【摘 要】高中階段數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)包含這樣三個(gè)方面:學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)解題、學(xué)習(xí)書(shū)面表達(dá)。這三個(gè)方面應(yīng)該站在培育學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的角度去做,即重視概念的形成過(guò)程,幫助學(xué)生從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”;重視解題的思路分析,幫助學(xué)生掌握思想方法;重視表達(dá)的規(guī)范要求,在精致表達(dá)中提升素養(yǎng)。堅(jiān)持做好這三點(diǎn),有助于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】概念學(xué)習(xí);數(shù)學(xué)解題;數(shù)學(xué)表達(dá)
【中圖分類號(hào)】G633.6? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號(hào)】1005-6009(2019)91-0031-04
【作者簡(jiǎn)介】徐永忠,江蘇省興化中學(xué)(江蘇興化,225700)教師,正高級(jí)教師,全國(guó)優(yōu)秀教師,中國(guó)數(shù)學(xué)奧林匹克一級(jí)教練員。
目前,數(shù)學(xué)教學(xué)工作指向?qū)W生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培育已經(jīng)是許多教師的共識(shí)。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一朝一夕完成的,必須通過(guò)每節(jié)課中的概念、例題與習(xí)題的深入研究而完成。如何培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),下面談一些筆者的看法。
一、重視概念的形成過(guò)程,幫助學(xué)生從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”
數(shù)學(xué)概念是學(xué)好數(shù)學(xué)的基石,不重視數(shù)學(xué)概念的形成過(guò)程等于沒(méi)有學(xué)數(shù)學(xué)。有不少教師不懂怎么教數(shù)學(xué)概念,還是采用“一個(gè)定義、三項(xiàng)注意,大量練習(xí)”的教學(xué)方式,教師不講概念產(chǎn)生的背景,學(xué)生不經(jīng)歷概念的抽象概括過(guò)程,只是依靠大量的解題訓(xùn)練強(qiáng)化概念。這種生吞活剝式的學(xué)習(xí)導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有真正弄懂概念的含義以及概念中所包含的思想方法。這種做法帶來(lái)的弊端很多,其中之一是學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。本來(lái)學(xué)習(xí)是一件快樂(lè)的事情,由于采取“粗魯”的教學(xué)方式,學(xué)生沒(méi)有經(jīng)歷數(shù)學(xué)概念的形成過(guò)程,不能夠開(kāi)展有深度的思維活動(dòng),也就失去了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。進(jìn)而其數(shù)學(xué)探究能力得不到培養(yǎng),遇到新問(wèn)題還是依賴記憶和模仿,面對(duì)新的概念或者稍微有點(diǎn)難度的問(wèn)題往往束手無(wú)策。
當(dāng)前一些靠“死訄”的學(xué)校獲得了不錯(cuò)的成績(jī)。不少學(xué)校的教師和學(xué)生誤認(rèn)為數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)就是接受一大堆數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)付高考。如果將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)僅僅作為升學(xué)的“敲門磚”,理解為“刷題”的數(shù)量和速度,那么這樣的學(xué)習(xí)是很痛苦的。即使高考獲得高分進(jìn)入名校,在高校的學(xué)習(xí)也會(huì)遇到很大的問(wèn)題。
南京大學(xué)朱富海教授一直關(guān)注大學(xué)教育和大學(xué)生的狀況,時(shí)常困惑于學(xué)生暴露出來(lái)的問(wèn)題,比如自學(xué)、主動(dòng)探索和接受新知識(shí)等方面能力的欠缺。他認(rèn)為,這些問(wèn)題,固然有大學(xué)教育不足的因素,但主要還是在中小學(xué)教育中逐漸累積下來(lái)的,并且根深蒂固。朱富海教授說(shuō):“在10多年的大學(xué)教學(xué)生涯中,我看到很多大學(xué)生用中學(xué)的學(xué)習(xí)方式痛苦地學(xué)習(xí)大學(xué)課程。……原因何在?跟他們聊一聊就能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題:他們只會(huì)記憶定義和命題,并不會(huì)深入思考其中的內(nèi)涵,他們已經(jīng)習(xí)慣于在反復(fù)多次的學(xué)習(xí)后才能記住一個(gè)知識(shí)點(diǎn),重復(fù)的次數(shù)不夠多效果就會(huì)很差;遇到問(wèn)題根本不會(huì)分析,不知道從何下手;課上嘗試的引導(dǎo)對(duì)相當(dāng)一部分學(xué)生來(lái)說(shuō)是沒(méi)有用的,因?yàn)樘剿鞑辉谒麄兊淖值淅?。”[1]蘇霍姆林斯基曾說(shuō):用記憶代替思考,用背誦代替鮮明的感知和觀察,只會(huì)使學(xué)生變得愚蠢。
