三、數(shù)學(xué)與生活聯(lián)系應(yīng)抓住生活問題數(shù)學(xué)化
學(xué)習(xí)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)知識(shí)和密切聯(lián)系實(shí)際,這兩者的關(guān)系六十年來一直有爭(zhēng)論,一個(gè)時(shí)期強(qiáng)調(diào)前者,一個(gè)時(shí)期又強(qiáng)調(diào)后者,左右搖擺不定。
我們應(yīng)該理直氣壯地堅(jiān)持:小學(xué)生的主要任務(wù),是學(xué)習(xí)系統(tǒng)最基本的數(shù)學(xué)知識(shí)。當(dāng)然,數(shù)學(xué)來源于生活,來源于實(shí)際問題,應(yīng)該把學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)同生活實(shí)際聯(lián)系起來。我認(rèn)為對(duì)小學(xué)生來說,主要應(yīng)該從完成學(xué)習(xí)系統(tǒng)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的角度看問題,聯(lián)系實(shí)際是為了更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí),不能破壞數(shù)學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性,不能削弱數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。六十年代初的教育大革命以及后來的文化大革命中,過分強(qiáng)調(diào)聯(lián)系實(shí)際、政治掛帥,把數(shù)學(xué)知識(shí)弄得支離破碎,數(shù)學(xué)質(zhì)量嚴(yán)重下滑,歷史的教訓(xùn)必須記取。
現(xiàn)在有兩種提法:數(shù)學(xué)問題生活化和生活問題數(shù)學(xué)化。這兩種提法粗看差不多,事實(shí)上是兩種不同的教育理念。數(shù)學(xué)問題生活化,是把數(shù)學(xué)問題落實(shí)到生活化,以為生活中有的就學(xué),生活中沒有就不該學(xué),這樣認(rèn)識(shí)問題是片面化、庸俗化的。生活問題數(shù)學(xué)化,這是指生活問題通過數(shù)學(xué)建模上升到數(shù)學(xué)問題。我主張?zhí)帷吧顔栴}數(shù)學(xué)化”,因?yàn)樗鋵?shí)到數(shù)學(xué)化,抓住數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)。正如國際著名數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾說過:“沒有數(shù)學(xué)化就沒有數(shù)學(xué)”(3)。
數(shù)學(xué)來源于生活,但不等于生活問題就是數(shù)學(xué)問題,也不等于數(shù)學(xué)問題都是生活問題。例如有一道非常簡單的應(yīng)用題:“黃花有8朵,紅花比黃花多2朵,紅花有幾朵?”這樣的問題在生活中是不存在的,因?yàn)橄纫兰t花有幾朵,才能知道紅花比黃花多2朵。在文革中曾批判這類題目嚴(yán)重脫離實(shí)際。但是,它可以作為數(shù)學(xué)問題存在,上升到數(shù)學(xué)模型就是“求比一個(gè)數(shù)多幾的逆命題”。又如在春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)上姜昆說過一段相聲,諷刺數(shù)學(xué)書上一道題:“有一個(gè)水池,打開進(jìn)水管注滿水池要3小時(shí),打開出水管放完整池水要2小時(shí)?,F(xiàn)在同時(shí)打開進(jìn)水管和出水管,要多少時(shí)間才能把一池水放完?”在日常生活不可能同時(shí)打開出水管和進(jìn)水管,真是吃飽了撐著,沒事干,引得哄堂大笑。這樣的問題在實(shí)際生活中不可能有,但可以把這種現(xiàn)象上升到數(shù)學(xué)問題,建立一種數(shù)學(xué)模型,就成為一種“動(dòng)態(tài)平衡”的數(shù)學(xué)問題,而且有著廣泛的應(yīng)用。例如,牧場(chǎng)牛吃草,牛在一邊吃草,要考慮到另一邊的草正在生長;人的新陳代謝,一邊在消耗能量,一邊又在制造新的能量。過去應(yīng)用題教學(xué)中有自編應(yīng)用題、看圖編題、根據(jù)情境編題、根據(jù)實(shí)物演示編題等都是要求學(xué)生把生活問題上升到數(shù)學(xué)問題的一種訓(xùn)練。
從新世紀(jì)開始的數(shù)學(xué)新課改中,取消應(yīng)用題的提法,改為“解決問題”(有時(shí)又叫“問題解決”),作為一項(xiàng)重大的改革。近十年來,教師迷茫,爭(zhēng)論不休。為什么通俗易懂,大家都明白的“應(yīng)用題”提法,非要改成深?yuàn)W莫測(cè),大家很難弄明白的“解決問題”呢?據(jù)說主要原因有二:一是同國際接軌,因?yàn)槊绹颂帷敖鉀Q問題”,我們也得跟著改,二是原有應(yīng)用題太陳舊,非得改。
稍有點(diǎn)邏輯常識(shí)的人都會(huì)看出:“解決問題”是一種領(lǐng)域,好比“數(shù)與代數(shù)”“空間與圖形”“統(tǒng)計(jì)與概率”等;應(yīng)用題是一種題型,好比計(jì)算題、文字題、圖形題。兩者之間不是并列關(guān)系,而是上下從屬關(guān)系。應(yīng)用題是屬于“解決問題”領(lǐng)域中的一種題型,這樣就能說得通了,大部分教師也會(huì)接受。應(yīng)用題無非是一種題型,為什么非得斬盡殺絕,把它逐出小學(xué)數(shù)學(xué)之外呢?
