数学故事:一种“融盐入水”的教育艺术

2022-07-23 15:03丁亚光
江西教育C 2022年7期
关键词:数学探究数学理解数学思维

丁亚光

摘   要:“数学故事”是一种“融盐入水”的教育艺术。在小学数学教学中,教师可以用“数学故事”促进学生对数学知识的理解,增加学生数学思维的深度,鼓励学生进行数学探究。教师要充分发挥数学故事的育人功能,彰显数学故事的育人价值。

关键词:数学故事   数学理解   数学思维   数学探究

数学的本质特点是抽象性,儿童的认知特点是具体、直观、形象性。如何让儿童深刻地理解数学知识?笔者认为,不是依靠教师机械、枯燥的说教,而应当用一种“深入浅出”的表达方式来促进学生的理解。“数学故事”是一种“融盐入水”的教育艺术,借助数学故事,教师可以将相关的数学定义、定理、公式、法则等表达出来。数学故事的外延是十分广阔的,它包括数学史故事、生活故事、数学家故事等。借助数学故事,教师能够构建更精彩的数学课堂。

一、用“数学故事”促进学生对数学的深度理解

很多数学知识的诞生过程是复杂的,学生很难深入探究,这就需要教师进行“数学讲述”。机械、枯燥的数学讲述,往往不能激发学生学习数学的兴趣和积极性。对此,教师可以引入数学故事,将相关的数学知识内容“包装”起来,让学生在聆听故事的过程中,不知不觉地理解数学知识。以生动诠释枯燥,以形象代替抽象,是数学故事最为重要的特质。

例如,在教学“认识乘法”一部分内容时,在引导学生探究“若干个相同加数的和”之后,笔者首先用问题引发学生的猜想:“怎样用最简洁的符号来表示‘若干个相同加数相加’”?对此,学生创造了各式各样的符号,比如“△”“☆”等。随后,笔者讲述了有关“乘号”的数学史故事——《乘号的诞生和演变》:“同学们,‘乘号’的创造经历了一个复杂、曲折的过程。乘号‘×’最早是英国数学家奥屈特于1631年发明出来的。一方面,这个‘×’号揭示了乘法和加法的关联;另一方面,这个‘×’号与‘+’号又有所不同。当我们用‘×’号来表达‘相同加数的和’时,再多的加数也难不倒我们了。不得不说,‘×’号是一个伟大的发明,它促进了数学学科的发展。现在,‘×’号已经被普遍使用。当然,‘×’号也不是没有毛病,比如‘×’号与英文中的“x”有点像,甚至有时候会混淆。为此,又一个乘号——‘·’诞生了。我们将‘×’号称为‘叉乘’,将‘·’号称为‘点乘’。现在,欧洲大陆派包括德国、法国、英国等普遍采用‘点乘’,而其他国家则普遍采用‘叉乘’。在我们国家,两种乘号都可以使用。在使用的过程中,它们又是有所区别的。现在,我们就来使用‘叉乘’吧。”

一个符号的诞生,并不是简单地用一个符号来代替,而是要经历一个“符号化”的过程。符号的“能指”和“所指”之间是存在关联的。故事讲述,就是要让学生在聆听中对这种关联有所了解。一般来说,数学故事不仅能揭示这种“能指”与“所指”的关联,还能让学生感受、体验到数学知识诞生过程中的艰辛、曲折,从而认识到每个符号的来历都不简单,它是人类智慧的表征。

二、用“数学故事”增加学生数学思维的深度

对于“数学故事”,很多教师认为就是一个激发学生兴趣,调动学生学习积极性的手段,其实不然,数学故事能激发学生的数学思维,催生学生的数学想象。可以这样说,数学故事是引发学生深度学习的重要途径。数学是一种“冰冷的美丽”,而数学故事就是要通过这种“冰冷的美丽”激发学生 “火热的思考”。只有能够激发学生的数学思考的故事,才是有意义的数学故事。否则,数学故事就和其他故事一样,只是简单地叙述一个事件而已。

