓(xùn)練,螺旋上升逐步形成,在這一過程中,安排一定數(shù)量的練習(xí),完成一定數(shù)量的習(xí)題是必不可少的。題量過少,訓(xùn)練不足,難以形成技能,更難以形成能力;然而題量過多,搞成題海戰(zhàn)術(shù),反而會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒,適得其反。目前,學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)過重,數(shù)學(xué)課程的作業(yè)量過大是重要原因之一。把握學(xué)習(xí)內(nèi)容的要求,進(jìn)行適量訓(xùn)練,科學(xué)安排,應(yīng)是發(fā)展運(yùn)算能力的要求。

層次性:安排一定數(shù)量的練習(xí),完成一定數(shù)量的習(xí)題對(duì)形成運(yùn)算能力不可缺少,但訓(xùn)練的難度一定要適當(dāng),要從數(shù)學(xué)教學(xué)的全局出發(fā),合理調(diào)控。義務(wù)教育的主要任務(wù)是打基礎(chǔ),數(shù)學(xué)尤其如此,訓(xùn)練題要有一定的數(shù)量,更要有合理的質(zhì)量。以二次根式為例,如果沒有最簡(jiǎn)二次根式的概念,沒有分母有理化的要求,就會(huì)使教學(xué)無(wú)所適從,既造成教學(xué)的困惑,又影響高中階段的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

[1] 史寧中.數(shù)學(xué)思想概論——數(shù)量與數(shù)量關(guān)系的抽象[M].東北師范大學(xué)出版社.2008(6).第147頁(yè)

[2] 史寧中.數(shù)學(xué)思想概論——數(shù)量與數(shù)量關(guān)系的抽象[M].東北師范大學(xué)出版社.2008(6).第143頁(yè)

[3] 史寧中.數(shù)學(xué)思想概論——數(shù)量與數(shù)量關(guān)系的抽象[M].東北師范大學(xué)出版社.2008(6).第143頁(yè)

安排為訓(xùn)練題,那就過于繁瑣,過分強(qiáng)調(diào)技巧,增加了負(fù)擔(dān),對(duì)今后學(xué)習(xí)的作用也不大,應(yīng)當(dāng)避免。由此可見,層次性也是發(fā)展運(yùn)算能力的要求。

階段性:由前可知,《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)運(yùn)算和運(yùn)算能力的要求是分學(xué)段提出的,每個(gè)學(xué)段的要求都體現(xiàn)了一定的學(xué)段特征,力求符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,這是完全必要的,適宜的。這也表明,階段性也應(yīng)是發(fā)展運(yùn)算能力的要求。

三、運(yùn)算能力的培養(yǎng)與發(fā)展

運(yùn)算能力的培養(yǎng)與發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,首先伴隨著數(shù)學(xué)知識(shí)的積累和深化。正確理解相關(guān)的數(shù)學(xué)概念,是逐步形成運(yùn)算技能,發(fā)展運(yùn)算能力的前提。運(yùn)算能力的培養(yǎng)與發(fā)展自然包括運(yùn)算技能的逐步提高,而更應(yīng)引起關(guān)注的是運(yùn)算思維素質(zhì)的提升和發(fā)展。在義務(wù)教育階段,運(yùn)算能力的培養(yǎng)、發(fā)展要經(jīng)歷如下過程:

1.由具體到抽象

第一學(xué)段理解萬(wàn)以內(nèi)的數(shù),初步認(rèn)識(shí)小數(shù)和分?jǐn)?shù),初步學(xué)習(xí)整數(shù)的四則運(yùn)算,以及簡(jiǎn)單的分?jǐn)?shù)和小數(shù)的加減運(yùn)算。第二學(xué)段認(rèn)識(shí)萬(wàn)以上的數(shù),進(jìn)一步學(xué)習(xí)整數(shù)的四則運(yùn)算(包括混合運(yùn)算),小數(shù)和分?jǐn)?shù)的四則運(yùn)算(包括混合運(yùn)算),了解并初步應(yīng)用運(yùn)算律。第三學(xué)段掌握有理數(shù)的加、減、乘、除、乘方及簡(jiǎn)單的混合運(yùn)算;掌握合并同類項(xiàng)和去括號(hào)的法則,進(jìn)行簡(jiǎn)單的整式減法、減法和乘法運(yùn)算;利用乘法公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;進(jìn)行簡(jiǎn)單的分式加、減、乘、除運(yùn)算;了解二次根式(根號(hào)下僅限于數(shù))加、減、乘、除運(yùn)算法則,會(huì)用它們進(jìn)行有關(guān)的簡(jiǎn)單四則運(yùn)算;解一元一次方程、可化為一元一次方程的分式方程;掌握代入消元法和加減消元法,解二元一次方程組;用配方法、公式法、因式分解法解數(shù)字系數(shù)的一元二次方程;解數(shù)字系數(shù)的一元一次不等式。

無(wú)論是學(xué)習(xí)和掌握數(shù)與式的運(yùn)算,解方程和解不等式的運(yùn)算,一開始總是和具體事物相聯(lián)系的,以后逐步脫離具體事物,抽象成數(shù)與式,方程與不等式的運(yùn)算。直至到高中階段進(jìn)行更為抽象的符號(hào)運(yùn)算,如集合的交、并、補(bǔ)等運(yùn)算,命題的或、且、非等運(yùn)算。運(yùn)算思維的抽象程度,是運(yùn)算能力發(fā)展的主要特征之一。2.由法則到算理

學(xué)習(xí)和掌握數(shù)與式的運(yùn)算,解方程和解不等式的運(yùn)算,在反復(fù)操練,相互交流的過程中,不僅會(huì)逐步形成運(yùn)算技能,還會(huì)引發(fā)對(duì)怎么算?怎樣算的好?為什么要這樣算?等一系列問題的思考,這是由法則到算理的思考,使運(yùn)算從操作的層面提升到思維的層面,這是運(yùn)算能力發(fā)展的重要內(nèi)容。

《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了一系列與算理相關(guān)的內(nèi)容。

第二學(xué)段:探索并了解運(yùn)算律(加法的交換律和結(jié)合律、乘法的交換律和結(jié)合律、乘法對(duì)加法的分配律),會(huì)應(yīng)用運(yùn)算律進(jìn)行一些簡(jiǎn)便運(yùn)算。了解等式的性質(zhì),能用等式的性質(zhì)解簡(jiǎn)單的方程。

第三學(xué)段:除了“理解有理數(shù)的運(yùn)算律,能運(yùn)用運(yùn)算律簡(jiǎn)化運(yùn)算”外,算理的內(nèi)容和要求進(jìn)一步強(qiáng)化,在學(xué)習(xí)方程解法之前,要求“掌握等式的基本性質(zhì)”;在學(xué)習(xí)不等式解法之前,要求“探索不等式的基本性質(zhì)”;為此,《標(biāo)準(zhǔn)》提供了案例53:小麗去文具店買鉛筆和橡皮。鉛筆每支0.5元,橡皮每塊0.4元。小麗帶了2元錢,能買幾支鉛筆、幾塊橡皮?在此案例中,不僅給出了詳細(xì)的解題方案和過程,并指出:這是一個(gè)求整數(shù)解的不等式問題,并且問題是開放的,通過列表具體計(jì)算,有助于學(xué)生直觀理解不等式。對(duì)于初中的學(xué)生,這個(gè)問題是生活常識(shí),但希望學(xué)生能通過這個(gè)例子學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的思維方式看待生活中的問題。在一元二次方程的內(nèi)容中,《標(biāo)準(zhǔn)》不僅設(shè)置了“能用配方法、公式法、因式分解法解數(shù)字系數(shù)的一元二次方程”,而且增加了“會(huì)用一元二次方程根的判別式判別方程是否有實(shí)根和兩個(gè)實(shí)根是否相等”;“*了解一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系”等內(nèi)容,表明不僅要學(xué)習(xí)和掌握解一元二次方程的運(yùn)算方法,更要思考和領(lǐng)悟解一元二次方程的算理。

3.由常量到變量

函數(shù)在第三學(xué)段是重要的內(nèi)容。函數(shù)概念的引入,運(yùn)算對(duì)象從常量提升到變量。運(yùn)算的內(nèi)容更加豐富多彩,《標(biāo)準(zhǔn)》中不僅有“能確定簡(jiǎn)單實(shí)際問題中函數(shù)自變量的取值范圍,并會(huì)求出函數(shù)值”;“會(huì)利用待定系數(shù)法確定一次函數(shù)的表達(dá)式”;“會(huì)用配方法將數(shù)字系數(shù)的二次函數(shù)的表達(dá)式化為 的形式,并能由此得到二次函數(shù)圖像的頂點(diǎn)坐標(biāo)”等直接進(jìn)行運(yùn)算的內(nèi)容;還包括與運(yùn)算密切相關(guān)的內(nèi)容,如:“能結(jié)合圖像對(duì)簡(jiǎn)單實(shí)際問題中的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行分析”;“用適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)表示法刻畫簡(jiǎn)單實(shí)際問題中變量之間的關(guān)系”;“結(jié)合對(duì)函數(shù)關(guān)系的分析,能對(duì)變量的變化情況進(jìn)行初步討論”;“根據(jù)一次函數(shù)的圖像和表達(dá)式 y = kx + b(k≠0)探索并理解k>0和k<0時(shí),圖像的變化情況”;“能根據(jù)已知條件確定反比例函數(shù)的表達(dá)式”;“根據(jù)圖像和表達(dá)式 y =(k≠0)探索并理解k>0和k<0時(shí),圖像的變化情況”;“*知道給定不共線三點(diǎn)的坐標(biāo)可以確定一個(gè)二次函數(shù)”。

由常量到變量,表明運(yùn)算思維產(chǎn)生了新的飛躍,運(yùn)算能力也發(fā)展到一個(gè)新的高度。

4.由單向思維到逆向、多向思維

逆向思維是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)特點(diǎn)。在第二學(xué)段,《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定“在具體運(yùn)算和解決簡(jiǎn)單實(shí)際問題的過程中,體會(huì)加與減、乘與除的互逆關(guān)系”。在第三學(xué)段,又增加了乘方與開放的互逆關(guān)系。到高中階段,更有指數(shù)與對(duì)數(shù),微分與積分等互逆關(guān)系。運(yùn)算的互逆關(guān)系,是逆向思維的重要表現(xiàn)形式之一。

運(yùn)算也是一種推理,在實(shí)施運(yùn)算分析和解決問題的過程中,“由因?qū)Ч焙汀皥?zhí)果索因”的推理模式也是經(jīng)常要用到的,表現(xiàn)為有效探索運(yùn)算的條件與結(jié)論,已知與未知的相互聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)化,思維方向是互逆的,更是相輔相成的。

在實(shí)施運(yùn)算的過程中,還會(huì)遇到多因素的情況,各個(gè)因素相互聯(lián)系,相互制約,又相輔相成,更加需要思考不同的思維方向,不同的解題思路和不同的解題方法,通過比較,加以擇優(yōu)選用。這是運(yùn)算思維達(dá)到一個(gè)新的高度的重要標(biāo)志,是運(yùn)算能力的培養(yǎng)與發(fā)展的高級(jí)階段。

由于思維定勢(shì)的消極作用,逆向思維和多向思維的難度較大,在實(shí)施運(yùn)算的過程中,對(duì)分析運(yùn)算條件,探究運(yùn)算方向,選擇運(yùn)算方法,設(shè)計(jì)運(yùn)算程序等各個(gè)環(huán)節(jié)都要學(xué)生引導(dǎo)進(jìn)行周密的思考,力求使運(yùn)算符合算理,達(dá)到正確熟練,靈活多樣,合理簡(jiǎn)潔,實(shí)現(xiàn)運(yùn)算思維的優(yōu)化及運(yùn)算能力的逐步提高。

第七節(jié) 推理能力

推理在數(shù)學(xué)中具有重要的地位。誠(chéng)如《標(biāo)準(zhǔn)》所指出的:“推理是數(shù)學(xué)的基本思維方式,也是人們學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)常使用的思維方式”。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就是要學(xué)習(xí)推理。具有一定的推理能力是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)容,也是數(shù)學(xué)課程和課堂教學(xué)的重要目標(biāo)。

一、對(duì)數(shù)學(xué)推理的認(rèn)識(shí)

數(shù)學(xué)推理直接與命題有關(guān)。在數(shù)學(xué)中,我們隨時(shí)會(huì)對(duì)思維對(duì)象作出一種斷定。如:“ 是無(wú)理數(shù)”,“ 不是等腰三角形”。我們把這種對(duì)客觀事物的情況有所肯定或否定的思維形式叫作判斷。判斷作為一種思維形式,與表示它的語(yǔ)句有密切關(guān)系。在數(shù)學(xué)中把表示判斷的語(yǔ)句稱為命題。而數(shù)學(xué)推理則是以一個(gè)或幾個(gè)數(shù)學(xué)命題推出另一個(gè)未知命題的思維形式。

