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【摘要】中职数学教学面临着一定的窘境,如何摆脱这种窘境,笔者在指导文件中寻找到有效突破点——数学史,并发掘其对实际教学中的重要意义,通过组织“数学那些事儿”数学社团,作为一个试验阵地,实施各种丰富的教学手段,以期实现目标.
【关键词】数学社团;数学史;中职数学;数学文化
一、中职数学教学的现状
从“中专”的黄金期消失之后,中国中等职业学校的生源质量不断滑坡,没有入学成绩的限制,所以学生的文化课基础极其薄弱.学生的基础知识及非智力因素较差,尤其是数学基础.许多学生对数学缺乏学习兴趣,学生视数学为枯燥、烦琐、艰难的代名词,对其产生恐惧心理,有的甚至拒绝学习数学.除了学习基础差的原因外,还有一个重要原因是,他们觉得学习数学,除了应付考试之外,别无他用[1],甚至更有学生表示“数学是教师虐人的最佳工具”(问卷调查时学生的真实答案).
二、引领中职数学教学的文件对社团活动的指导
在《中等职业学校数学教学大纲》(2009年版)中指出:“数学是人类文化的重要组成部分”,数学史是数学不可分割的一部分,在人类文化中处于独特的地位.学习数学史,可以知晓数学在文化史和科学进步史上的地位与影响,进而让学生理解数学的人文价值;大纲在“拓展模块”中指出:“学校根据学生兴趣和学校条件举办‘数学与文化’‘数学史’等专题知识讲座”.所以,深度融合了數学史的数学社团“数学那些事儿”通过各种活动提升学生的数学史认知,在平常课堂数学教学内容中发掘数学史的内容,通过揭示知识在历史上的发生的原因、发展过程;通过跌宕起伏的历史事件,激发学生学习数学的兴趣,使学生获得克服困难的信心与勇气.
三、数学史对于中职数学教学的重要意义
平常我们数学教学中让学生感到最头疼的是一些抽象的数学符号,以及这些符号中所包含的数学概念,由于缺少这些概念和符号的背景知识,所以,枯燥晦涩是必然的.而数学概念的形成恰恰是很多数学家艰辛努力的结果,蕴含了数学家的思维、研究及推理方法.在中职数学的教学中,如果注重运用数学史来对数学概念加以解释,充分理解数学概念中的数学思想方法,将会提升这些概念或符号的鲜活感、亲切感,从而促进学生数学概念的理解和提高学习的兴趣,而且也促进教师的教学方法的改进,数学史的引入使教师需要更加丰富的数学知识,需要考虑数学史的应用方式和切入点,无形之中提升教师的数学素养,改进教学方法.另一个方面,数学课程介绍的通常是一些数学片段,而数学史可以提供整个课程的概貌,不仅课程的内容互相联系,而且展现了与其他学科的千丝万缕的关系.历史可以还原真相,历史揭示数学知识的现实来源和应用,这会促使中职学生看到数学在文化史和科学进步史上的地位与影响,进而重视数学在当代社会发展中的作用,并且关注数学与其他学科之间的关系[2].著名思想家培根说:“读史使人明智”,笔者再引申一下这句话:“数学史可以给教师和学生一双更明亮的眼睛,来发掘数学中存在的巨大能量”.
四、社团活动中主要选取的内容
社团“数学那些事儿”的创设及运营中笔者整理了如下的内容供实际活动时采用:Ⅰ.总的学科发展史——数学史通史;Ⅱ.数学各分支的分科史;Ⅲ.不同国家、民族、地区的数学史及其比较;Ⅳ.数学家传记;Ⅴ.数学思想、数学概念、数学方法发展的历史;Ⅵ.数学发展与其他科学、社会现象之间的关系.
五、通过社团活动达成的目标
对社团的实际运营中,笔者发现,学生在“数学那些事儿”的氛围中,可以逐渐达成以下的目标:
(一)培养学生的爱国主义情感
中国数学史为我们提供了丰富的爱国主义教育素材.中华民族上下五千年的悠久文明,其中的数学史更是蕴含着国人数学智慧的结晶.比如,《周髀算经》作为中国历史上最早的数学著作,总结出了勾3股4玄5,比毕达哥拉斯要早上至少500年.祖冲之计算得出的圆周率精度,先于外国数学家1 000多年.这些中国数学史的精彩篇章可传递给学生以爱国主义的精神力量,帮助其树立正确的价值观取向[3].