数学故事应当成为激发学生数学思维的“泵”,要能打破学生的认知平衡,激发学生的认知冲突,在学生的“已知”和“未知”之间形成一种思维的张力。例如,在教学“解决问题的策略——列举”这一课的相关内容时,笔者讲述了《田忌赛马》的故事:“相传战国时期,齐国有一位大将名叫田忌,他很喜欢赛马。有一次,他和齐威王约定,要进行一场赛马。他们在商量之后,各自将自己的马分为上中下三等。由于齐威王的马比田忌的马强,在这种情况下,用上等马对上等马、中等马对中等马、下等马对下等马,田忌显然必输无疑。田忌有一个谋士叫孙膑,他提出了一种谋略,让田忌战胜了齐威王。那么,孙膑采用了怎样的策略呢?”在猜想的基础上,笔者继续讲述数学故事,揭秘答案,从而引出学生的学习课题:“他们采用的是一种‘三局两胜’的比赛规则,孙膑让田忌用自己的上等马对齐威王的中等马,用中等马对齐威王的下等马,下等马对齐威王的上等马。同样的马,在比赛的时候调换一下顺序,就能反败为胜。”

这样的数学故事能引发学生的思考,并让学生突破原先的固化思维,培养学生的思辨能力。在聆听故事的过程中,学生意识到,不同的搭配方式能产生不同的效果。那么,如何才能找到合适的搭配呢?笔者趁机引导学生进行探寻,通过分析故事中的人物解决问题的方式,将自己的原创性思维与其进行对比,进而更为深刻地感受、体验解决问题的策略,从而提升学生的思维能力。

三、用“数学故事”引发学生的深度探究

聆听数学故事,不是让学生做被动的学习者,而是让学生做主动的探究者。在数学教学中,教师可以通过数学故事,引发学生对相关内容的深度探究。在探究过程中,学生会经历数学知识的建构过程,并利用自己的已有知识经验去接纳、解释新知识,从而将新知识纳入自己的已有认知结构之中,构建科学的数学认知网。在教学数学故事的过程中,教师要鼓勵学生质疑、反思,按照故事中的方法去大胆实践、尝试,从而催生学生的深度学习。

例如,在教学“正反比例”这一部分内容之后,笔者用数学故事引发了学生的一次综合实践活动:“我们知道,古埃及最大的成就之一是金字塔。雄伟壮观的金字塔到底有多高呢?这个问题曾经难倒了许多人。有人曾经想用尺子测量,但谁能爬上塔尖呢?而古希腊著名数学家、哲学家泰勒斯仅用一根普通拐棍就测量出来了。他是怎样测量出来的呢?相传,在远离金字塔的一块空地上,泰勒斯将自己的手杖向空中抛去,等到拐棍落地之后,正好垂直插在了地上。泰勒斯借助金字塔的影子和拐棍的影子,以及拐棍本身的长度,轻而易举地计算出了金字塔的高度。”通过这样的故事讲述,笔者激发了学生动手实践的热情。学生组成小组,借助教室中的笤帚、拖把等劳动工具,以及米尺、卷尺等,来到操场上,测量旗杆的高度;来到学校的小花园,测量大树的高度;来到教学楼前,测量教学楼的高度。在这个过程中,学生自觉地应用自己已经学习过的相关知识,成功地测量出了旗杆、大树和教学楼的高度。

数学故事不仅是数学教学的“敲门砖”,还是展示学生数学学习过程和成果的舞台。同时,数学故事不仅是学生在数学学习过程中的“调味品”,还是学生学习数学的动力,是学生数学学习元认知发展的“加油站”。如何在小学数学教学中引导学生思考数学故事、探索数学故事、应用数学故事,值得每位教师思考。

总之,数学故事具有直观、有趣的特质,教师应将故事引入数学课堂,用故事诠释数学知识,用故事激发学生的数学思维,引导学生进行数学探究,从而充分发挥数学故事的育人功能,彰显数学故事的育人价值。在这个过程中,学生不仅能感受、体验到数学故事的魅力,还能爱上数学思考、探究。

参考文献:

[1]林碧珍.数学思维养成课——小学数学这样教[M].福州:福建教育出版社,2013.

[2]张维忠,汪晓勤.文化传统与数学教育现代化[M].北京:北京大学出版社,2006.◆(作者单位:江苏省南通市通州区实验小学)

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