數(shù)學(xué)學(xué)科育人的幾個視角

本文格式為Word版，下載可任意編輯——數(shù)學(xué)學(xué)科育人的幾個視角張金勤朱宇

教育的根本使命在于“育人〞，這是所有學(xué)科共同的核心任務(wù)。作為基礎(chǔ)教育的一門重要學(xué)科，小學(xué)數(shù)學(xué)理應(yīng)表達立德樹人導(dǎo)向，寓育人目標于學(xué)科教學(xué)之中。育人目標不是空談，要滲透到實實在在的教學(xué)實踐中，從這個意義上說，課堂是學(xué)科育人的主陣地。那么，怎樣發(fā)揮數(shù)學(xué)學(xué)科特點，挖掘育人關(guān)鍵元素，從學(xué)科教學(xué)走向?qū)W科育人，實現(xiàn)教書與育人的和諧統(tǒng)一呢？在此，筆者輯錄幾位數(shù)學(xué)名師的教學(xué)案例片段，與讀者共同共享他們在教學(xué)中把握育人契機，讓數(shù)學(xué)學(xué)科立德樹人功能真正落實的教學(xué)聰慧。

學(xué)科知識的視角——系統(tǒng)認知，整體建構(gòu)

許衛(wèi)兵（認識面積）

師：怎樣計量，才能知道面積的大小呢？

生（齊）：定標準，去測量，得結(jié)果。

師：很好。這是計量的步驟，也是測量的方法。今天，我們在學(xué)過計量時間、長度、質(zhì)量的基礎(chǔ)上，又學(xué)到了一種新的計量——

生（齊）：面積。

師：那你覺得面積和時間一樣嗎？和長度一樣嗎？和質(zhì)量一樣嗎？

生：都不同。

師：千金難買回頭看。計量長度時，用含有刻度的尺子去測量，尺子上的刻度，實際上就是測量用的標準。先定下標準，然后去測量，就能知道實際長度了。這樣一對比，你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？

生：每一個時間單位，其實也是標準，用時間標準去測量，最終得到多少時間。

生：計量質(zhì)量時，我們也先定了質(zhì)量的標準才能測量，最終得到有多重。

師：面積、長度、質(zhì)量、時間，它們雖然看起來都不一樣，但是在數(shù)學(xué)上，我們把它們都叫作計量。所以，看起來我們學(xué)習(xí)了好多內(nèi)容，實際上——

生：實際上學(xué)得很少。

生：它們之間都是相通的、有聯(lián)系的。

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準（2022年版）》指出：“把每堂課教學(xué)的知識置于整體知識的體系中，重視知識的結(jié)構(gòu)和體系……〞碎片化的零散堆砌不符合數(shù)學(xué)知識體系嚴密性和系統(tǒng)性的要求。因此，在教學(xué)中，許老師抓住知識點間的縱橫聯(lián)系，幫助學(xué)生形成知識結(jié)構(gòu)和認知建構(gòu)，促進學(xué)生思維水平自動化程度的提升。許老師站在系統(tǒng)的、結(jié)構(gòu)的高度，從本課的計量對象——面積，擴展到長度、質(zhì)量、時間等其他計量對象，以整體關(guān)聯(lián)的視角，啟發(fā)學(xué)生感悟到面積、長度、質(zhì)量、時間，它們雖然看起來都不一樣，但是都經(jīng)歷了“定標準，去測量，得結(jié)果〞這幾個步驟，在深化概念理解的同時，促進了學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)的完善與發(fā)展。這樣的處理，讓學(xué)生得到了宏觀的、結(jié)構(gòu)化的引導(dǎo)，由衷地感受到知識是會“生長〞的，主動求知的積極情感被充分激發(fā)，課堂由此充滿了張力。

學(xué)科技能的視角——激發(fā)興趣，張揚特性

潘小明（角的度量）

教師出示練習(xí)紙，讓學(xué)生單獨嘗試測量∠1的度數(shù)并做記錄。學(xué)生在投影儀上演示，量得∠1是30°。

師：有沒有量出的度數(shù)不是30°的？

生：我量出的是150°。

（大量學(xué)生認為錯了，該生也發(fā)現(xiàn)自己是看反了）

生：我發(fā)現(xiàn)好像是31°。

（教師讓該學(xué)生在投影儀上演示，該學(xué)生可能想要證明自己的31°是正確的，將一條邊往31°刻度線靠，其他同學(xué)紛紛指出下面的邊要對齊）

師：還有不同答案嗎？有沒有32°的？

生：我開始量出的是32°，我想確認一下，再量了一次，發(fā)現(xiàn)方才的一條邊沒有對齊，應(yīng)當是30°。

師：方才這位同學(xué)說，他開始量出的是32°，為了確認一下是否正確，他又量了一次，結(jié)果量得是30°。那我就不知道畢竟是第一次的32°對，還是其次次的30°對？