上述對(duì)數(shù)學(xué)推理的解釋更多是基于形式邏輯的角度,如果從數(shù)學(xué)內(nèi)部看,數(shù)學(xué)推理反映的是一種基本的數(shù)學(xué)思想,也是一種主要的數(shù)學(xué)方法。它與數(shù)學(xué)證明緊密關(guān)聯(lián),數(shù)學(xué)推理與證明共同構(gòu)成了數(shù)學(xué)的最重要的基礎(chǔ)。

二、《標(biāo)準(zhǔn)》中的推理能力 1.合情推理與演繹推理

推理能力在數(shù)學(xué)中是屬于數(shù)學(xué)思考(思維)能力中的一種,因此《標(biāo)準(zhǔn)》在數(shù)學(xué)思考的目標(biāo)表述中作了明確的要求,指出:要“發(fā)展合情推理和演繹推理能力”。合情推理是數(shù)學(xué)家喬治·波利亞對(duì)歸納推理、類比推理等或然性推理(即推理的結(jié)論不一定成立的推理)的特稱。歸納推理是以個(gè)別(或特殊)的知識(shí)為前提,推出一般性知識(shí)為結(jié)論的推理。它的思維進(jìn)程是從特殊到一般。按照它考慮的對(duì)象是否完全而又分為完全歸納推理和不完全歸納推理。由于完全歸納推理考查了推理前提中所有的對(duì)象或類,所以若前提成立,結(jié)論也一定成立,因此完全歸納推理不是或然的推理而是必然的推理。合情推理中的歸納推理一般指不完全歸納推理。

類比推理是由兩個(gè)或兩類思考對(duì)象在某些屬性上的相同或相似,推出它所在另一屬性也相同或相似的一種推理。它是從特殊到特殊的推理。如由分?jǐn)?shù)類比分式,由分?jǐn)?shù)基本性質(zhì)得到分式基本性質(zhì);由二維空間的三角形類比三維空間的四面體,由二維空間的勾股定理得到三維空間的畢達(dá)哥拉斯定理等。類比推理也是一種或然性的推理。而演繹推理是從已有的事實(shí)(包括定義、公理、定理等)確定的規(guī)則出發(fā),得到某個(gè)具體結(jié)論的推理,它是必然性推理(即只要推理前提真,得到的結(jié)論一定真)。它的思維進(jìn)程是從一般到特殊。他的基本形式是三段論。2.合情推理與演繹推理功能不同,相輔相成

波利亞很早就注意到“數(shù)學(xué)有兩個(gè)側(cè)面,??用歐幾里得方式提出來的數(shù)學(xué)是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué);但在創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué)卻是實(shí)驗(yàn)性的歸納科學(xué)。”(波利亞《數(shù)學(xué)與猜想》),因此,與之相適應(yīng),應(yīng)該有兩類推理:用合情推理獲得猜想,發(fā)現(xiàn)結(jié)論;用演繹推理驗(yàn)證猜想,證明結(jié)論。正如《標(biāo)準(zhǔn)》指出:“兩種推理功能不同,相輔相成。”

在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中,我們會(huì)經(jīng)常遇到同時(shí)采用兩種推理方式來求得問題解決的情形如這樣一個(gè)例:

探索過圓外一點(diǎn)所畫的圓的兩條切線的長(zhǎng)有什么關(guān)系? 教學(xué)中可引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷這樣的的過程:

(2)證明結(jié)論的正確性。如圖2,連接 和。因?yàn)?和 是⊙ 的切線,則,即 和 均為直角三角形。又因?yàn)?/p>

,則 與 全等。于是有。

這是通過演繹推理證明圖形性質(zhì)的過程。

由此可見,合情推理與演繹推理是相輔相成的兩種推理形式,都是研究圖形性質(zhì)的有效工具。

在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中,往往重演繹,輕歸納、類比,只滿足于證明現(xiàn)成結(jié)論,學(xué)生很少經(jīng)歷探索結(jié)論、提出猜想的活動(dòng)過程。而在數(shù)學(xué)中發(fā)現(xiàn)結(jié)論往往比證明結(jié)論更重要。《標(biāo)準(zhǔn)》提出培養(yǎng)合情推理能力,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)提供了支撐。

三、關(guān)于學(xué)生推理能力培養(yǎng)

在整個(gè)義務(wù)教育階段,對(duì)學(xué)生推理能力的培養(yǎng)是內(nèi)容學(xué)習(xí)和目標(biāo)達(dá)成的一條主線,也是一個(gè)逐漸提升的長(zhǎng)期過程。如下幾個(gè)方面在教學(xué)中應(yīng)該加以注意。1.推理能力的發(fā)展應(yīng)貫穿在整個(gè)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中

這是《標(biāo)準(zhǔn)》中提出的非常明確的要求。這里的“貫穿整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程”應(yīng)該有這樣幾層含義:其一,它應(yīng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)課程的各個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容,即應(yīng)包括數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計(jì)與概率及綜合實(shí)踐等所有領(lǐng)域內(nèi)容。其二,它應(yīng)貫穿于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的各種活動(dòng)過程。如在概念教學(xué)中,讓學(xué)生經(jīng)歷從特定對(duì)象的本質(zhì)屬性入手,抽象、概括形成概念的過程,并引導(dǎo)學(xué)生有條理表述概念定義;在命題教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生分清條件、結(jié)論,把握條件、結(jié)論間的邏輯關(guān)系;在證明教學(xué)中,更要讓學(xué)生遵循證明規(guī)則,通過數(shù)學(xué)推理、證明數(shù)學(xué)結(jié)論。其三,它也應(yīng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié),如預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課堂教學(xué)、自我練習(xí)、測(cè)驗(yàn)考試??,在所有的這些學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),逐步要求學(xué)生做到言必有據(jù),合乎邏輯。當(dāng)然,“貫穿整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程”也應(yīng)包括推理能力的培養(yǎng)應(yīng)貫穿于三個(gè)學(xué)段,合理安排,循序漸進(jìn),協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.通過多樣化的活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的推理能力

反思傳統(tǒng)教學(xué),對(duì)學(xué)生推理能力的培養(yǎng)往往被認(rèn)為就是加強(qiáng)邏輯證明的訓(xùn)練,主要的形式就是通過習(xí)題演練以掌握更多的證明技巧。顯然,這樣的認(rèn)識(shí)是帶有局限性的。《標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)通過多樣化的活動(dòng)來培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。如《標(biāo)準(zhǔn)》提出:“在觀察、操作等活動(dòng)中,能提出一些簡(jiǎn)單猜想”(一學(xué)段),“在觀察、猜想、驗(yàn)證等活動(dòng)中,發(fā)展合情推理能力”(二學(xué)段),“在多樣化形式的數(shù)學(xué)活動(dòng)中,發(fā)展合情推理與演繹推理的能力”(三學(xué)段)。教師要認(rèn)真體會(huì)《標(biāo)準(zhǔn)》所提出的這些要求,針對(duì)學(xué)生推理能力的培養(yǎng),在課堂教學(xué)中開拓出更加有效的、多樣化的活動(dòng)途徑。

3.使學(xué)生多經(jīng)歷“猜想——證明”的問題探索過程

在“猜想——證明”的問題探索過程中,學(xué)生能親身經(jīng)歷用合情推理發(fā)現(xiàn)結(jié)論、用演繹推理證明結(jié)論的完整推理過程,在過程中感悟數(shù)學(xué)基本思想,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),這對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升極為有利。教師要善于對(duì)素材進(jìn)行此類加工,引導(dǎo)學(xué)生多經(jīng)歷這樣的活動(dòng)。例如,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)如下的運(yùn)算規(guī)律:

15×15=1×2×100+25=225,25×25=2×3×100+25=625,35×35=3×4×100+25=1225。

觀察后,引導(dǎo)學(xué)生思考是否有一般性的結(jié)論呢?可以猜想:如果用字母a代表一個(gè)正整數(shù),則有如下結(jié)論:

(a×10+5)2= a(a+1)×100+25。

但這樣的猜測(cè)是正確的嗎?需要給出證明:。

這是一個(gè)由具體數(shù)值計(jì)算到符號(hào)公式表達(dá)的過程,即由特殊到一般的過程。可以讓學(xué)生感悟,有些問題是可以通過具體問題去得出結(jié)論,然后通過一般性證明來驗(yàn)證自己所發(fā)現(xiàn)結(jié)論的,這就是數(shù)學(xué)推理帶給我們的樂趣。

第八節(jié)

模型思想

模型思想是此次修訂標(biāo)準(zhǔn)新增的核心概念。盡管原標(biāo)準(zhǔn)在課程實(shí)施部分的“教學(xué)建議”中曾提到了“建立模型”一詞,但數(shù)學(xué)模型、建模等概念并未出現(xiàn)在義務(wù)教育階段課程目標(biāo)及內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的文字表述之中。這次隨著“模型思想”的列入,我們會(huì)看到關(guān)于數(shù)學(xué)模型的相關(guān)提法會(huì)在《標(biāo)準(zhǔn)》的多個(gè)部分出現(xiàn)。特別的,模型思想作為一種基本的數(shù)學(xué)思想更是會(huì)與目標(biāo)、內(nèi)容緊密關(guān)聯(lián)。作為第一線教師應(yīng)對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》中模型思想的含義及要求準(zhǔn)確理解,并把這要求落實(shí)于課堂教學(xué)之中。

一、對(duì)數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí)

所謂數(shù)學(xué)模型,就是根據(jù)特定的研究目的,采用形式化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言,去抽象地,概括地表征所研究對(duì)象的主要特征、關(guān)系所形成的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。在義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)中,用字母、數(shù)字及其他數(shù)學(xué)符號(hào)建立起來的代數(shù)式、關(guān)系式、方程、函數(shù)、不等式,及各種圖表、圖形等都是數(shù)學(xué)模型。

這種結(jié)構(gòu)有兩個(gè)主要特點(diǎn):其一,它是經(jīng)過抽象舍去對(duì)象的一些非本質(zhì)屬性以后所形成的一種純數(shù)學(xué)關(guān)系結(jié)構(gòu);其二,這種結(jié)構(gòu)是借助數(shù)學(xué)符號(hào)來表示,并能進(jìn)行數(shù)學(xué)推演的結(jié)構(gòu)。對(duì)數(shù)學(xué)模型可以從兩個(gè)層次上去理解:廣義的理解是把那些凡是針對(duì)客觀對(duì)象加以一級(jí)或多級(jí)抽象所得到的形式結(jié)構(gòu)都視為客觀對(duì)象的模型;狹義的理解是指針對(duì)特定現(xiàn)實(shí)問題或具體實(shí)物對(duì)象進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象所得到的數(shù)學(xué)模型。在中小學(xué)階段數(shù)學(xué)中的數(shù)學(xué)模型一般指后者。

數(shù)學(xué)建模就是通過建立模型的方法來求得問題解決的數(shù)學(xué)活動(dòng)過程。這一過程的步驟可用如下框圖來體現(xiàn):

上述步驟中最重要的是抽象成數(shù)學(xué)模型這一步驟。這些步驟反映的是一個(gè)相對(duì)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)建模過程,義務(wù)教育階段特別是小學(xué)的數(shù)學(xué)建模視具體課程內(nèi)容要求,不一定完全經(jīng)歷所有的環(huán)節(jié),這里有一個(gè)逐步提高的過程。

二、《標(biāo)準(zhǔn)》中模型思想的含義及要求 1.模型思想是一種數(shù)學(xué)的基本思想

在原課標(biāo)中,“模型”一詞出現(xiàn)在第三學(xué)段的教學(xué)建議之中,其提法是“教學(xué)應(yīng)結(jié)合具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容采用‘問題情境——建立模型——解釋、應(yīng)用與拓展’的模式展開,讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的形成與應(yīng)用的過程,從而更好理解數(shù)學(xué)知識(shí)的意義??”。顯然,在這里數(shù)學(xué)建模及其過程更多地被看成是一種教學(xué)活動(dòng)過程和模式,強(qiáng)調(diào)的是其教學(xué)上的意義。修訂后的《標(biāo)準(zhǔn)》將數(shù)學(xué)基本思想作為“四基”之一提出,必然引出這樣的問題:數(shù)學(xué)基本思想主要指哪些思想呢?現(xiàn)在模型思想作為10個(gè)核心概念中唯一一個(gè)以“思想”指稱的概念,這實(shí)際上已經(jīng)明示它是數(shù)學(xué)基本思想之一。史寧中教授在《數(shù)學(xué)思想概論》中提出這樣的觀點(diǎn):“數(shù)學(xué)發(fā)展所依賴的思想在本質(zhì)上有三個(gè):抽象、推理、模型,??通過抽象,在現(xiàn)實(shí)生活中得到數(shù)學(xué)的概念和運(yùn)算法則,通過推理得到數(shù)學(xué)的發(fā)展,然后通過模型建立數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系”(史寧中,《數(shù)學(xué)思想概論》第一輯,東北師范大學(xué)出版社,2008.6,第一頁(yè))。從數(shù)學(xué)產(chǎn)生、數(shù)學(xué)內(nèi)部發(fā)展、數(shù)學(xué)外部關(guān)聯(lián)三個(gè)維度上概括了對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展影響最大的三個(gè)重要思想。