(二)培养学生的学习兴趣
如果学生对所学内容发生兴趣,就能促使他们主动参与、积极思维和努力探索.现在,笔者将数学史以数学社团为桥梁融入中职数学课堂教学中,在创设情境的过程中,以数学史中故事情境的再现,培养学生学习数学的兴趣.在社团实际操作中,结合教学中的实际知识点拓展背景知识,“集合”小节中有集合论创始者康拓的人生故事,“区间”知识点里介绍无穷大概念的有趣比喻,“对数”中有对数概念的产生历史,老大难的“函数”有函数的创生历史……这些在实际教学中很少涉猎的内容,给学生们带来了极大的新鲜感,社团活动中,学生们有着极大的兴趣,有时会发出一阵惊呼,原来有这样的背景啊!他们在实际学习中有了与众不同的感觉,让数学的晦涩感得到一定程度的缓解,进而产生学习的兴趣.
(三)提升学生的学习热情
通过一些感人的数学故事可以让学生知道数学先辈们所付出的艰辛,及帮助数学家们在困难中不懈拼搏的精神动力——数学的内在魅力吸引着他们,从而让学生们努力去接近这种数学中的魅力,提升自己的学习热情.比如,陈景润在艰苦环境下攻克了世界著名数学难题“哥德巴赫猜想”中的(1 2),创造了距摘取这颗数论皇冠上的明珠(1 1)只有一步之遥的辉煌,使中国在哥德巴赫猜想的研究上居世界领先地位.这一结果国际上誉为“陈氏定理”,受到广泛引用,为中国的数学研究获得国际荣誉.这样的故事配合“哥德巴赫猜想”跌宕起伏的证明历程进行讲解,使学生在惊叹的同时,感受到了那份独特数学魅力,可以唤起他们心中或已沉睡许久的数学学习热情.
(四)培养学生数学文化素养
现代社会的发展是各个领域相配合的全面发展,其中就有数学的力量.数学作为一本基本学科,是其他各个学科能成之为现代科学的基础.人类社会生活深入渗透着数学,当然也就离不开数学文化,现代社会对学生的数学文化素养尤为需要.数学文化指的是数学在起源、发展、应用以及不断完善的进程中,数学本身对人类思维、观念以及思想等方面所产生的影响.数学作为一种独特的符号化、逻辑化语言,它不仅是工具,可融入人自身,成为人的重要素质,更可以成为人的一种修养,使站得更高,看得更远[4]. 社团的活动中,纳皮尔创生对数的艰难历程让人感慨万千,费马大定理气势磅礴的证明故事让人唏嘘……由这些故事可见,整个一部数学史就是数学家们艰苦卓绝、不断创新、发展的历史.通过社团活动“重现”数学的历史演变過程,努力追寻数学家的研究动机与研究过程,真实地展现数学家的思维过程,让学生“亲身经历”,数学家是如何选择突破口的?解决问题时运用了哪些思想方法?是如何修正错误或调整方向的?学生在“与数学家一起实践"的过程中,从心灵深处感悟到相应的数学文化,并获得数学素养的培养[5].
六、数学社团中所采用的手段
(一)多媒体
笔者系统制作的ppt作品《数学那些事儿》为社团的顺利连续开展提供了一个提纲,有了一个系统性的时间线,使社团的开展丢弃随意性,让学生有明晰的认识,真正有所得;反映著名数学家图灵使用计算机破解德国纳粹密码故事的电影《模仿游戏》,深深吸引住了学生,也让图灵的数学故事深入学生的内心;BBC制作的纪录片《数学的故事》为学生呈现了数学丰富多彩的一面,足以让学生喜欢上数学.
(二)数学实验
数学实验教学就是,根据一定的问题情境,设计实验方案和步骤,利用手工操作活动或计算机技术独立或小组合作进行数学实验,探究结论.笔者通过制作莫比乌斯带,布丰投针实验,让参与社团的学生手脑并用,在思考与动手操作的过程中获得直观体验,感受到特殊几何体所具有的神奇魅力,或是着迷于概率与圆周率的不期而遇.
(三)数学知识竞赛
通过信息化平台的支持,笔者在社团活动中可以通过手机,方便地进行各种数学知识竞赛,丰富课堂的活动形式,通过一种对抗让学生的积极性得到极大提升,也获得一种成就感,进而提高学生的学习劲头.