說原有應(yīng)用題教學(xué)太陳舊,這也不符合事實(shí)。改革開放以后,經(jīng)歷了1978年大綱、1986年大綱和1992年大綱,20多年來對(duì)應(yīng)用題教學(xué)進(jìn)行不斷改進(jìn),不斷完善,不斷創(chuàng)新,取得令世人矚目的發(fā)展。當(dāng)時(shí)有10多種實(shí)驗(yàn)課本,各個(gè)編寫組都在盡力改革原有的應(yīng)用題體系,設(shè)計(jì)各種新型應(yīng)用題內(nèi)容和形式。廣大教師也在教學(xué)實(shí)踐中不斷改革教法,逐漸形成一套行之有效的解題策略,有力地促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。
我是親自參與實(shí)踐和研究的,是一個(gè)見證人。根據(jù)兒童學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的規(guī)律,提出:“應(yīng)用題要過關(guān)必須抓審題”的觀點(diǎn),提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。八十年代,我主持了應(yīng)用題基本訓(xùn)練的研究,對(duì)常用的數(shù)量關(guān)系、解題思路、題目結(jié)構(gòu)以及解題方法進(jìn)行經(jīng)常性訓(xùn)練,每堂課只用5分鐘,用分散性訓(xùn)練方法,達(dá)到解決應(yīng)用題難點(diǎn)問題。后來集中了許多優(yōu)秀教師的力量編寫了全套(1-6年級(jí))《應(yīng)用題基本訓(xùn)練冊(cè)》,把應(yīng)用題基本訓(xùn)練序列化,科學(xué)化。應(yīng)用題解題策略的研究,把數(shù)學(xué)思想方法引進(jìn)到應(yīng)用題教學(xué)中,特別重點(diǎn)研究了線段圖的作用和使用。
這個(gè)時(shí)期,全國各地的研究風(fēng)氣很盛,涌現(xiàn)出大量應(yīng)用題教學(xué)的研究成果。我們應(yīng)該認(rèn)真總結(jié)改革開放20多年來的經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上繼續(xù)新的改革,走自己的路,而不是按照國外的理論和做法推倒重來,重砌爐灶。
四、四則運(yùn)算能力是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要能力
我對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的研究是從口算教學(xué)開始的。五十年代我當(dāng)農(nóng)村小學(xué)教師的時(shí)候,遇到一個(gè)頭痛的問題,學(xué)生經(jīng)常算錯(cuò),考試成績很差。我一再告誡學(xué)生不要粗心,不能做錯(cuò),可是學(xué)生還是經(jīng)常算錯(cuò),考試成績很差。我冥思苦想也想不出什么道理。
有一次,我買到一本蘇聯(lián)普喬柯的《算術(shù)教學(xué)法》,真是欣喜若狂。書中說,口算教學(xué)有著非常重要的意義,加強(qiáng)口算練習(xí)可減少學(xué)生計(jì)算錯(cuò)誤。書中介紹了一種口算練習(xí)條,使用后我發(fā)現(xiàn)不方便,不過由此受到啟發(fā),開始設(shè)計(jì)口算表。邊使用,邊改進(jìn),后來在《江蘇教育》(1956.23)上發(fā)表了。我考入華東師大教育系后,繼續(xù)研究,完成全套《小學(xué)數(shù)學(xué)口算表》,直到1979年才由上海教育出版社正式出版,這本只有幾十頁的小冊(cè)子,卻花費(fèi)了近30年的時(shí)間。