作為中小學(xué)課程中的模型思想應(yīng)該在數(shù)學(xué)本質(zhì)意義上給學(xué)生以感悟,以形成正確的數(shù)學(xué)態(tài)度。正因?yàn)槿绱耍稑?biāo)準(zhǔn)》指出:“模型思想的建立是學(xué)生體會(huì)和理解數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系的基本途徑”。它鮮明地表述了這樣的意義:建立模型思想的本質(zhì)就是使學(xué)生體會(huì)和理解數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系,而且它也是實(shí)現(xiàn)上述目的的基本途徑。

數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系,是數(shù)學(xué)發(fā)展到今天在其自身的舞臺(tái)上最精彩的表演。從第四章第一節(jié)的分析可知,今日之?dāng)?shù)學(xué)已突破了傳統(tǒng)的應(yīng)用范圍而向人類幾乎所有的知識(shí)領(lǐng)域滲透,而各門科學(xué)向著“數(shù)學(xué)化”發(fā)展,也成為當(dāng)今科技發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。這里的“滲透”、“數(shù)學(xué)化”說到底就是數(shù)學(xué)模型的運(yùn)用,作為基礎(chǔ)教育的數(shù)學(xué)不能不關(guān)注數(shù)學(xué)發(fā)展的這一特點(diǎn)。

從當(dāng)前各國(guó)數(shù)學(xué)課程改革來看,通過數(shù)學(xué)建模來建立數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系也成為共同關(guān)注點(diǎn)。如美國(guó)課程標(biāo)準(zhǔn)將“數(shù)學(xué)聯(lián)系”作為重要目標(biāo),“認(rèn)識(shí)到并能應(yīng)用數(shù)學(xué)于數(shù)學(xué)以外的情境中”是數(shù)學(xué)聯(lián)系的主要內(nèi)涵。該標(biāo)準(zhǔn)還強(qiáng)調(diào),各種水平的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),應(yīng)包括有機(jī)會(huì)解決在數(shù)學(xué)以外的情境中產(chǎn)生的問題,既可與其他學(xué)科建立聯(lián)系,又可與學(xué)生的日常生活相聯(lián)系。

在加強(qiáng)數(shù)學(xué)與外界聯(lián)系方面,《標(biāo)準(zhǔn)》在總目標(biāo)中也明確提出:“體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)之間、數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間、數(shù)學(xué)與生活之間的聯(lián)系”。標(biāo)準(zhǔn)修改后的這個(gè)新提法與模型思想這一要求是一致的和相互呼應(yīng)的。

2.關(guān)于建立和求解模型的過程要求

前面我們已介紹了數(shù)學(xué)建模的一般步驟。《標(biāo)準(zhǔn)》以義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程的實(shí)際情況出發(fā),將這一過程進(jìn)一步簡(jiǎn)化為這樣三個(gè)環(huán)節(jié):首先是“從現(xiàn)實(shí)生活或具體情境中抽象數(shù)學(xué)問題”。這說明發(fā)現(xiàn)和提出問題是數(shù)學(xué)建模的起點(diǎn)。然后“用數(shù)學(xué)符號(hào)建立方程、不等式、函數(shù)等表示數(shù)學(xué)問題中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律”。在這一步中,學(xué)生要通過觀察、分析、抽象、概括、選擇、判斷等等數(shù)學(xué)活動(dòng),完成模式抽象,得到模型。這是建模最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。最后,通過模型去求出結(jié)果,并用此結(jié)果去解釋、討論它在現(xiàn)實(shí)問題中的意義。顯然,數(shù)學(xué)建模過程可以使學(xué)生在多方面得到培養(yǎng)而不只是知識(shí)、技能,更有思想、方法,也有經(jīng)驗(yàn)積累,其情感態(tài)度(如興趣、自信心、科學(xué)態(tài)度等)也會(huì)得到培養(yǎng)。3.模型思想體現(xiàn)在《標(biāo)準(zhǔn)》的許多方面

正因?yàn)槟P退枷霃谋举|(zhì)意義上體現(xiàn)著數(shù)學(xué)的基本思想,所以它滲透于《標(biāo)準(zhǔn)》的許多方面。比如,《標(biāo)準(zhǔn)》中有如下提法:“經(jīng)歷數(shù)與代數(shù)的抽象、運(yùn)算與建模過程”(數(shù)與代數(shù)總目標(biāo));“通過用代數(shù)式、方程、不等式、函數(shù)等表述數(shù)量關(guān)系的過程,體會(huì)模型思想”,“體會(huì)方程是刻畫現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系的有效模型”(三學(xué)段目標(biāo));“結(jié)合實(shí)際情境,經(jīng)歷設(shè)計(jì)解決具體問題的方案,并加以實(shí)施的過程,體驗(yàn)建立模型、解決問題的過程”(“ 綜合與實(shí)踐”內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn))等等,除此之外,在教學(xué)實(shí)施、教材編寫、評(píng)價(jià)、案例等部分都有關(guān)于模型思想的具體要求,在課程實(shí)施中要注意這一特點(diǎn)。

一、模型思想的培養(yǎng)

1.模型思想需要教師在教學(xué)中逐步滲透和引導(dǎo)學(xué)生不斷感悟

模型思想作為一種思想要真正使學(xué)生有所感悟需要經(jīng)歷一個(gè)長(zhǎng)期的過程,在這一過程中,學(xué)生總是從相對(duì)簡(jiǎn)單到相對(duì)復(fù)雜,相對(duì)具體到相對(duì)抽象,逐步積累經(jīng)驗(yàn),掌握建模方法,逐步形成運(yùn)用模型去進(jìn)行數(shù)學(xué)思維的習(xí)慣。教師在教學(xué)中要注意根據(jù)學(xué)生的年齡特征和不同學(xué)段的要求,逐步滲透模型思想。比如在一學(xué)段,可以引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從現(xiàn)實(shí)情境中抽象出數(shù)、簡(jiǎn)單幾何體和平面圖形的過程和簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)收集、整理的過程,使學(xué)生能學(xué)會(huì)用適當(dāng)?shù)姆?hào)來表示這些現(xiàn)實(shí)情境中的簡(jiǎn)單現(xiàn)象,提出一些力所能及的數(shù)學(xué)問題;在二學(xué)段,通過一些具體問題,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察分析抽象出更為一般的模式表達(dá),如用字母表示有關(guān)的運(yùn)算律和運(yùn)算性質(zhì),總結(jié)出路程、速度、時(shí)間,單價(jià)、數(shù)量、總價(jià)等關(guān)系式;在三學(xué)段,主要是結(jié)合相關(guān)概念學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用函數(shù)、不等式、方程、方程組、幾何圖形、統(tǒng)計(jì)表格等分析表達(dá)現(xiàn)實(shí)問題,解決現(xiàn)實(shí)問題。

總之,模型思想的滲透是多方位的。模型思想的感悟應(yīng)該蘊(yùn)含于概念、命題、公式、法則的教學(xué)之中,并與數(shù)感、符號(hào)感、空間觀念等的培養(yǎng)緊密結(jié)合。模型思想的建立是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。

2.使學(xué)生經(jīng)歷“問題情境——建立模型——求解驗(yàn)證”的數(shù)學(xué)活動(dòng)過程

“問題情境——建立模型——求解驗(yàn)證”的數(shù)學(xué)活動(dòng)過程體現(xiàn)了《標(biāo)準(zhǔn)》中模型思想的基本要求,也有利于學(xué)生在過程中理解、掌握有關(guān)知識(shí)、技能,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),感悟模型思想的本質(zhì)。這一過程更有利于學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。

上述活動(dòng)過程完全可以結(jié)合相關(guān)課程內(nèi)容有機(jī)進(jìn)行。比如,關(guān)于方程的教學(xué),過去我們是從概念到概念,強(qiáng)調(diào)的是方程定義、類型、解法、同解性討論等等比較“純粹”的知識(shí)、技能,而現(xiàn)在,我們可以讓學(xué)生從豐富多樣的現(xiàn)實(shí)具體問題中,抽象出“方程”這個(gè)模型,從而求解具體問題。其過程如下:

3.通過數(shù)學(xué)建模改善學(xué)習(xí)方式

數(shù)學(xué)建模不同于單純的數(shù)學(xué)解題,它是一個(gè)綜合性的過程。這一過程所具有的問題性、活動(dòng)性、過程性、搜索性等特點(diǎn)給學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式的改善帶來了很大的空間。如下一些學(xué)習(xí)方式都可以在數(shù)學(xué)建模中嘗試:(1)小課題學(xué)習(xí)方式。讓學(xué)生自主確定數(shù)學(xué)建模課題,設(shè)定課題研究計(jì)劃,完成以后最后提交課題研究報(bào)告。基于數(shù)學(xué)建模的小課題研究針對(duì)不同的年齡段應(yīng)該有不同的層次和不同的水平,但不管何種層次和水平,關(guān)鍵是要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)和對(duì)現(xiàn)實(shí)情境的觀察,提出研究課題。(2)協(xié)作式學(xué)習(xí)方式。在數(shù)學(xué)建模中可以小組為單位在組內(nèi)進(jìn)行合理分工,協(xié)同作戰(zhàn),培養(yǎng)學(xué)生的合作交流能力。(3)開放式學(xué)習(xí)方式。這里的開放是多種意義的,如打破課內(nèi)課外界限,走入社會(huì),進(jìn)行數(shù)學(xué)調(diào)查;充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,收集建模有用信息;鼓勵(lì)對(duì)統(tǒng)一問題的不同建模方式等等。(4)信息技術(shù)環(huán)境中的學(xué)習(xí)方式。充分利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能、圖形實(shí)現(xiàn)功能、特有軟件包的應(yīng)用功能等,尋求建模途徑,提高數(shù)學(xué)建模的有效性。比如對(duì)“足球比賽中球員如何選擇最佳射門位置?”這樣的問題,完全可以借助計(jì)算機(jī)模擬球員進(jìn)攻路線,通過“幾何畫板”的動(dòng)態(tài)模擬功能構(gòu)建幾何模型,直觀顯示(如圖):最佳位置應(yīng)該是球員進(jìn)攻路線l上對(duì)球門左右門框(A B)張角最大的那個(gè)點(diǎn)p,即p為切點(diǎn)時(shí),角APB最大,當(dāng)然這一通過直觀得到的結(jié)論還需運(yùn)用相關(guān)知識(shí)予以證明。

第九節(jié) 應(yīng)用意識(shí) 《標(biāo)準(zhǔn)》在課程目標(biāo)中指出:要使學(xué)生“初步學(xué)會(huì)從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題,增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí),提高實(shí)踐能力。”增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí)作為數(shù)學(xué)課程的重要目標(biāo)應(yīng)該引起第一線老師的重視,并應(yīng)通過有效的措施在課堂教學(xué)中予以落實(shí)。

一、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用意識(shí)的意義

通過第四章的分析我們已知,現(xiàn)代數(shù)學(xué)發(fā)展的一個(gè)典型特征就是數(shù)學(xué)應(yīng)用的空前發(fā)展,許多抽象的數(shù)學(xué)理論得到了應(yīng)用,數(shù)學(xué)向其他學(xué)科滲透又形成了許多新的數(shù)學(xué)交叉學(xué)科,就是一些過去與數(shù)學(xué)無(wú)緣的人文學(xué)科也與數(shù)學(xué)產(chǎn)生了聯(lián)系,各門科學(xué)向著“數(shù)學(xué)化”發(fā)展,已成為當(dāng)今科技發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。數(shù)學(xué)在滲透到各門學(xué)科領(lǐng)域的同時(shí),它也逐漸滲透到了人們生活的各個(gè)角落:面積、體積、對(duì)稱、百分?jǐn)?shù)、平均數(shù)、比例、角度、概率等成為社會(huì)生活中很常見的名詞;人口增長(zhǎng)率、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)圖、股票趨勢(shì)圖等不斷出現(xiàn)在報(bào)刊、電視等大眾信息傳播媒介中;而象儲(chǔ)蓄、債券、保險(xiǎn)、面積、體積計(jì)算(估算)、購(gòu)物決策等更是成為人們?cè)谏钪胁豢苫乇艿默F(xiàn)實(shí)問題。現(xiàn)代社會(huì)比以往任何時(shí)候都更需要公民運(yùn)用數(shù)學(xué)去面對(duì)生活、工作中的問題。學(xué)校數(shù)學(xué)課程需要對(duì)數(shù)學(xué)的這種發(fā)展態(tài)勢(shì)和時(shí)代要求作出積極的反應(yīng)。