高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組負(fù)責(zé)人王尚志教授提出,從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”。“會(huì)學(xué)”就是落實(shí)的行動(dòng),“會(huì)學(xué)數(shù)學(xué)”主要表現(xiàn)在:會(huì)提出問(wèn)題,會(huì)數(shù)學(xué)閱讀,會(huì)梳理知識(shí),會(huì)表達(dá)反思等。他還指出:數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)就是希望學(xué)生把數(shù)學(xué)最重要的東西變成自覺(jué)觀念,落實(shí)在應(yīng)用、學(xué)習(xí)中。[2]
例如在教“指數(shù)函數(shù)”這節(jié)內(nèi)容時(shí),要教學(xué)生學(xué)會(huì)研究函數(shù)的一般方法,就要通過(guò)問(wèn)題情境,從特殊到一般歸納提煉出指數(shù)函數(shù)的概念;接著要明確研究方向,尋找研究方法,從個(gè)別函數(shù)入手畫圖象,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想方法歸納概括其性質(zhì);最后運(yùn)用函數(shù)解決新問(wèn)題。這樣做就經(jīng)歷了數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的一般過(guò)程:創(chuàng)設(shè)情境、提出問(wèn)題;分析轉(zhuǎn)化、解決問(wèn)題;運(yùn)用鞏固、內(nèi)化遷移;回顧反思、拓展問(wèn)題。
指數(shù)函數(shù)是學(xué)生進(jìn)入高中階段后研究的第一個(gè)新函數(shù),是對(duì)前面所學(xué)函數(shù)的概念、要素、單調(diào)性、奇偶性的一次實(shí)際體驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生學(xué)會(huì)了研究指數(shù)函數(shù)過(guò)程和方法之后,達(dá)到“會(huì)學(xué)”的程度時(shí),就能夠?qū)罄m(xù)函數(shù)(對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù))進(jìn)行自主探索,得到研究結(jié)論。這時(shí)數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模等素養(yǎng)就得到提升。
“四基”“四能”只能通過(guò)“思維過(guò)程的教學(xué)”才能落實(shí)。這個(gè)“過(guò)程”是學(xué)生在教師的啟發(fā)下積極主動(dòng)地理解數(shù)學(xué)知識(shí)的思維過(guò)程,數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)也只有在這樣的過(guò)程中才能得以實(shí)現(xiàn)。
數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該以數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過(guò)程為載體,以恰時(shí)恰點(diǎn)的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生的思維活動(dòng),努力使學(xué)生經(jīng)歷研究一個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象的基本過(guò)程,在過(guò)程中培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維、發(fā)展數(shù)學(xué)能力。
二、重視解題的思路分析,幫助學(xué)生掌握思想方法
解題教學(xué)在高中階段占有較大的分量,從某種意義來(lái)說(shuō),高中數(shù)學(xué)教學(xué)的主體是解題教學(xué),或者運(yùn)用所學(xué)到的數(shù)學(xué)概念去解題;通過(guò)數(shù)學(xué)解題深化對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解、拓展數(shù)學(xué)定理的運(yùn)用等。所以在解題教學(xué)中要重視數(shù)學(xué)思想方法的滲透和提煉,讓學(xué)生在解題中逐步掌握數(shù)學(xué)思想方法,這樣能使學(xué)生站得高、看得遠(yuǎn),增強(qiáng)舉一反三的能力,減輕過(guò)重的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。