生：其次次的30°是對的。

（教師讓學(xué)生在投影儀上進行演示）

生：我前面不提防量成了32°，后來我再量時發(fā)現(xiàn)沒對齊，應(yīng)當是30°。

師：你說的對齊，是指要對齊哪些東西？

生：先要把這個孔與角的頂點重合。

師：這個孔就是量角器的什么？

生：是量角器的中心。

師：既要將角的頂點與量角器的中心對齊，又要把角的一條邊與0刻度線對齊，然后，看另一條邊對準的刻度就是這個角的度數(shù)。

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價值不僅在于習(xí)得學(xué)科知識，還在于把握學(xué)科技能。學(xué)科技能是發(fā)展學(xué)生綜合能力的重要組成部分。學(xué)科技能的把握，是成就學(xué)生特性化發(fā)展的必由之路。在教學(xué)中，潘老師沒有直接帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)量角的方法，而是本著“理解量角器原理〞與“把握量角方法〞兼顧的原則，放手讓學(xué)生獨立嘗試量角，啟發(fā)學(xué)生反思出現(xiàn)不同答案的原因，自發(fā)尋覓“對準〞“重合〞等關(guān)鍵要素，自主歸納量角的步驟和方法。從上述教學(xué)片段中，我們不難看出，潘老師精心組織實踐操作，秉承“差異性〞和“特性化〞的育人理念，引導(dǎo)學(xué)生充分經(jīng)歷度量工具形成的過程，不斷進行比較分析，促進學(xué)生對量角本質(zhì)的理解，為下節(jié)課畫角技能的習(xí)得打下基礎(chǔ)。技能訓(xùn)練不能把學(xué)生當作亦步亦趨的“操作工〞，要追求方法的深刻性、本質(zhì)化，促進學(xué)生思維能力、解決問題能力的實質(zhì)性提升，培養(yǎng)學(xué)生自信、自主、獨立的精神品質(zhì)。

數(shù)學(xué)思想的視角——聚焦本質(zhì)，著眼長遠

周衛(wèi)東（常見的數(shù)量關(guān)系）

師：老師開車從蘇州到海安，汽車的速度是90千米/小時，時間2小時，路程是多少千米？

生：90×2=180（千米）。

師：感謝你們幫老師算出了蘇州到海安的路程是180千米。假如老師開摩托車要幾小時？摩托車的速度是60千米/小時。

生：180÷60=3（小時）。

師：假如將來開通了動車要幾小時？動車的速度是180千米/小時。

生：180÷180=1（小時）。

師：你們都是怎么求出時間的？

生：路程÷速度=時間。

師：看來根據(jù)路程和速度就可以求出時間了。

師：那假如要求速度呢？

生：路程÷時間=速度。

[速度時間路程動車180千米/時1小時180千米汽車90千米/時2小時180千米摩托車60千米/時3小時180千米]