長(zhǎng)期以來,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的失落是一種普遍存在的現(xiàn)象。特別是為了應(yīng)試的需要,在數(shù)學(xué)教學(xué)中注重的是技能、技巧的訓(xùn)練,數(shù)學(xué)課堂上只講抽象的數(shù)學(xué)公式和結(jié)論,不講數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際來源和應(yīng)用方法,“掐頭去尾燒中段”的現(xiàn)象仍然存在。盡管目前已在關(guān)注加強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用,但真正落實(shí)到目標(biāo)上還有較大差距,這是我國(guó)數(shù)學(xué)課程改革應(yīng)該正視的問題。加強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用,不是簡(jiǎn)單地增加幾個(gè)應(yīng)用題,也不只是追求實(shí)際問題解決的工具價(jià)值,它事實(shí)上體現(xiàn)了數(shù)學(xué)更加本質(zhì)的東西。數(shù)學(xué)應(yīng)用是認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)、體驗(yàn)數(shù)學(xué)、形成正確數(shù)學(xué)觀的過程,這一過程以數(shù)學(xué)課程作載體,追求的目標(biāo)不僅是知識(shí)的獲得和問題的解決,更重要的是使學(xué)生通過這一過程學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地思考,掌握數(shù)學(xué)思想方法,感悟數(shù)學(xué)的精神并形成正確的數(shù)學(xué)態(tài)度。從根本上看,它追求的是學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升和創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的培養(yǎng)、發(fā)展。

二、《標(biāo)準(zhǔn)》中應(yīng)用意識(shí)的含義 意識(shí)在心理學(xué)上是一種心理傾向。良好的意識(shí)重在自覺性、自主性和選擇性,它反映一個(gè)人在認(rèn)識(shí)事物對(duì)象過程中,其思維的自覺、獨(dú)立、批判、求異和創(chuàng)造的品質(zhì)。基于這樣的理解,數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)就是一種用數(shù)學(xué)的眼光、從數(shù)學(xué)的角度觀察、分析周圍生活中問題的積極的心理傾向和思維反應(yīng)。《標(biāo)準(zhǔn)》指出數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的含義主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:

1.有意識(shí)利用數(shù)學(xué)的概念、原理和方法解釋現(xiàn)實(shí)世界中的現(xiàn)象,解決現(xiàn)實(shí)世界中的問題

這里實(shí)際指的是主動(dòng)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的意識(shí),這種意識(shí)的指向是“數(shù)學(xué)知識(shí)現(xiàn)實(shí)化”。學(xué)生能夠有意識(shí)地、積極主動(dòng)地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)去分析、解決現(xiàn)實(shí)世界中的現(xiàn)象和問題,這對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)具有重要意義。仔細(xì)分析這里有兩層意思:一是有意識(shí)利用數(shù)學(xué)的概念、原理和方法去解釋現(xiàn)實(shí)世界中的諸多現(xiàn)象。學(xué)生在日常生活中會(huì)遇到許多客觀存在的現(xiàn)象,當(dāng)遇到這樣的一些現(xiàn)象時(shí),學(xué)生應(yīng)該具有一定的數(shù)學(xué)敏感性,要善于從數(shù)學(xué)的角度、運(yùn)用數(shù)學(xué)的知識(shí)去解釋這些現(xiàn)象,獲得對(duì)現(xiàn)象本質(zhì)的理解。例如,電視臺(tái)播放某大獎(jiǎng)賽實(shí)況,總要去掉一個(gè)最高分,一個(gè)最低分,然后求其它評(píng)分的平均數(shù),這是為什么呢?學(xué)生學(xué)了統(tǒng)計(jì)中的平均數(shù)、中位數(shù)等知識(shí)后,他能有意識(shí)地去運(yùn)用這些知識(shí)去分析這一現(xiàn)象,并能給出合理的解釋:“去掉最高分、最低分,求其他分?jǐn)?shù)的平均數(shù),這樣既可以降低極端分?jǐn)?shù)的影響,又可以避免給中間幾個(gè)數(shù)據(jù)太大的權(quán)重,合理地分解所有評(píng)分者的評(píng)分誤差”。再如,《標(biāo)準(zhǔn)》第二學(xué)段的一個(gè)例子“閱讀在報(bào)紙或者雜志上發(fā)表的有統(tǒng)計(jì)圖的文章,用自己的語(yǔ)言說明統(tǒng)計(jì)圖所表達(dá)的意思”,這事實(shí)上也體現(xiàn)了數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)培養(yǎng)的要求;二是,有意識(shí)地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)去解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。學(xué)生學(xué)習(xí)某一數(shù)學(xué)知識(shí)后,應(yīng)主動(dòng)思考應(yīng)用這一數(shù)學(xué)知識(shí)我能解決現(xiàn)實(shí)生活中的什么樣的問題,這樣就可以把理論與實(shí)際相聯(lián)系了。例如,學(xué)生學(xué)習(xí)了“兩點(diǎn)之間線段最短”這一數(shù)學(xué)知識(shí)后,主動(dòng)思考能解決什么樣的實(shí)現(xiàn)問題呢?善于思考的同學(xué)就會(huì)發(fā)現(xiàn),我能解決“在兩個(gè)汽車站之間,怎樣設(shè)加油站的位置,使得到兩個(gè)汽車站的距離最小?”這一實(shí)際問題。學(xué)數(shù)學(xué)的目的就是用數(shù)學(xué),這一點(diǎn)很重要。

2.認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)生活中蘊(yùn)涵著大量與數(shù)量和圖形有關(guān)的問題,這些問題可以抽象成數(shù)學(xué)問題,用數(shù)學(xué)的方法予以解決 這個(gè)方面實(shí)際指的是對(duì)現(xiàn)實(shí)生活主動(dòng)進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象的一種意識(shí),它的目標(biāo)是“現(xiàn)實(shí)問題數(shù)學(xué)化”。這一要求一方面體現(xiàn)為要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)生活中處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)就在我們的身邊,現(xiàn)實(shí)生活中蘊(yùn)涵著大量與數(shù)量和圖形有關(guān)的問題,如:儲(chǔ)蓄、保險(xiǎn)、選舉、股票、打折銷售等等;另一方面體現(xiàn)為認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)生活中的大量問題都可以抽象成數(shù)學(xué)的問題,用數(shù)學(xué)的方法予以解決。這也即是數(shù)學(xué)建模的思想。例如,某商場(chǎng)搞打折銷售活動(dòng),有兩種活動(dòng)方案,一種是滿200元省50元,另一種是直接打8折,如果你想買一種商品,請(qǐng)你制定你的購(gòu)買方案?對(duì)于這一打折銷售問題,學(xué)生能意識(shí)到可以抽象為數(shù)學(xué)中的函數(shù)的問題,然后用函數(shù)的相關(guān)知識(shí)予以解決。這樣,可以讓學(xué)生從認(rèn)識(shí)上建立對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用的正確理解,這是很有必要的。

一、應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)

正因?yàn)閿?shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)屬于“意識(shí)”范疇,處于“隱性”狀態(tài),這就決定了數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)具有長(zhǎng)期性,我們不能期望在一兩次解決問題中就能培養(yǎng)起學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。因此,在義務(wù)教育的各個(gè)學(xué)段都應(yīng)不失時(shí)機(jī)地激發(fā)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),促進(jìn)應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)。1.注重知識(shí)的來龍去脈

前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)教育家斯托利亞爾認(rèn)為,一個(gè)完整的數(shù)學(xué)活動(dòng)可分為經(jīng)驗(yàn)材料的數(shù)學(xué)組織化、數(shù)學(xué)材料的邏輯組織化、數(shù)學(xué)理論的應(yīng)用三個(gè)階段(斯托利亞爾,《數(shù)學(xué)教育學(xué)》)。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)往往只注重中間環(huán)節(jié),而忽視了其他階段。要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),不能只“燒中段”,還要“顧兩頭”,即要注重知識(shí)的來龍去脈,也即讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)知識(shí)“從哪里來”,又會(huì)“到哪里去”。

要讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)知識(shí)“從哪里來”,可從以下兩方面努力。第一,提供數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生的背景材料。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)盡可能結(jié)合數(shù)學(xué)課程的內(nèi)容,介紹一些對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)生、發(fā)展緊密關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)史資料及實(shí)際問題資料。例如,在數(shù)與代數(shù)部分,向?qū)W生穿插介紹代數(shù)及代數(shù)語(yǔ)言的歷史、正負(fù)數(shù)和無(wú)理數(shù)的歷史、一些重要符號(hào)和重要概念的起源與演變;在統(tǒng)計(jì)與概率部分,介紹一些有關(guān)概率論的起源、擲硬幣試驗(yàn)、布豐投針問題與幾何概率等歷史事實(shí)。第二,呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過程。現(xiàn)實(shí)生活中蘊(yùn)含著大量的數(shù)學(xué)信息,教師可結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活或者具體情境,給學(xué)生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過程,如“多項(xiàng)式與多項(xiàng)式相乘”的教學(xué),可設(shè)置如下情境:學(xué)校操場(chǎng)的長(zhǎng)、寬分別為m米、a米,由于教學(xué)需要,長(zhǎng)、寬分別增加n米、b米,你能用兩種方法表示擴(kuò)大后的操場(chǎng)面積嗎?學(xué)生畫圖后可得出(m+n)(a+b)和ma+mb+na+nb兩種表示形式。教師再引導(dǎo)學(xué)生得出公式(m+n)(a+b)=ma+mb+na+nb。如此,在提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣的同時(shí),也會(huì)讓學(xué)生感覺到多項(xiàng)式乘法的應(yīng)用價(jià)值。

要讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)知識(shí)“到哪里去”,就要反映數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用過程。義務(wù)教育階段的許多數(shù)學(xué)知識(shí),如概念的產(chǎn)生、計(jì)算法則的由來、幾何形體的特征及有關(guān)公式等,無(wú)不滲透著數(shù)學(xué)在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活和科技中的應(yīng)用。例如,讓學(xué)生用平方的概念探索細(xì)胞分裂(1個(gè)分裂成2個(gè),再逐步分裂成4,8,16 ?)的次數(shù)與個(gè)數(shù)之間的關(guān)系,使學(xué)生真正體會(huì)到“數(shù)學(xué)有用、要用數(shù)學(xué)”。

以上事實(shí)上分別展現(xiàn)了當(dāng)前數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中,應(yīng)該關(guān)注的“知識(shí)背景—知識(shí)形成—揭示聯(lián)系”的過程和“問題情境─建立模型─求解驗(yàn)證”的過程,這樣的過程更有利于提高發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力,對(duì)學(xué)生應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)大有裨益。

2.在整個(gè)數(shù)學(xué)教育的過程中都應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)

數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)應(yīng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)教育全過程中。具體而言,在課程目標(biāo)定位、課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)、課后作業(yè)、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等數(shù)學(xué)教育諸環(huán)節(jié)都應(yīng)關(guān)注應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)。

首先,應(yīng)將培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用意識(shí)作為數(shù)學(xué)課程的重要目標(biāo),貫穿于數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計(jì)與概率及綜合實(shí)踐等所有領(lǐng)域內(nèi)容的數(shù)學(xué)課程中;其次,在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)聯(lián)系學(xué)生實(shí)際和社會(huì)生活現(xiàn)實(shí),合理地解讀教材、拓展教材,積累素材,研制、開發(fā)、生成課程資源;第三,課堂教學(xué)的過程中,應(yīng)同時(shí)關(guān)注生活情境數(shù)學(xué)化和數(shù)學(xué)問題生活化;第四,將定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)相結(jié)合,適當(dāng)設(shè)計(jì)一定的具有現(xiàn)實(shí)生活背景的問題和一些實(shí)際操作的內(nèi)容,既要關(guān)注學(xué)生應(yīng)用意識(shí)指向的廣闊性(能夠給出多少合理的數(shù)學(xué)解答;能發(fā)現(xiàn)多少包含數(shù)學(xué)知識(shí)的各種不同問題),又要關(guān)注應(yīng)用意識(shí)的主動(dòng)性(面對(duì)實(shí)際問題時(shí),能否主動(dòng)嘗試著從數(shù)學(xué)的角度運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和方法尋求解決問題的策略;面對(duì)新的數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),能否主動(dòng)地尋找實(shí)際背景,并探索其應(yīng)用的價(jià)值)。