具體來(lái)說(shuō),在教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷解題思路的分析過(guò)程,而不是僅僅記住某些結(jié)論。即使某些結(jié)論在解題時(shí)作用比較大,教師也應(yīng)該帶著學(xué)生將這樣的結(jié)論認(rèn)真地證明一下,使學(xué)生明白其中的道理,這樣學(xué)生在使用時(shí)就能夠得心應(yīng)手。
在解析幾何中有不少結(jié)論,例如:一條直線與橢圓相交,則交點(diǎn)弦中點(diǎn)與對(duì)稱中心連線的斜率和這條交線的斜率乘積是定值。解題時(shí)直接使用看起來(lái)比較方便,但是如果學(xué)生只是死記硬背這個(gè)結(jié)論就可能造成這樣幾種情況:第一,如果命題者考的知識(shí)點(diǎn)就是學(xué)生平時(shí)直接使用的結(jié)論,那么這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的分?jǐn)?shù)就拿不到了;第二,如果方程的形式變了,焦點(diǎn)在x軸上的方程改成焦點(diǎn)在y軸上的方程,這個(gè)時(shí)候,定值就可能搞錯(cuò),以至于整個(gè)題目解錯(cuò);第三,對(duì)于一些質(zhì)量高一點(diǎn)的問(wèn)題,常常會(huì)考結(jié)論背后的數(shù)學(xué)思想方法以及需要注意的地方,如“點(diǎn)差法”在雙曲線中怎么使用,如果不注意相交的條件,就可能導(dǎo)致錯(cuò)誤。所以一定要讓學(xué)生經(jīng)歷解題的思維過(guò)程,學(xué)生才能真正掌握這些知識(shí)以及這些知識(shí)背后的數(shù)學(xué)思想方法。
數(shù)學(xué)教育家波利亞在他的著作《怎樣解題》中提出解題的四個(gè)步驟:弄清問(wèn)題、擬定計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、回顧。每一個(gè)環(huán)節(jié)都很重要。我們往往看到的或者呈現(xiàn)出來(lái)的基本上都是第三個(gè)步驟。而第一個(gè)步驟和第四個(gè)步驟被忽略,其實(shí)解題思路的獲得更多依賴第一個(gè)步驟。
對(duì)于填空題,并不是只要填個(gè)答案就萬(wàn)事大吉了。必須要弄清楚為什么是這個(gè)答案,應(yīng)該像做解答題一樣講清楚其中的來(lái)龍去脈。例如,高三一輪復(fù)習(xí),“三角函數(shù)”部分有這樣一道題:設(shè)f(x)=a1sin2x+(a2-2)sinxcosx+cos2x(a12+a22≠0)。若無(wú)論x為何值,函數(shù)f(x)的圖象總是一條直線,則a1·a2的值是? ? 。
從學(xué)生的作業(yè)情況看,90%的學(xué)生用紅筆填了一個(gè)答案“2”。問(wèn)他們?yōu)槭裁词恰?”,基本上沒(méi)有人能夠說(shuō)出道理來(lái)。這個(gè)“2”源于參考答案,而參考答案沒(méi)有提供詳細(xì)的解答過(guò)程,學(xué)生很誠(chéng)實(shí),用紅筆寫出來(lái)。實(shí)際上要解決這道題必須要很熟悉數(shù)學(xué)概念,能準(zhǔn)確理解問(wèn)題。真正做到這兩點(diǎn),這道題就很容易解答了。
教學(xué)時(shí),筆者問(wèn),對(duì)于“無(wú)論為何值,函數(shù)的圖象總是一條直線”怎么理解?學(xué)生回答,函數(shù)形式是變量一次式或者是常數(shù)時(shí),圖象是直線。筆者接著提問(wèn),在這個(gè)問(wèn)題中,可能是一次式嗎?這是一個(gè)關(guān)于變量x的三角函數(shù),將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)角的一個(gè)三角函數(shù),當(dāng)它的系數(shù)為0時(shí),該函數(shù)可能為常數(shù)。理解這一點(diǎn)后,解答這一問(wèn)題就不是什么難事了。
概念中蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)家的思維,它對(duì)學(xué)生學(xué)會(huì)思考的訓(xùn)練價(jià)值很大。概念是思維的細(xì)胞,概念清楚了,思維的基礎(chǔ)就有了。將概念中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)家思維展開(kāi),并用于訓(xùn)練學(xué)生,是提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力的捷徑,也是提高高考成績(jī)的法寶。[3]
三、重視表達(dá)的規(guī)范要求,在精致表達(dá)中提升素養(yǎng)
現(xiàn)在很多學(xué)生忙于做作業(yè),有些教師也抱著“為你好”的心態(tài)布置了不少的作業(yè),認(rèn)為只要反復(fù)訓(xùn)練,就能夠“熟能生巧”,卻不重視學(xué)生解題時(shí)的規(guī)范表達(dá)。實(shí)際上數(shù)學(xué)解題是有一定規(guī)范要求的。規(guī)范的語(yǔ)言敘述應(yīng)步驟清楚、正確、完整、詳略得當(dāng),言必有據(jù)。而有些學(xué)生只注重結(jié)論、忽視過(guò)程,還有些學(xué)生甚至隨意杜撰數(shù)學(xué)符號(hào)和數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ),導(dǎo)致問(wèn)題解決出現(xiàn)不該有的失誤。