(四)寻找生活中的数学
教学做合一源自教育家陶行知的教学理论,“做”是核心,主张做中教,做中学,不仅可以将数学知识教授给学生,还能使学生增强自身的逻辑思维能力、自主学习能力、探究能力等[1].社团“数学那些事儿”设计了一个环节,就是让学生发现身边的数学,并整理在活动现场给大家分享,诸如,生活和艺术中的黄金分割,三角函数在实际测量中的运用,生活中图形的各种对称……气氛热烈,分享者充满紧张的兴奋,听众也是兴趣盎然,充分体现了“教学做”一体.
(五)微课制作
结合手段(四),笔者让学生制作与数学相关的ppt并录制微课,上传数学组的公众号,可以让更多的学生通过网络获得分享,制作的学生也获得极大的满足感.
(六)重演历史的小短剧
大数学家欧拉在叶卡捷琳娜二世的宫廷里,用著名等式eiπ 1=0挑战并赢得对手,这个传奇故事,学生在了解过这位大数学家丰富生平和浩瀚成果后,满怀热情地创作一个小短剧,并分组表演,让这个故事焕发了生命,也使社团活动获得不一样的生命力.
“数学那些事儿”社团活动在一个学年的运行中,学生和教师都获得了对数学的不一样的感受.学生觉得数学不冷峻了,还有了一点可爱的温度;教师觉得教学更有施展空间了,可以更发挥学生的主观能动性,使教学效率提高,而自身的数学素养也得到了提升,可以更从容面对以后的教学工作.真的很期望,我们以后的中职数学教学不是事儿!
【参考文献】
[1]程宪花.关于中职数学教学生活化的研究[D].济南:山东师范大学,2007.
[2]李昳.润物细无声,文化育能力——中职数学教学中渗透数学文化的探索与实践[J].中国校外教育,2016(22):134-135.
[3]赵凤兰.数学史对中职数学教学的影响[J].环球人文地理,2015(2):131.
[4]王琳玲.浅析数学史在中职数学教学中的应用[J].新教育时代电子杂志(教师版),2015(21):309.
[5]孟庆波.数学史在中职数学教学中的应用研究[D].济南:山东师范大学,2009.
【关键词】数学社团;数学史;中职数学;数学文化
一、中职数学教学的现状
从“中专”的黄金期消失之后,中国中等职业学校的生源质量不断滑坡,没有入学成绩的限制,所以学生的文化课基础极其薄弱.学生的基础知识及非智力因素较差,尤其是数学基础.许多学生对数学缺乏学习兴趣,学生视数学为枯燥、烦琐、艰难的代名词,对其产生恐惧心理,有的甚至拒绝学习数学.除了学习基础差的原因外,还有一个重要原因是,他们觉得学习数学,除了应付考试之外,别无他用[1],甚至更有学生表示“数学是教师虐人的最佳工具”(问卷调查时学生的真实答案).
二、引领中职数学教学的文件对社团活动的指导
在《中等职业学校数学教学大纲》(2009年版)中指出:“数学是人类文化的重要组成部分”,数学史是数学不可分割的一部分,在人类文化中处于独特的地位.学习数学史,可以知晓数学在文化史和科学进步史上的地位与影响,进而让学生理解数学的人文价值;大纲在“拓展模块”中指出:“学校根据学生兴趣和学校条件举办‘数学与文化’‘数学史’等专题知识讲座”.所以,深度融合了數学史的数学社团“数学那些事儿”通过各种活动提升学生的数学史认知,在平常课堂数学教学内容中发掘数学史的内容,通过揭示知识在历史上的发生的原因、发展过程;通过跌宕起伏的历史事件,激发学生学习数学的兴趣,使学生获得克服困难的信心与勇气.