3.綜合實(shí)踐活動(dòng)是培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí)很好的載體。綜合實(shí)踐活動(dòng)有別于學(xué)習(xí)具體知識(shí)的探索活動(dòng),更有別于課堂上教師的直接講授,是一類以問題為載體、以學(xué)生自主參與為主的學(xué)習(xí)活動(dòng),其教學(xué)目標(biāo)是幫助學(xué)生積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用意識(shí)與創(chuàng)新意識(shí)。

綜合實(shí)踐活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用意識(shí)的重要和有效的載體。綜合實(shí)踐活動(dòng)兼顧“綜合性”與“實(shí)踐性”:一方面,注重學(xué)生自主參與、全過程參與(經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的全過程),讓學(xué)生積極動(dòng)腦(獨(dú)立思考)、動(dòng)手(自主設(shè)計(jì)解決問題的思路)、動(dòng)口(合作交流);另一方面,注重?cái)?shù)學(xué)與生活實(shí)際、數(shù)學(xué)與其他學(xué)科、數(shù)學(xué)內(nèi)部知識(shí)的聯(lián)系和綜合應(yīng)用。此外,綜合實(shí)踐活動(dòng)可以以“長(zhǎng)作業(yè)”的形式出現(xiàn),將課堂內(nèi)的數(shù)學(xué)活動(dòng)延伸到課堂外,讓學(xué)生經(jīng)歷收集數(shù)據(jù)、查閱資料、獨(dú)立思考、合作交流、實(shí)踐檢驗(yàn)、推理論證等多種形式的活動(dòng)。更重要的是,綜合實(shí)踐活動(dòng)不僅關(guān)注結(jié)果,更關(guān)注學(xué)生積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)、展現(xiàn)思考?xì)v程、交流收獲體會(huì)、激發(fā)創(chuàng)造潛能的過程。這樣,在多種活動(dòng)形式、多種過程體驗(yàn)及多種評(píng)價(jià)方式的交融浸潤(rùn)中,更利于激發(fā)、促進(jìn)、培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)。

第十節(jié)

創(chuàng)新意識(shí)

一、對(duì)創(chuàng)新意識(shí)的認(rèn)識(shí)

創(chuàng)新是21世紀(jì)出現(xiàn)頻率最高的詞匯,它已經(jīng)普及到幾乎每一個(gè)領(lǐng)域,當(dāng)然它也是教育領(lǐng)域最重要的詞匯,它是這次課程改革的標(biāo)志性詞匯的代表。

創(chuàng)新的含義是什么?既簡(jiǎn)單,又復(fù)雜。簡(jiǎn)單地說創(chuàng)新是指做一些新的事情,英文是To make something new。“新”有幾層含義,對(duì)所有人都是“新”的,稱為原創(chuàng)的;或者對(duì)某些人是“新”的;也可以對(duì)自己是“新”的,自己沒有做過的事情。創(chuàng)新能力是指完成創(chuàng)新工作的能力,要求是比較高的;創(chuàng)新意識(shí)要求低一些,認(rèn)識(shí)創(chuàng)新的重要,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中有好奇心,對(duì)新事物感興趣,不斷地發(fā)現(xiàn)和提出問題,有創(chuàng)新的欲望,嘗試去做一些對(duì)自己是新的、沒有想過、沒有做過的事情,用學(xué)過的數(shù)學(xué)方法解決問題。創(chuàng)新的重要性毋庸置疑,什么時(shí)間開始培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)?上個(gè)世紀(jì)末,世界一批最優(yōu)秀科學(xué)家特別是一批諾貝爾獎(jiǎng)獲得者倡導(dǎo)在兒童和學(xué)校教育中開展“做中學(xué)”(“Hans on”)活動(dòng),提高幼兒園和小學(xué)的科學(xué)教育水平,培育科學(xué)的思維方式。“做中學(xué)”是讓兒童和學(xué)生參與一些“科學(xué)活動(dòng)”。這種做法的目的之一就是激發(fā)孩子的好奇心和激發(fā)想象力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。在綜合實(shí)踐活動(dòng)的解讀中我們也詳細(xì)介紹了一些具體做法。創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)應(yīng)該從兒童做起,在義務(wù)教育階段結(jié)合年齡特征,尋求適合學(xué)生的形式來不斷加強(qiáng)。

發(fā)現(xiàn)和提出問題是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。在上個(gè)世紀(jì)七十年代,數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域開展了一次討論,討論的主題是“在數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)教育中,什么是最重要的?”——“What is the key in mathematics and mathematical education?”,最主要的是數(shù)學(xué)的定義、公理?數(shù)學(xué)的概念?數(shù)學(xué)的定理?等等。著名數(shù)學(xué)家Harmous 寫了一篇階段性的總結(jié)文章,他的看法是問題是主要的。問題是數(shù)學(xué)發(fā)展的源泉,也是數(shù)學(xué)創(chuàng)新的基礎(chǔ),研究數(shù)學(xué)與學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)在這一點(diǎn)上沒有本質(zhì)的差異,只是深度和難度上的差異。問題可以把思考引向深處,問題可以發(fā)現(xiàn)新的思路。

二、《標(biāo)準(zhǔn)》中的創(chuàng)新意識(shí)

在《標(biāo)準(zhǔn)》中,創(chuàng)新意識(shí)是此次修改新增加的一個(gè)核心概念。標(biāo)準(zhǔn)指出“創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育的基本任務(wù),應(yīng)體現(xiàn)在數(shù)學(xué)教與學(xué)的過程之中。學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和提出問題是創(chuàng)新的基礎(chǔ);獨(dú)立思考、學(xué)會(huì)思考是創(chuàng)新的核心;歸納概括得到猜想和規(guī)律,并加以驗(yàn)證,是創(chuàng)新的重要方法。創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)應(yīng)該從義務(wù)教育階段做起,貫穿數(shù)學(xué)教育的始終。”我們應(yīng)該注意以下幾點(diǎn): 1.創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)應(yīng)貫穿數(shù)學(xué)教育始終

正如前面所指出的,創(chuàng)新意識(shí)應(yīng)該從兒童開始培養(yǎng)。對(duì)于孩子來說好奇心是天性,他們有很多很多的問題,他們對(duì)一切都感到新鮮、富于想象。保護(hù)、激發(fā)他們這些好奇心是教師的職責(zé)。這些是最寶貴的東西,這些就是學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的基礎(chǔ)。隨著年齡的增長(zhǎng),他們需要學(xué)習(xí)很多新知識(shí)、新技能,學(xué)習(xí)的目的是幫助他們產(chǎn)生更多的問題,解決更多的問題,是使他們的思想更活躍、更豐富。在學(xué)習(xí)過程中,做一些習(xí)題是必要的,目的是幫助學(xué)生更好理解和掌握知識(shí)和技能。長(zhǎng)期以來我們數(shù)學(xué)教育中存在的一個(gè)問題是,過多的、盲目的、僅僅為了應(yīng)對(duì)考試的習(xí)題訓(xùn)練,束縛了學(xué)生的思維,壓抑了他們的好奇心和想象力,以至于很多同學(xué)(甚至成績(jī)很好的同學(xué))只有不會(huì)做的習(xí)題,卻提不出有價(jià)值的問題。著名數(shù)學(xué)家R.庫(kù)朗在上世紀(jì)40年代所表達(dá)的觀點(diǎn)值得我們思索:

“兩千多年來,人們一直認(rèn)為每一個(gè)受教育者都必須具備一定的數(shù)學(xué)知識(shí)。但是,今天,數(shù)學(xué)教育的傳統(tǒng)地位卻陷入了嚴(yán)重的危機(jī)之中,而且遺憾的是數(shù)學(xué)工作者要對(duì)此負(fù)一定的責(zé)任。數(shù)學(xué)教學(xué)有時(shí)竟演變成空洞的解題訓(xùn)練,這種訓(xùn)練雖然可以提高形式推理的能力,但卻不能導(dǎo)致真正的理解與深入的獨(dú)立思考。

????,教師、學(xué)生和一般受過教育的人都要求數(shù)學(xué)家有一個(gè)建設(shè)性的改造,而不是聽其自然,其目的是要真正理解數(shù)學(xué)是一個(gè)有機(jī)的整體,是科學(xué)思考與行動(dòng)的基礎(chǔ)。”(——R.柯朗(1941年,什么是數(shù)學(xué)的序言,2003,復(fù)旦大學(xué)出版社)

當(dāng)代著名的數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)史專家M.克萊因也批評(píng)了這種現(xiàn)象:”數(shù)學(xué)學(xué)科并不是一系列的技巧,這些技巧只不過是它微不足道的方面:它們遠(yuǎn)不能代表數(shù)學(xué),就如同調(diào)配顏色遠(yuǎn)不能當(dāng)作繪畫一樣。技巧是將數(shù)學(xué)的激情、推理、美和深刻的內(nèi)涵剝落后的產(chǎn)物。如果我們對(duì)數(shù)學(xué)的本質(zhì)有一定的了解,就會(huì)認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在形成現(xiàn)代生活和思想中起重要作用這一斷言并不是天方夜譚。(M.克萊因《西方文化中的數(shù)學(xué)》,復(fù)旦大學(xué)出版社,2005)

數(shù)學(xué)教育應(yīng)該啟發(fā)人們的思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。當(dāng)然,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)不僅僅是數(shù)學(xué)教育的任務(wù),而是整個(gè)義務(wù)教育的任務(wù)。正如前面指出的:?jiǎn)栴}是數(shù)學(xué)中最重要的,通過問題意識(shí)培養(yǎng),激勵(lì)、煥發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)新精神是數(shù)學(xué)教育應(yīng)該做的中心工作。

2、從“分析與解決問題”到“發(fā)現(xiàn)與提出問題”

20世紀(jì)70年代,在數(shù)學(xué)教學(xué)大綱中提出了培養(yǎng)學(xué)生“分析和解決問題的能力”。在高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(試驗(yàn)稿)中,又明確提出“提高數(shù)學(xué)地提出、分析和解決問題(包括簡(jiǎn)單的實(shí)際問題)的能力”,并把它作為數(shù)學(xué)課程的目標(biāo)之一。在此次次義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修改中,把“發(fā)現(xiàn)和提出問題,分析和解決問題”作為了數(shù)學(xué)課程總體目標(biāo)的表述內(nèi)容,即:“初步學(xué)會(huì)從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題,增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí),提高實(shí)踐能力。獲得分析問題和解決問題的一些基本方法,體驗(yàn)解決問題方法的多樣性,發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)。” 從強(qiáng)調(diào)“分析與解決問題”到不僅強(qiáng)調(diào)“分析與解決問題”,還要強(qiáng)調(diào)“發(fā)現(xiàn)與提出問題”,這是數(shù)學(xué)課程目標(biāo)的一個(gè)發(fā)展,其實(shí)質(zhì)就是重視創(chuàng)新,重視學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),這應(yīng)該成為基于時(shí)代發(fā)展要求之下的數(shù)學(xué)教育的魂。

學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)必須有問題,沒有問題學(xué)不好數(shù)學(xué),不僅要能解決別人的問題,更重要自己要有問題。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的定義、概念,總要問為什么需要它?它與前面所學(xué)的什么有聯(lián)系?它與實(shí)際生活有什么有聯(lián)系?在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的技能、方法、思想時(shí),更需要深入發(fā)問,在回答中不斷思考,不斷理解,不斷深入。在數(shù)學(xué)和實(shí)際的情境中,也需要提出問題的意識(shí)。問題是創(chuàng)新的基礎(chǔ),在義務(wù)教育階段,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的好辦法。

3、根據(jù)年齡特點(diǎn)——在日常教與學(xué)中不斷積累經(jīng)驗(yàn)

創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)不能一蹴而就,需要不斷地實(shí)踐,不斷地積累經(jīng)驗(yàn)。在課堂上做,在學(xué)習(xí)中要求,在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)上不斷地幫助學(xué)生積累。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)時(shí),應(yīng)該充分考慮不同年齡的學(xué)生特點(diǎn),對(duì)低齡學(xué)生,結(jié)合他們生活經(jīng)驗(yàn),引導(dǎo)他們關(guān)注一些身邊的事物,發(fā)現(xiàn)一些有趣問題,引起思考的問題,例如,在學(xué)習(xí)角時(shí),引導(dǎo)他們觀察、討論那些角是最常見的角——直角,進(jìn)而討論如何利用直角去區(qū)分其他的角?經(jīng)過一段學(xué)習(xí),又可以討論為什么直角是最重要的角?隨著年齡增長(zhǎng),引導(dǎo)學(xué)生從“感性”提出問題逐漸向“理性提出問題過渡,不斷積累提出問題,提出好問題的經(jīng)驗(yàn)。在初中階段,可以讓學(xué)生嘗試著從實(shí)際生活情境和數(shù)學(xué)情境中獨(dú)立地提出問題,判斷問題的好壞。

4、“綜合與實(shí)踐”活動(dòng)是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的重要載體