對(duì)于學(xué)生規(guī)范表達(dá)習(xí)慣的培養(yǎng),教師一定要給予重視。因?yàn)閿?shù)學(xué)是講理的,具有邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性。表達(dá)能力有口頭表達(dá)和書(shū)面表達(dá),這兩種表達(dá)方式各有優(yōu)勢(shì),比較而言,口頭表達(dá)往往有“滑過(guò)”的現(xiàn)象,書(shū)面表達(dá)則不同,必須經(jīng)得住推敲,書(shū)面表達(dá)影響更大一些。江蘇省特級(jí)教師馮衛(wèi)東在《為“真學(xué)”而教》一書(shū)中說(shuō):“寫作是最好的學(xué)習(xí)。囿于我的經(jīng)驗(yàn),想不出還有什么方法、途徑比寫作更能豐富個(gè)人的內(nèi)涵,砥礪個(gè)人的思想,增長(zhǎng)個(gè)人的智慧,提升個(gè)人的品位。”“沒(méi)有寫作也無(wú)以發(fā)生深度的學(xué)習(xí):不管在哪種意義上,寫作都是最好的學(xué)習(xí)?!盵4]數(shù)學(xué)寫作也是最好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式之一。
數(shù)學(xué)寫作水平是學(xué)生多種能力的體現(xiàn)。從開(kāi)始將思考的問(wèn)題、研究的結(jié)論等羅列出來(lái)到能夠有條理地表達(dá),需要下一番功夫。這主要由數(shù)學(xué)寫作的特性所決定。
數(shù)學(xué)寫作是數(shù)學(xué)思維能力的外在表現(xiàn)形式。一個(gè)人的數(shù)學(xué)思維能力如何,是通過(guò)口頭交流與書(shū)面表達(dá)來(lái)呈現(xiàn)的。即使是口頭交流,除了即興發(fā)言(也要先打腹稿),正式的交流都需要先寫出文稿來(lái),可見(jiàn)書(shū)面表達(dá)是多么的重要。學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力(特別是邏輯推理能力)體現(xiàn)在數(shù)學(xué)寫作上,就是要做到言而有據(jù)。
數(shù)學(xué)寫作是需要來(lái)源的,也就是數(shù)學(xué)寫作不可能憑空杜撰,必須和反思、探究、實(shí)踐等創(chuàng)造性的思維活動(dòng)相結(jié)合。這些動(dòng)手、動(dòng)腦的活動(dòng)為數(shù)學(xué)寫作提供了材料,而數(shù)學(xué)寫作為呈現(xiàn)這些數(shù)學(xué)活動(dòng)提供了平臺(tái)。
數(shù)學(xué)寫作能夠改善學(xué)生的情感。數(shù)學(xué)寫作一方面能夠?qū)⒅袑W(xué)生欲說(shuō)的話表達(dá)出來(lái),體現(xiàn)其學(xué)習(xí)的心理狀態(tài)和學(xué)習(xí)能力,另一方面還能夠起到情感宣泄、交流溝通等作用。有利于改善中學(xué)生的心理狀態(tài),培養(yǎng)積極的情感,提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)好數(shù)學(xué)的自信心,養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣,發(fā)展自主學(xué)習(xí)的能力。
核心素養(yǎng)的培育倡導(dǎo)學(xué)科融合,“數(shù)學(xué)寫作”的實(shí)驗(yàn)恰恰體現(xiàn)了這種融合。數(shù)學(xué)寫作使學(xué)生學(xué)會(huì)了字斟句酌、學(xué)會(huì)了精致表達(dá),核心素養(yǎng)潛移默化地得到了提升。數(shù)學(xué)寫作是新課程落實(shí)培育學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的有力抓手。[5]
教師要循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)寫作能力,可以指導(dǎo)學(xué)生寫解題的思維過(guò)程,表達(dá)“怎么想到的”“為什么這么做”;可以寫問(wèn)題的不同解法,也就是一題多解,表達(dá)學(xué)生思維的不同角度;還可以指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)或者數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),將過(guò)程記錄下來(lái);等等。
綜上,教師需要認(rèn)真設(shè)計(jì)教學(xué)流程,抓住合適的教學(xué)契機(jī),布置恰當(dāng)?shù)膶?shí)踐活動(dòng),使學(xué)生在問(wèn)題解決中反思、感悟,同時(shí)開(kāi)展數(shù)學(xué)寫作活動(dòng),在寫作的過(guò)程中,學(xué)生就會(huì)不斷反思、推敲,促進(jìn)學(xué)科素養(yǎng)的生成。
【參考文獻(xiàn)】
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