三、数学史对于中职数学教学的重要意义
平常我们数学教学中让学生感到最头疼的是一些抽象的数学符号,以及这些符号中所包含的数学概念,由于缺少这些概念和符号的背景知识,所以,枯燥晦涩是必然的.而数学概念的形成恰恰是很多数学家艰辛努力的结果,蕴含了数学家的思维、研究及推理方法.在中职数学的教学中,如果注重运用数学史来对数学概念加以解释,充分理解数学概念中的数学思想方法,将会提升这些概念或符号的鲜活感、亲切感,从而促进学生数学概念的理解和提高学习的兴趣,而且也促进教师的教学方法的改进,数学史的引入使教师需要更加丰富的数学知识,需要考虑数学史的应用方式和切入点,无形之中提升教师的数学素养,改进教学方法.另一个方面,数学课程介绍的通常是一些数学片段,而数学史可以提供整个课程的概貌,不仅课程的内容互相联系,而且展现了与其他学科的千丝万缕的关系.历史可以还原真相,历史揭示数学知识的现实来源和应用,这会促使中职学生看到数学在文化史和科学进步史上的地位与影响,进而重视数学在当代社会发展中的作用,并且关注数学与其他学科之间的关系[2].著名思想家培根说:“读史使人明智”,笔者再引申一下这句话:“数学史可以给教师和学生一双更明亮的眼睛,来发掘数学中存在的巨大能量”.
四、社团活动中主要选取的内容
社团“数学那些事儿”的创设及运营中笔者整理了如下的内容供实际活动时采用:Ⅰ.总的学科发展史——数学史通史;Ⅱ.数学各分支的分科史;Ⅲ.不同国家、民族、地区的数学史及其比较;Ⅳ.数学家传记;Ⅴ.数学思想、数学概念、数学方法发展的历史;Ⅵ.数学发展与其他科学、社会现象之间的关系.
五、通过社团活动达成的目标
对社团的实际运营中,笔者发现,学生在“数学那些事儿”的氛围中,可以逐渐达成以下的目标:
(一)培养学生的爱国主义情感
中国数学史为我们提供了丰富的爱国主义教育素材.中华民族上下五千年的悠久文明,其中的数学史更是蕴含着国人数学智慧的结晶.比如,《周髀算经》作为中国历史上最早的数学著作,总结出了勾3股4玄5,比毕达哥拉斯要早上至少500年.祖冲之计算得出的圆周率精度,先于外国数学家1 000多年.这些中国数学史的精彩篇章可传递给学生以爱国主义的精神力量,帮助其树立正确的价值观取向[3].
(二)培养学生的学习兴趣
如果学生对所学内容发生兴趣,就能促使他们主动参与、积极思维和努力探索.现在,笔者将数学史以数学社团为桥梁融入中职数学课堂教学中,在创设情境的过程中,以数学史中故事情境的再现,培养学生学习数学的兴趣.在社团实际操作中,结合教学中的实际知识点拓展背景知识,“集合”小节中有集合论创始者康拓的人生故事,“区间”知识点里介绍无穷大概念的有趣比喻,“对数”中有对数概念的产生历史,老大难的“函数”有函数的创生历史……这些在实际教学中很少涉猎的内容,给学生们带来了极大的新鲜感,社团活动中,学生们有着极大的兴趣,有时会发出一阵惊呼,原来有这样的背景啊!他们在实际学习中有了与众不同的感觉,让数学的晦涩感得到一定程度的缓解,进而产生学习的兴趣.
(三)提升学生的学习热情
通过一些感人的数学故事可以让学生知道数学先辈们所付出的艰辛,及帮助数学家们在困难中不懈拼搏的精神动力——数学的内在魅力吸引着他们,从而让学生们努力去接近这种数学中的魅力,提升自己的学习热情.比如,陈景润在艰苦环境下攻克了世界著名数学难题“哥德巴赫猜想”中的(1 2),创造了距摘取这颗数论皇冠上的明珠(1 1)只有一步之遥的辉煌,使中国在哥德巴赫猜想的研究上居世界领先地位.这一结果国际上誉为“陈氏定理”,受到广泛引用,为中国的数学研究获得国际荣誉.这样的故事配合“哥德巴赫猜想”跌宕起伏的证明历程进行讲解,使学生在惊叹的同时,感受到了那份独特数学魅力,可以唤起他们心中或已沉睡许久的数学学习热情.