“綜合與實(shí)踐”活動(dòng)是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的重要載體,這一點(diǎn)在“綜合與實(shí)踐”內(nèi)容解讀中做了詳細(xì)的論述。教師要充分發(fā)揮綜合與實(shí)踐是“以問題為載體、以學(xué)生自主參與為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)”的特點(diǎn)和功能。讓學(xué)生在此類活動(dòng)中經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納、抽象、概括、猜想等多樣性的活動(dòng),經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、進(jìn)而分析、解決問題的全過程。盡量使這樣的過程給學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的孕育留下了非常豐富的“營(yíng)養(yǎng)”,希望教師在日常教學(xué)中把這件事做好。

三、“創(chuàng)新意識(shí)”培養(yǎng)

1、鼓勵(lì)“質(zhì)疑——發(fā)現(xiàn)和提出問題”

學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是學(xué)會(huì)質(zhì)疑——發(fā)現(xiàn)和提出問題。我國(guó)著名數(shù)學(xué)家丁石蓀曾說過:沒有問題的學(xué)生不能算是好學(xué)生。保護(hù)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的積極性,就像保護(hù)學(xué)生的好奇心一樣,非常重要。學(xué)生可能一下子不會(huì)把問題說清楚,這需要老師耐心引導(dǎo),了解學(xué)生是教師的基本功。鼓勵(lì)學(xué)生提問應(yīng)該貫穿在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,無(wú)論是在課堂上,還是在日常學(xué)習(xí)中,都應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生提出他們的問題。問題可以是自己的疑惑,可以是自己的困難,也可以是自己的一些發(fā)現(xiàn),等等。發(fā)現(xiàn)和提出問題是需要氛圍的,需要發(fā)問的“氣場(chǎng)”,這就希望教師營(yíng)造一個(gè)好的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生在這樣的環(huán)境中活躍起來,敢于提問,敢于發(fā)表自己的觀點(diǎn),敢于討論,敢于堅(jiān)持。

2、鼓勵(lì)“在做中積累經(jīng)驗(yàn)”

有些事情是可以教的,但創(chuàng)新意識(shí)不是靠教出來的,是“做出來的”,是學(xué)生在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中不斷親身經(jīng)歷、不斷鍛煉,不斷積累而形成的。因此,教師要堅(jiān)持在“做”中去培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)、從而逐步提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3、老師要帶頭

凡是要求學(xué)生做的,教師要帶頭,教師在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中應(yīng)該要求自己有問題,能夠提出問題,并通過提問引導(dǎo)教學(xué)不斷深入。在新課程推進(jìn)中,教師在這方面積累了很多很好的經(jīng)驗(yàn),如,問題驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)、問題串式的教學(xué),還有“問題課程”等等。希望廣大教師創(chuàng)造出更多的好經(jīng)驗(yàn)。

稿源:2011版《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》 作者:2011版課標(biāo)解讀專家組

第三篇:課標(biāo)解讀

對(duì)運(yùn)算能力的理解與培養(yǎng)策略

我國(guó)基礎(chǔ)教育課程一直將運(yùn)算作為主要內(nèi)容,運(yùn)算能力是我國(guó)數(shù)學(xué)教育的重要特征之一,幾十年來一直是我國(guó)數(shù)學(xué)教育界關(guān)注的焦點(diǎn)。有別于《標(biāo)準(zhǔn)(試驗(yàn)稿)》,這次《標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》明確提出“運(yùn)算能力”。

一、如何理解運(yùn)算能力

新課標(biāo)指出:“運(yùn)算能力主要是指能夠根據(jù)法則和運(yùn)算律正確地進(jìn)行運(yùn)算的能力。培養(yǎng)運(yùn)算能力有助于學(xué)生理解運(yùn)算的算理,尋求合理簡(jiǎn)潔的運(yùn)算途徑來解決問題。”

運(yùn)算的正確、靈活、合理和簡(jiǎn)潔是運(yùn)算能力的主要特征。

(一)要保證運(yùn)算的正確

數(shù)學(xué)的概念、公式、法則、定理是進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的依據(jù)。數(shù)學(xué)運(yùn)算的實(shí)質(zhì)就是根據(jù)這些運(yùn)算的依據(jù),從已知數(shù)據(jù)及算式中推導(dǎo)出結(jié)果。在這樣的推導(dǎo)、運(yùn)算的過程中,如果小學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念、公式、法則、定理掌握不扎實(shí),即出現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算中的知識(shí)性錯(cuò)誤,運(yùn)算結(jié)果的正確性必然受到影響。這也是小學(xué)生運(yùn)算能力差的一個(gè)重要的原因。

例如:計(jì)算200+20÷10,錯(cuò)誤的解法:220÷10=22。根據(jù)四則混合運(yùn)算,算式中既有乘除又有加減,要先計(jì)算乘除、后計(jì)算加減。又如:一個(gè)矩形的花壇,長(zhǎng)為4米,寬為3米,求其周長(zhǎng)。錯(cuò)誤的解法:4×2+3=11或4+3×2=10,出現(xiàn)該錯(cuò)誤的原因在于對(duì)于矩形的周長(zhǎng)公式掌握不牢固。

(二)理解算理

在適度的訓(xùn)練、逐步熟悉的基礎(chǔ)上,對(duì)運(yùn)算的基礎(chǔ)知識(shí)不僅“知其然”,更應(yīng)“知其所以然”,清楚地意識(shí)到實(shí)施運(yùn)算中的算理。算理從字面理解,即為運(yùn)算的原理或者道理,是解決問題的操作程序,解決“為什么算”的問題。學(xué)生

只有理解了計(jì)算中的道理,才能夠理解和掌握計(jì)算方法,才能正確地、迅速地運(yùn)算。在深入理解運(yùn)算法則、公式推導(dǎo)過程的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步關(guān)注法則、公式的使用條件、特例、變式,從多個(gè)角度解釋法則和公式、理解多個(gè)法則公式間的內(nèi)部聯(lián)系。

以16×4運(yùn)算的道理為例,首先使得學(xué)生明白16×4表示4個(gè)16是多少;其次引導(dǎo)學(xué)生思考運(yùn)算的原理:16是由1個(gè)10和6個(gè)1組成的,可以將16×4與以前學(xué)習(xí)的乘法運(yùn)算結(jié)合起來,先算4個(gè)10是多少,再算4個(gè)6 是多少,最后將兩次運(yùn)算的結(jié)果相加,即為16×4的結(jié)果。通過這樣的過程使得學(xué)生理解兩位數(shù)乘一位數(shù)的算理。

(三)選擇合理簡(jiǎn)潔的運(yùn)算途徑

在實(shí)施運(yùn)算分析和解決問題的過程中,要力求做到善于分析運(yùn)算條件,探究運(yùn)算方向,選擇運(yùn)算方法,設(shè)計(jì)運(yùn)算程序,使運(yùn)算符合算理,合理簡(jiǎn)潔。一題多解和多題一解出現(xiàn)在運(yùn)算過程中是十分普遍的,一題多解體現(xiàn)了運(yùn)算的靈活性,多題一解體現(xiàn)了運(yùn)算的普適性。一題多解是激活解法的核心,目的并不在于“解法的多樣化”,而在于思維的“多層次”,在于學(xué)生從眾多的解法中比較反思、分析出解法的優(yōu)劣,最終能夠選擇合理簡(jiǎn)潔的運(yùn)算途徑。

估算是重要的運(yùn)算技能,是運(yùn)算能力的特征之一。估算已經(jīng)成為衡量個(gè)體數(shù)學(xué)計(jì)算能力高低的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn),要充分重視估算。估算指的是個(gè)體懂得什么情況宜于估計(jì)而不必作準(zhǔn)確計(jì)算,并會(huì)靈活使用。

小學(xué)生運(yùn)用估算策略評(píng)價(jià)計(jì)算答案的合理性在于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中是非常必要的。小學(xué)生需要用到估算策略(以及動(dòng)手操作、心算和計(jì)算器)來進(jìn)行整數(shù)的加、減、乘、除四則運(yùn)算。學(xué)生從三年級(jí)開始接觸分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)、小數(shù)的初步認(rèn)識(shí),在此以后的分?jǐn)?shù)和小數(shù)的運(yùn)算中,學(xué)生需要估計(jì)分?jǐn)?shù)和小數(shù)運(yùn)算的

答案。進(jìn)行估算需要經(jīng)過符合邏輯的思考,需要有一定的依據(jù),學(xué)生需要掌握估算所必備的知識(shí)、技能和策略。

二、如何培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力

(一)培養(yǎng)學(xué)生良好的計(jì)算習(xí)慣

在計(jì)算中,養(yǎng)成看到題目先審題的習(xí)慣,這樣計(jì)算起來方法會(huì)更正確更合理,計(jì)算速度會(huì)不斷提高。學(xué)會(huì)利用有關(guān)法則、定律進(jìn)行計(jì)算,注意有括號(hào)的要先算括號(hào)里的,同級(jí)運(yùn)算時(shí)要按從左至右的順序依次運(yùn)算,不盲目簡(jiǎn)算;還要仔細(xì)檢查,看有無(wú)錯(cuò)抄、漏抄、算錯(cuò)現(xiàn)象。學(xué)生計(jì)算出現(xiàn)差錯(cuò),錯(cuò)寫、漏寫數(shù)字和運(yùn)算符號(hào)是常有的事,因此指導(dǎo)好學(xué)生認(rèn)真書寫也十分重要,規(guī)范的書寫格式可以準(zhǔn)確表達(dá)運(yùn)算的思路和計(jì)算步驟。在平時(shí)教學(xué)中,要讓學(xué)生真正理解算理和算法之間的關(guān)系,注意算法的優(yōu)化,只有這樣,才能更好地保證學(xué)生正確計(jì)算。

(二)基礎(chǔ)計(jì)算要過關(guān)

任何復(fù)雜的題都是由一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的問題組合而成的,無(wú)論是兩位數(shù)乘除兩位數(shù),還是兩位數(shù)乘除三位數(shù),或其他更復(fù)雜的計(jì)算題,他們的基礎(chǔ)都是“20以內(nèi)的加減法”。實(shí)踐表明“筆算的錯(cuò)誤”大部分是由于“20以內(nèi)的加減法”不過關(guān),達(dá)不到不假思索、脫口而出的程度造成的。特別是,如果學(xué)生沒有熟練掌握20以內(nèi)的進(jìn)位加法和退位減法,到了中高年級(jí)學(xué)生的計(jì)算速度和準(zhǔn)確性都會(huì)受到影響。學(xué)生必須熟練掌握20以內(nèi)的進(jìn)位加法和退位減法,以及靈活應(yīng)用乘法口訣,這是一切計(jì)算的基礎(chǔ)。如果基礎(chǔ)都不熟練,計(jì)算起來肯定錯(cuò)誤百出,速度也會(huì)很慢。

(三)注重計(jì)算策略的教學(xué)

小學(xué)數(shù)學(xué)的重點(diǎn)不僅僅只是交給學(xué)生正確、基本的計(jì)算程序,教師更應(yīng)該

使學(xué)生掌握一系列的解題策略。包括加倍、補(bǔ)償、分割、重新組合等。例如,解決8+7=?的問題,可以采用加倍策略:8+7=8+8-1;湊“5”策略:8+7=5+3+5+2;湊“10”策略:8+7=8+2+5.使用湊“5”策略,湊“10”策略的好處在于:學(xué)生對(duì)于“整

五、整十”數(shù)比較熟悉,而且也有利于簡(jiǎn)化計(jì)算。在學(xué)生熟練地運(yùn)用這些策略解決個(gè)位數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)上,還可以將這些策略應(yīng)用于兩位數(shù)、三位數(shù)的加減法運(yùn)算中,例如:43 + 25 =(40+20)+(3+5),324-86=324-100+14等。

(四)理解算理,便于靈活、簡(jiǎn)便地進(jìn)行計(jì)算

計(jì)算的算理是說明計(jì)算過程中的依據(jù)和合理性,也就是為什么這樣計(jì)算。算理是由數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)、定律等內(nèi)容構(gòu)成的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)。計(jì)算的算法是說明計(jì)算過程中的規(guī)則和邏輯順序,它通常是算理指導(dǎo)下的一些人為規(guī)定。學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算的過程中明確了算理和算法,就便于靈活、簡(jiǎn)便地進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算的多樣性才有基礎(chǔ)和可能。算理為了算法提供理論指導(dǎo),算法使算理具體化。