師：觀測上面這張表格，你們還有什么發(fā)現(xiàn)嗎？

生：我發(fā)現(xiàn)速度×?xí)r間=路程。

生：我發(fā)現(xiàn)路程一致，速度不同所用的時間也不同。

生：路程不變，速度越快，時間越少。

師：隨著交通工具的發(fā)展，速度越來越快，所需時間越來越短，但這三者之間的關(guān)系有沒有發(fā)生變化？

生：沒有。

師：都是路程=速度×?xí)r間。

“常見的數(shù)量關(guān)系〞是蘇教版數(shù)學(xué)教材四年級下冊第三單元“三位數(shù)乘兩位數(shù)〞中的重要內(nèi)容，是學(xué)生進一步學(xué)習(xí)正、反比例函數(shù)的重要基本模型。教學(xué)中，周老師為學(xué)生提供豐富的感性材料，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，不斷豐富學(xué)生對“路程、時間和速度〞三者之間關(guān)系的感知，在此基礎(chǔ)上通過理性的思考抽象出三個量之間的關(guān)系的模型。在層層深入的對話中，創(chuàng)設(shè)了路程不變、時間隨著速度的變化而變化的教學(xué)情境，含而不露地進行了函數(shù)思想的啟蒙，其價值已經(jīng)超越了知識的理解與模型的建構(gòu)。抽象思想是數(shù)學(xué)的基本思想之一，學(xué)生從量或形的視角，認識、分析客觀事物，抽象出某種數(shù)學(xué)模型，這個過程與人類認識客觀世界的過程完全一致，教學(xué)中，周老師讓學(xué)生經(jīng)歷了知識的“再創(chuàng)造〞過程，在促進學(xué)生對數(shù)量關(guān)系理解的同時，抽象、函數(shù)思想等數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培育也落到了實處。

數(shù)學(xué)文化的視角——培根固本，豐厚底蘊

蔡宏圣（用字母表示數(shù)）

師：下面一個練習(xí)是“編故事〞，故事的主角是a×4。老師先做個示范。假如a表示一本數(shù)學(xué)書的重量，那么a×4就是？

生（齊）：4本數(shù)學(xué)書的重量。

師：而且是4本同樣的數(shù)學(xué)書的重量。下面，哪個同學(xué)來編？

（學(xué)生用a代表各種數(shù)量，說了a×4的意思）

師：既然大家把a×4講得這樣豐富多彩，老師就講個這方面的歷史故事。

（學(xué)生鼓掌）

師：在歷史上，對于數(shù)量和數(shù)量之間的關(guān)系，我們?nèi)祟愖畛跏怯梦淖直硎镜摹?/p>

（課件出示：單個重量×4，單個價錢×4，每班人數(shù)×4。其中“重〞“價〞“人〞用紅色標出）

師：這樣表示對比煩瑣。后來，古希臘數(shù)學(xué)家丟番圖想到了用縮寫的方法來表示。這里的“單個重量×4〞，取“重〞發(fā)音的第一個字母，表示成“z×4〞。那么“單個價錢×4〞和“每班人數(shù)×4〞怎樣用縮寫的方法表示？

生：j×4和r×4。

師：丟番圖用字母的縮寫來表示數(shù)量間的關(guān)系，雖然簡單了，但每個字母都表示特定的意思，不能把z×4和j×4混雜起來，所以，并沒有給數(shù)學(xué)家研究數(shù)學(xué)帶來更多的簡便。到16世紀，法國數(shù)學(xué)家韋達想，假如把各種情境中字母表示的特定意思都去掉的話，不都是一個數(shù)和4相乘嗎？

（課件中的“z×4〞“j×4〞“r×4〞依次變?yōu)椤啊酢?〞）

師：所以，韋達就表示成了a×4，這里的a還是特定的意思嗎？

生（齊）：不是！

師：對，字母a已經(jīng)不表示任何具體的意義，和這里的小方塊一樣，只是一個符號而已。（板書：符號）自從韋達把字母當作符號來表示數(shù)之后，大量數(shù)學(xué)難題得到了解決，數(shù)學(xué)獲得了飛速發(fā)展，韋達被稱為現(xiàn)代代數(shù)學(xué)之父。

師（稍做停頓）：從丟番圖用縮寫的方法表示數(shù)到韋達把字母當作符號來表示數(shù)，用了整整1200年！

（學(xué)生情不自禁地發(fā)出了驚呼）

師：同學(xué)們，我們只用了40分鐘就跨過了人類認識提升的1200年歷史，你們的表現(xiàn)是最棒的。

無數(shù)的教育實踐告訴我們，學(xué)科文化之于育人，就宛如“一方水土養(yǎng)育一方人〞，通過學(xué)科文化的路徑來培育學(xué)生，實質(zhì)就是“育其根〞。教學(xué)中，蔡老師放手讓學(xué)生“編故事〞，充分體驗“用字母表示數(shù)〞的概括性，還原從“具體對象〞到“字母式子〞的抽象過程。在此基礎(chǔ)上，水到渠成地浮現(xiàn)從丟番圖到數(shù)學(xué)家們1200多年所走過的抽象表示數(shù)的歷程。特別是“我們只用了40分鐘就跨過了人類認識提升的1200年歷史〞激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱心，讓他們感受到數(shù)學(xué)的奇妙魅力。層層遞進的精彩演繹，學(xué)生感受到的不是枯燥無味的歷史記錄，而是洋溢著摸索精神、彰顯著人類聰慧的不平凡的歷程。