(四)培养学生数学文化素养
现代社会的发展是各个领域相配合的全面发展,其中就有数学的力量.数学作为一本基本学科,是其他各个学科能成之为现代科学的基础.人类社会生活深入渗透着数学,当然也就离不开数学文化,现代社会对学生的数学文化素养尤为需要.数学文化指的是数学在起源、发展、应用以及不断完善的进程中,数学本身对人类思维、观念以及思想等方面所产生的影响.数学作为一种独特的符号化、逻辑化语言,它不仅是工具,可融入人自身,成为人的重要素质,更可以成为人的一种修养,使站得更高,看得更远[4]. 社团的活动中,纳皮尔创生对数的艰难历程让人感慨万千,费马大定理气势磅礴的证明故事让人唏嘘……由这些故事可见,整个一部数学史就是数学家们艰苦卓绝、不断创新、发展的历史.通过社团活动“重现”数学的历史演变過程,努力追寻数学家的研究动机与研究过程,真实地展现数学家的思维过程,让学生“亲身经历”,数学家是如何选择突破口的?解决问题时运用了哪些思想方法?是如何修正错误或调整方向的?学生在“与数学家一起实践"的过程中,从心灵深处感悟到相应的数学文化,并获得数学素养的培养[5].
六、数学社团中所采用的手段
(一)多媒体
笔者系统制作的ppt作品《数学那些事儿》为社团的顺利连续开展提供了一个提纲,有了一个系统性的时间线,使社团的开展丢弃随意性,让学生有明晰的认识,真正有所得;反映著名数学家图灵使用计算机破解德国纳粹密码故事的电影《模仿游戏》,深深吸引住了学生,也让图灵的数学故事深入学生的内心;BBC制作的纪录片《数学的故事》为学生呈现了数学丰富多彩的一面,足以让学生喜欢上数学.
(二)数学实验
数学实验教学就是,根据一定的问题情境,设计实验方案和步骤,利用手工操作活动或计算机技术独立或小组合作进行数学实验,探究结论.笔者通过制作莫比乌斯带,布丰投针实验,让参与社团的学生手脑并用,在思考与动手操作的过程中获得直观体验,感受到特殊几何体所具有的神奇魅力,或是着迷于概率与圆周率的不期而遇.
(三)数学知识竞赛
通过信息化平台的支持,笔者在社团活动中可以通过手机,方便地进行各种数学知识竞赛,丰富课堂的活动形式,通过一种对抗让学生的积极性得到极大提升,也获得一种成就感,进而提高学生的学习劲头.
(四)寻找生活中的数学
教学做合一源自教育家陶行知的教学理论,“做”是核心,主张做中教,做中学,不仅可以将数学知识教授给学生,还能使学生增强自身的逻辑思维能力、自主学习能力、探究能力等[1].社团“数学那些事儿”设计了一个环节,就是让学生发现身边的数学,并整理在活动现场给大家分享,诸如,生活和艺术中的黄金分割,三角函数在实际测量中的运用,生活中图形的各种对称……气氛热烈,分享者充满紧张的兴奋,听众也是兴趣盎然,充分体现了“教学做”一体.
(五)微课制作
结合手段(四),笔者让学生制作与数学相关的ppt并录制微课,上传数学组的公众号,可以让更多的学生通过网络获得分享,制作的学生也获得极大的满足感.
(六)重演历史的小短剧
大数学家欧拉在叶卡捷琳娜二世的宫廷里,用著名等式eiπ 1=0挑战并赢得对手,这个传奇故事,学生在了解过这位大数学家丰富生平和浩瀚成果后,满怀热情地创作一个小短剧,并分组表演,让这个故事焕发了生命,也使社团活动获得不一样的生命力.
“数学那些事儿”社团活动在一个学年的运行中,学生和教师都获得了对数学的不一样的感受.学生觉得数学不冷峻了,还有了一点可爱的温度;教师觉得教学更有施展空间了,可以更发挥学生的主观能动性,使教学效率提高,而自身的数学素养也得到了提升,可以更从容面对以后的教学工作.真的很期望,我们以后的中职数学教学不是事儿!
【参考文献】
[1]程宪花.关于中职数学教学生活化的研究[D].济南:山东师范大学,2007.
[2]李昳.润物细无声,文化育能力——中职数学教学中渗透数学文化的探索与实践[J].中国校外教育,2016(22):134-135.
[3]赵凤兰.数学史对中职数学教学的影响[J].环球人文地理,2015(2):131.
[4]王琳玲.浅析数学史在中职数学教学中的应用[J].新教育时代电子杂志(教师版),2015(21):309.
[5]孟庆波.数学史在中职数学教学中的应用研究[D].济南:山东师范大学,2009.