如兩位數(shù)筆算加法運(yùn)算法則:“相同數(shù)位對(duì)齊,從個(gè)位加起,個(gè)位相加滿十就向十位進(jìn)一。”規(guī)定了兩位數(shù)豎式加法的寫法、算法和計(jì)算的先后順序。期中“相同數(shù)位對(duì)齊”“各位相加滿十向十位進(jìn)一”的理論依據(jù)是“計(jì)算的位值制原則,不同位置上的數(shù)字計(jì)數(shù)單位不同,相同單位的數(shù)字才能相加。為什么要從個(gè)位加起,從十位加起不可以嗎?其實(shí)對(duì)于兩位數(shù)不進(jìn)位加法,從十位加起更簡(jiǎn)便。而對(duì)于兩位數(shù)進(jìn)位加法若從十位加起,“進(jìn)一”后需要十位上再加一,容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。為減少學(xué)生計(jì)算錯(cuò)誤,才規(guī)定“從個(gè)位加起”。因此,“計(jì)數(shù)的位值制原則”和相同單位的數(shù)才能相加”是兩位數(shù)加法的算理,而“從個(gè)位加起”只是一種人為規(guī)定。同樣小數(shù)的加法法則:解決小數(shù)加減問題時(shí),學(xué)生必須先

將小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,再按照整數(shù)加減法法則進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)橄嗤膯挝徊拍苓M(jìn)行計(jì)算,因此加數(shù)與加數(shù),被減數(shù)與減數(shù)的各個(gè)單位必須對(duì)齊。

還要注意兩點(diǎn):一是強(qiáng)調(diào)算理的教學(xué),但并不等于每種算法都要讓學(xué)生把算理表達(dá)出來,對(duì)于有的算理,小學(xué)生是難以表述的,只要讓學(xué)生能意識(shí)到它就可以。二是通常不需要在計(jì)算教學(xué)中把算理提出來進(jìn)行專門的教學(xué),而是把它蘊(yùn)藏在計(jì)算過程之中,讓學(xué)生在計(jì)算中明確這樣算的道理。

(五)向?qū)W生傳授靈活的估算策略,提高學(xué)生的估算能力 1.要求學(xué)生使用首位數(shù)進(jìn)行計(jì)算,然后再調(diào)整答案

一個(gè)簡(jiǎn)單有效的估計(jì)策略是先用首位數(shù)估計(jì)值來替代每個(gè)數(shù)(其他數(shù)位用零代替),然后再計(jì)算。得到的結(jié)果會(huì)給出精確答案的正確大小,然后再計(jì)算,以調(diào)整第一個(gè)估計(jì)值,接著注意第二位數(shù)字。例如:748+436+192.估計(jì)方法是700+400+100=1200,為其他剩余數(shù)字再加200,大約是1400,。請(qǐng)注意這些數(shù)字的傳統(tǒng)程序是先將其四舍五入到最近的百位數(shù):700+400+200=1300.2.培養(yǎng)學(xué)生先靈活使用四舍五入法則,然后再計(jì)算

對(duì)于許多運(yùn)算來說,在實(shí)施運(yùn)算之前就對(duì)數(shù)字進(jìn)行四舍五入是非常有意義的。但是不能被嚴(yán)格的四舍五入規(guī)則限制住,要使選擇的近似數(shù)盡量同具體運(yùn)算形成“補(bǔ)償”(一個(gè)向上取整,另一個(gè)則向下,或者向同一個(gè)方向取整)和(或)“兼容”(產(chǎn)生能在可視范圍內(nèi)進(jìn)行計(jì)算的數(shù)字)。正如上面例子所表明的,這種類型的四舍五入經(jīng)常在首位策略的調(diào)整階段中使用。例:852×65。可計(jì)算900×60,即大約是54000,或者計(jì)算800×70,即大約是56000。我們也可將兩個(gè)數(shù)字都向下取整,然后再把答案向上取整,從而可以得出結(jié)論,認(rèn)為精確答案在48000和63000之間,約為55000。

如: 852×65,可以把852向上取整900,65向下取整60.也可以反過來把

852向下取整800,65向上取整70。

第四篇:課標(biāo)解讀:讓核心素養(yǎng)真正落地

課標(biāo)解讀:讓核心素養(yǎng)真正落地

“讓核心素養(yǎng)落地”,是本次課程標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱“課標(biāo)”)修訂的工作重點(diǎn)。核心素養(yǎng)導(dǎo)向,既是課標(biāo)研制工作的主線,也是課標(biāo)文本的主旋律。

一、用核心素養(yǎng)來表述課程目標(biāo),讓課程“目中有人”

課程目標(biāo)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)及發(fā)展結(jié)果的期待,是課程內(nèi)容選擇、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)、學(xué)業(yè)質(zhì)量確立的基本方向和依據(jù)。此次課標(biāo)修訂,力求使課程目標(biāo)自覺體現(xiàn)本課程在培育學(xué)生核心素養(yǎng)方面的基本貢獻(xiàn),結(jié)合本課程的性質(zhì)、理念及課程的基本內(nèi)容,從核心素養(yǎng)視角對(duì)課程總目標(biāo)及學(xué)段目標(biāo)進(jìn)行表述。課程目標(biāo)的素養(yǎng)導(dǎo)向,有利于轉(zhuǎn)變那種將知識(shí)、技能的獲得等同于學(xué)生發(fā)展的目標(biāo)取向,引領(lǐng)教學(xué)實(shí)踐及教學(xué)評(píng)價(jià)從核心素養(yǎng)視角來促進(jìn)和觀察學(xué)生的全面發(fā)展。

二、以課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化來引領(lǐng)教學(xué)實(shí)踐變革,讓學(xué)生在主動(dòng)活動(dòng)中生成素養(yǎng)

本次課標(biāo)修訂的一項(xiàng)重要變革,是以結(jié)構(gòu)化的方式(如主題、項(xiàng)目、任務(wù)等)來組織課程內(nèi)容。課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,意在改變知識(shí)、技能的簡(jiǎn)單線性排列方式,強(qiáng)化知識(shí)間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),凸顯學(xué)科的本質(zhì)、思想方法以及內(nèi)在邏輯。課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,既強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu),還強(qiáng)調(diào)在這樣的結(jié)構(gòu)中所隱含著的學(xué)生的活動(dòng)及活動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化,為課程內(nèi)容的活化、動(dòng)態(tài)化,教學(xué)活動(dòng)的綜合性、實(shí)踐性提供內(nèi)容基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容組織方式,凸顯出不同的知識(shí)技能在學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)中所處的不同地位、所承載的不同教育價(jià)值,提示著教學(xué)實(shí)踐以整體有序、多樣綜合的方式來挖掘知識(shí)的育人價(jià)值。課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,有利于克服教學(xué)中知識(shí)點(diǎn)的逐點(diǎn)解析、技能的單項(xiàng)訓(xùn)練等弊端,引導(dǎo)教師主動(dòng)變革教學(xué)實(shí)踐,從關(guān)注知識(shí)技能的“點(diǎn)狀”“傳輸”自覺變革為關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考,關(guān)注教學(xué)的關(guān)聯(lián)性、整體性,關(guān)注學(xué)生在主動(dòng)活動(dòng)中所形成的知識(shí)、技能、過程、方法、態(tài)度、品格、境界的綜合效應(yīng),關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

需要指出的是,內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,并不意味著可以忽視或無(wú)視知識(shí)點(diǎn),而是要在知識(shí)結(jié)構(gòu)中去重新認(rèn)識(shí)和定位知識(shí)點(diǎn)的意義與價(jià)值,要在學(xué)生的主動(dòng)活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的教育價(jià)值。在課程標(biāo)準(zhǔn)的“課程內(nèi)容”一章,有“內(nèi)容要求”“學(xué)業(yè)要求”“教學(xué)提示”三個(gè)部分。這三個(gè)部分缺一不可、內(nèi)在關(guān)聯(lián)。“內(nèi)容要求”指向“學(xué)什么”——強(qiáng)調(diào)在結(jié)構(gòu)中的、扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的重要性,防止知識(shí)虛化;“學(xué)業(yè)要求”指向“學(xué)得怎樣”——結(jié)合教學(xué)內(nèi)容要求,提出素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo);“教學(xué)提示”指向“怎么學(xué)”——即:學(xué)習(xí)這樣的內(nèi)容、達(dá)到這樣的要求,學(xué)生必須經(jīng)歷哪些基本的、典型的活動(dòng),讓課程“活”起來、“動(dòng)”起來,讓學(xué)生進(jìn)入課程,讓課程內(nèi)容變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的活動(dòng)。

三、依素養(yǎng)發(fā)展水平來描述學(xué)業(yè)質(zhì)量,讓學(xué)生素養(yǎng)具體化、鮮明化

學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展,貫穿課標(biāo)全文本,隱含在課程內(nèi)容及教學(xué)實(shí)踐中,體現(xiàn)在課程學(xué)習(xí)結(jié)果的具體描述中。例如:數(shù)學(xué)學(xué)科提出應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生具有如下素養(yǎng):會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界、會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界、會(huì)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界。那么,如何才算具有了數(shù)學(xué)的“眼光”“思維”“語(yǔ)言”,有什么樣的表現(xiàn)才能判定學(xué)生是“會(huì)用”了,能夠觀察、思考、表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界中的什么樣的問題,才算是“會(huì)”了?這就既需要有課程目標(biāo)的總體指向,需要內(nèi)容的選擇、組織,還需要在各部分內(nèi)容的“學(xué)業(yè)要求”及最終的“學(xué)業(yè)質(zhì)量”部分中,做具體的描述,使核心素養(yǎng),不再是空洞的語(yǔ)詞口號(hào)而變成學(xué)生真實(shí)的能力、品格和價(jià)值觀。

此次課標(biāo)修訂,希望讓課程標(biāo)準(zhǔn)真正成為教科書編寫的依據(jù)、教學(xué)活動(dòng)開展的依據(jù)、教學(xué)評(píng)價(jià)的依據(jù),讓課標(biāo)使用者感到課標(biāo)能用、管用、好用,真正引領(lǐng)、推動(dòng)教學(xué)實(shí)踐的深度變革,提高我國(guó)義務(wù)教育教學(xué)質(zhì)量,讓核心素養(yǎng)落地,實(shí)現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)。(北京師范大學(xué)教育學(xué)院教授

郭華)

課標(biāo)解讀:讓核心素養(yǎng)真正落地

“讓核心素養(yǎng)落地”,是本次課程標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱“課標(biāo)”)修訂的工作重點(diǎn)。核心素養(yǎng)導(dǎo)向,既是課標(biāo)研制工作的主線,也是課標(biāo)文本的主旋律。

一、用核心素養(yǎng)來表述課程目標(biāo),讓課程“目中有人”

課程目標(biāo)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)及發(fā)展結(jié)果的期待,是課程內(nèi)容選擇、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)、學(xué)業(yè)質(zhì)量確立的基本方向和依據(jù)。此次課標(biāo)修訂,力求使課程目標(biāo)自覺體現(xiàn)本課程在培育學(xué)生核心素養(yǎng)方面的基本貢獻(xiàn),結(jié)合本課程的性質(zhì)、理念及課程的基本內(nèi)容,從核心素養(yǎng)視角對(duì)課程總目標(biāo)及學(xué)段目標(biāo)進(jìn)行表述。課程目標(biāo)的素養(yǎng)導(dǎo)向,有利于轉(zhuǎn)變那種將知識(shí)、技能的獲得等同于學(xué)生發(fā)展的目標(biāo)取向,引領(lǐng)教學(xué)實(shí)踐及教學(xué)評(píng)價(jià)從核心素養(yǎng)視角來促進(jìn)和觀察學(xué)生的全面發(fā)展。

二、以課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化來引領(lǐng)教學(xué)實(shí)踐變革,讓學(xué)生在主動(dòng)活動(dòng)中生成素養(yǎng)

本次課標(biāo)修訂的一項(xiàng)重要變革,是以結(jié)構(gòu)化的方式(如主題、項(xiàng)目、任務(wù)等)來組織課程內(nèi)容。課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,意在改變知識(shí)、技能的簡(jiǎn)單線性排列方式,強(qiáng)化知識(shí)間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),凸顯學(xué)科的本質(zhì)、思想方法以及內(nèi)在邏輯。課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,既強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu),還強(qiáng)調(diào)在這樣的結(jié)構(gòu)中所隱含著的學(xué)生的活動(dòng)及活動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化,為課程內(nèi)容的活化、動(dòng)態(tài)化,教學(xué)活動(dòng)的綜合性、實(shí)踐性提供內(nèi)容基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容組織方式,凸顯出不同的知識(shí)技能在學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)中所處的不同地位、所承載的不同教育價(jià)值,提示著教學(xué)實(shí)踐以整體有序、多樣綜合的方式來挖掘知識(shí)的育人價(jià)值。課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,有利于克服教學(xué)中知識(shí)點(diǎn)的逐點(diǎn)解析、技能的單項(xiàng)訓(xùn)練等弊端,引導(dǎo)教師主動(dòng)變革教學(xué)實(shí)踐,從關(guān)注知識(shí)技能的“點(diǎn)狀”“傳輸”自覺變革為關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考,關(guān)注教學(xué)的關(guān)聯(lián)性、整體性,關(guān)注學(xué)生在主動(dòng)活動(dòng)中所形成的知識(shí)、技能、過程、方法、態(tài)度、品格、境界的綜合效應(yīng),關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

需要指出的是,內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,并不意味著可以忽視或無(wú)視知識(shí)點(diǎn),而是要在知識(shí)結(jié)構(gòu)中去重新認(rèn)識(shí)和定位知識(shí)點(diǎn)的意義與價(jià)值,要在學(xué)生的主動(dòng)活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的教育價(jià)值。在課程標(biāo)準(zhǔn)的“課程內(nèi)容”一章,有“內(nèi)容要求”“學(xué)業(yè)要求”“教學(xué)提示”三個(gè)部分。這三個(gè)部分缺一不可、內(nèi)在關(guān)聯(lián)。“內(nèi)容要求”指向“學(xué)什么”——強(qiáng)調(diào)在結(jié)構(gòu)中的、扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的重要性,防止知識(shí)虛化;“學(xué)業(yè)要求”指向“學(xué)得怎樣”——結(jié)合教學(xué)內(nèi)容要求,提出素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo);“教學(xué)提示”指向“怎么學(xué)”——即:學(xué)習(xí)這樣的內(nèi)容、達(dá)到這樣的要求,學(xué)生必須經(jīng)歷哪些基本的、典型的活動(dòng),讓課程“活”起來、“動(dòng)”起來,讓學(xué)生進(jìn)入課程,讓課程內(nèi)容變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的活動(dòng)。

三、依素養(yǎng)發(fā)展水平來描述學(xué)業(yè)質(zhì)量,讓學(xué)生素養(yǎng)具體化、鮮明化

學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展,貫穿課標(biāo)全文本,隱含在課程內(nèi)容及教學(xué)實(shí)踐中,體現(xiàn)在課程學(xué)習(xí)結(jié)果的具體描述中。例如:數(shù)學(xué)學(xué)科提出應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生具有如下素養(yǎng):會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界、會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界、會(huì)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界。那么,如何才算具有了數(shù)學(xué)的“眼光”“思維”“語(yǔ)言”,有什么樣的表現(xiàn)才能判定學(xué)生是“會(huì)用”了,能夠觀察、思考、表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界中的什么樣的問題,才算是“會(huì)”了?這就既需要有課程目標(biāo)的總體指向,需要內(nèi)容的選擇、組織,還需要在各部分內(nèi)容的“學(xué)業(yè)要求”及最終的“學(xué)業(yè)質(zhì)量”部分中,做具體的描述,使核心素養(yǎng),不再是空洞的語(yǔ)詞口號(hào)而變成學(xué)生真實(shí)的能力、品格和價(jià)值觀。

此次課標(biāo)修訂,希望讓課程標(biāo)準(zhǔn)真正成為教科書編寫的依據(jù)、教學(xué)活動(dòng)開展的依據(jù)、教學(xué)評(píng)價(jià)的依據(jù),讓課標(biāo)使用者感到課標(biāo)能用、管用、好用,真正引領(lǐng)、推動(dòng)教學(xué)實(shí)踐的深度變革,提高我國(guó)義務(wù)教育教學(xué)質(zhì)量,讓核心素養(yǎng)落地,實(shí)現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)。(北京師范大學(xué)教育學(xué)院教授

郭華)

第五篇:課標(biāo)解讀工作總結(jié)

溱水路小學(xué)課標(biāo)解讀工作總結(jié)

根據(jù)市教研室關(guān)于課標(biāo)解讀的工作精神及安排,我校積極開展課標(biāo)解讀工作。在教導(dǎo)處的精心組織下,課標(biāo)解讀工作開展順利并取得了初步的成果。現(xiàn)具體總結(jié)如下:

一、加強(qiáng)學(xué)習(xí),更新教學(xué)理念,積極投身課標(biāo)解讀

為了搞好我校的課標(biāo)解讀工作,我們多次召開教研組長(zhǎng)、備課組長(zhǎng)會(huì)議,在樊校長(zhǎng)的帶領(lǐng)下,集中學(xué)習(xí)了市教研室有關(guān)課標(biāo)解讀的文件,使每個(gè)教研組長(zhǎng)、備課組長(zhǎng)透徹的領(lǐng)會(huì)了課標(biāo)解讀的精神。各學(xué)科教研組長(zhǎng)及時(shí)傳達(dá)市教研室關(guān)于課標(biāo)解讀的具體安排要求。教導(dǎo)處兩次組織課標(biāo)解讀工作的大討論,制定切實(shí)可行的學(xué)校課標(biāo)解讀方案。通過學(xué)習(xí),從任課教師到教研組長(zhǎng)、備課組長(zhǎng),統(tǒng)一了思想,提高了認(rèn)識(shí),把課標(biāo)解讀工作作為本學(xué)期校本教研活動(dòng)的重點(diǎn)工作來做。各教研組、備課組能夠積極行動(dòng),積極開展活動(dòng)。

1、加強(qiáng)學(xué)習(xí),不斷更新教學(xué)理念.。我們深知學(xué)習(xí)的重要性。所以,在實(shí)踐中,我們努力學(xué)習(xí)《課程標(biāo)準(zhǔn)》及解讀等教學(xué)理論,從而豐富更新自己的頭腦。我們緊緊圍繞學(xué)習(xí)新課程標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建新課程,嘗試新教法的目標(biāo),不斷更新教學(xué)觀念。注重把學(xué)習(xí)新課程標(biāo)準(zhǔn)與構(gòu)件新理念有機(jī)的結(jié)合起來。將理論聯(lián)系到實(shí)際教學(xué)工作中,解放思想,更新觀念.。確立了“一切為了人的發(fā)展”的教學(xué)理念。樹立“以人為本,育人為本”的思想。

2、學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變是本次課標(biāo)解讀的顯著特征。針對(duì)實(shí)踐中存在的問題,我們繼續(xù)確定了“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)交流、學(xué)會(huì)合作” 的學(xué)習(xí)模式。在教學(xué)中努力創(chuàng)造和諧的學(xué)習(xí)氣氛。解讀以來,老師們學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力提高了,合作意識(shí)增強(qiáng)了,小組合作學(xué)習(xí)正走向?qū)嵭А?/p>

二、備課組分工明確,任務(wù)具體,確保課標(biāo)解讀順利進(jìn)行

為了更好的完成課標(biāo)解讀工作,使每個(gè)教師在解讀教材課標(biāo)的過程中提高對(duì)課標(biāo)教材的理解和把握,提高我校教師的學(xué)科實(shí)施能力,促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展。在教導(dǎo)處的指導(dǎo)下,語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)三科根據(jù)自己學(xué)科特點(diǎn)將本學(xué)期教材的解讀內(nèi)容進(jìn)行了分工,每個(gè)教師都有自己的任務(wù)。如語(yǔ)文學(xué)科每個(gè)教師解讀一個(gè)單元,英語(yǔ)學(xué)科按單元分配,數(shù)學(xué)每個(gè)教師解讀幾個(gè)章節(jié)等。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成各自的解讀任務(wù)。有不少教師在完成學(xué)校分給的任務(wù)的同時(shí),還互相幫助,相互探討解讀的策略。

三、人人參與,共同成長(zhǎng),確保課標(biāo)解讀的實(shí)效性

各備課組能夠按照學(xué)校課標(biāo)解讀的要求,把教材解讀工作與集體備課融為一體進(jìn)行,是我校的傳統(tǒng)的教材分析變?yōu)榫哂锌蒲幸饬x的課標(biāo)解讀。以課文確定主備人,人人有任務(wù),人人鉆研課標(biāo)和教材。先個(gè)人解讀,后集體討論,解惑釋疑,確定結(jié)果,形成教案。主備人在集體說課前先說自己的研讀思路,然后每個(gè)成員針對(duì)解讀內(nèi)容,說出自己的意見,討論教法、學(xué)法實(shí)施策略是否恰當(dāng),對(duì)解讀出來的困惑和問題,再進(jìn)行集體討論,由本組的骨干教師或經(jīng)驗(yàn)豐富的老師做總結(jié)指導(dǎo),達(dá)成共識(shí),形成初步的材料。解讀以來,老師們學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力提高了,合作意識(shí)增強(qiáng)了,小組合作學(xué)習(xí)正走向?qū)?效。

四、吃透教材,把握教法,確保學(xué)生健康成長(zhǎng)

課標(biāo)教材解讀的目的是為了促使老師更好的把握教材,吃準(zhǔn)課標(biāo)這個(gè)“度”,使老師更有效的備好課,上好課。在課標(biāo)解讀過程中,不少老師能夠以解讀成果指導(dǎo)備課上課,并以學(xué)校教學(xué)擂臺(tái)賽為平臺(tái)上好一節(jié)公開課,提高了上課的質(zhì)量和層次。

1、深入鉆研教材,備好每一堂課。能根據(jù)教材內(nèi)容及學(xué)生的實(shí)際,擬定教學(xué)方法,創(chuàng)造性地使用教材,編寫比較實(shí)用性的教案,教案中體現(xiàn)學(xué)法的指導(dǎo)。

2、努力改變教學(xué)方式,提高教學(xué)質(zhì)量。在課堂上,大膽改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法,把自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)引入課堂,注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,加強(qiáng)師生互動(dòng),充分體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性,讓學(xué)生學(xué)得容易,學(xué)得輕松,學(xué)得愉快。同時(shí),在每一堂課上都充分考慮每一個(gè)層次的學(xué)生學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)能力,讓各個(gè)層次的學(xué)生都得到提高。因而取得較好的教學(xué)效果。

3、精心設(shè)計(jì)練習(xí),認(rèn)真批改作業(yè)。力求每一次練習(xí)都有針對(duì)性,有層次性。同時(shí)對(duì)學(xué)生的作業(yè)批改及時(shí)、認(rèn)真,分析并記錄學(xué)生的作業(yè)情況,將他們?cè)谧鳂I(yè)過程出現(xiàn)的問題做出分類總結(jié),進(jìn)行講評(píng),并針對(duì)有關(guān)情況及時(shí)改進(jìn)教學(xué)方法,做到有的放矢。同時(shí)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容布置實(shí)踐性的作業(yè),如,語(yǔ)文辦手抄小報(bào)、數(shù)學(xué)到超市調(diào)查商品售貨狀況等。

4、做好學(xué)科培優(yōu)轉(zhuǎn)差工作,全面提高教學(xué)質(zhì)量。對(duì)于學(xué)習(xí)能力相 對(duì)好的學(xué)生注重他們?cè)诟顚哟紊系膶W(xué)習(xí)和探究;對(duì)于學(xué)習(xí)能力相對(duì)困難的學(xué)生,從基礎(chǔ)知識(shí)方面著手對(duì)其進(jìn)行再一次針對(duì)性的教育教學(xué),促使他們可以逐漸跟上其他同學(xué)的腳步。在課后,為不同層次的學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的輔導(dǎo),以滿足不同層次的學(xué)生的需求,避免了一刀切的弊端,同時(shí)加大了后進(jìn)生的輔導(dǎo)力度。通過老師的不懈努力,同學(xué)們?cè)谔骄繂栴}、預(yù)習(xí)、解決問題等方面有了較大的提高,后進(jìn)生學(xué)習(xí)積極性也有所提高,能自覺完成作業(yè),考試不及格的人數(shù)也逐漸減少。

五、積極反思,善于發(fā)現(xiàn),確保自身素質(zhì)不斷提高

在新課標(biāo)精神的指引下,我們認(rèn)真做好教學(xué)反思工作,不斷提高自身的業(yè)務(wù)素養(yǎng)。授課后及時(shí)記載本課教學(xué)的成功和失誤,能夠比較真實(shí)地從教法的選擇、教師的備課、教學(xué)目標(biāo)的要求與學(xué)生的認(rèn)知水平及教材的編寫等方面加以分析,尋找問題出在哪里,并能提出今后的改革措施。從而不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),吸取教訓(xùn),改進(jìn)教法,提高自身的業(yè)務(wù)素養(yǎng)。

積極參加教研活動(dòng),努力提高自己的理論水平。在備課組教研中積極發(fā)言,在教學(xué)目標(biāo),教材處理,規(guī)劃教學(xué)流程,創(chuàng)設(shè)問題情境,化解教學(xué)疑問,促進(jìn)學(xué)生心智發(fā)展上,善于提出自己的意見與建議。在學(xué)校的教研中,敢于提出自己不同的見解和發(fā)表自己的意見。

六、課標(biāo)解讀的困惑。

1、課標(biāo)解讀需要專家引領(lǐng)和指導(dǎo)。

2、解讀成果書寫形式需要進(jìn)一步規(guī)范。

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