華東師大畢業(yè)后,我在附小搞教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)許多教師總認(rèn)為小學(xué)生主要用筆算,多練筆算就行了。由此,我決定搞“基本口算與筆算相關(guān)問題的研究”。主要采用調(diào)查測(cè)試和個(gè)別觀察分析的方法。在上海、安徽、湖北、廣東、河南的39所學(xué)校,158個(gè)班級(jí),7134名學(xué)生(包括四、五、六年級(jí))進(jìn)行調(diào)查測(cè)試。調(diào)查測(cè)試的結(jié)果表明:基本口算速度快,筆算速度也快,正確率也高;反之,基本口算速度慢,筆算速度也慢,正確率也低,有著非常顯著的的正相關(guān)現(xiàn)象(相關(guān)系數(shù)是0.760—0.763)。對(duì)學(xué)生的筆算錯(cuò)誤加以分析,發(fā)現(xiàn)筆算中絕大部分的錯(cuò)誤是由于基本口算不熟練而造成的。這次調(diào)查實(shí)驗(yàn)研究探索到兩條兒童學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的規(guī)律:“口算是筆算的基礎(chǔ)”“計(jì)算要過關(guān),必須抓口算”(4)。
八十年代,有些學(xué)校受“文革”期間三算結(jié)合教學(xué)的影響,對(duì)口算速度提出高指標(biāo),認(rèn)為越快越好,導(dǎo)致加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)。學(xué)生的口算能力高低應(yīng)該有一個(gè)尺度來衡量,也就是要制定出標(biāo)準(zhǔn)。有了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生就有了奮斗的目標(biāo),教師也能做到心中有數(shù)。學(xué)生的口算能力沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該加強(qiáng)練習(xí);已經(jīng)熟練了,訓(xùn)練的時(shí)間可以減少,把剩下的時(shí)間用于其他方面的訓(xùn)練。
制定口算表的標(biāo)準(zhǔn),既要照顧到培養(yǎng)學(xué)生良好計(jì)算能力的要求,但又不能脫離學(xué)生的實(shí)際情況,這是一項(xiàng)極其復(fù)雜艱巨的系統(tǒng)工程。我組織了京、滬、津、蘇、浙、皖、蒙、疆等十六個(gè)省、市、自治區(qū)的100多位教研員和教師參加協(xié)作研究組。受測(cè)學(xué)生達(dá)72000多人次。
在調(diào)查研究的基礎(chǔ)制定出11張口算表,并在教學(xué)實(shí)際中使用,再根據(jù)使用的情況,不斷修改調(diào)整,每張量表有及格標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)。由于我國幅員遼闊,各地教學(xué)水平和學(xué)生的基礎(chǔ)不一,因此制定的標(biāo)準(zhǔn)可以有一個(gè)幅度,不要一刀切。例如,以5分鐘做對(duì)題數(shù)為準(zhǔn),20以內(nèi)加減法量表的及格標(biāo)準(zhǔn)是60—70,優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)是80—90。這項(xiàng)口算量表的研究成果,在《人民教育》(5)發(fā)表后,引起全國小學(xué)數(shù)學(xué)教育界很大的反響。
我從幾十年對(duì)小學(xué)生計(jì)算能力的研究中得到啟示,要探索小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的奧秘,必須堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,走深入調(diào)查研究的道路。不能心血來潮,信口開河。現(xiàn)在有些人忌諱提“加強(qiáng)計(jì)算”,更不敢提“訓(xùn)練”。
2008年末,在濟(jì)南舉行“全國小學(xué)數(shù)學(xué)名師教學(xué)風(fēng)采展示活動(dòng)”。主辦方邀請(qǐng)我做講座,而且還非要我上一堂課。其實(shí)我不是“學(xué)數(shù)學(xué)名師,而是為了推介嘗試教學(xué)法偶爾上點(diǎn)研究課。我主張上真實(shí)創(chuàng)新的課,沒有刻意自己選擇課題,而是根據(jù)借班的教學(xué)進(jìn)度上四年級(jí)“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”。當(dāng)下名師的觀摩課大都喜歡上幾何圖形內(nèi)容的課,如“角的認(rèn)識(shí)”、“三角形面積計(jì)算”、“圓的周長”、“圓周率”等,這種課可以有精彩的情景的導(dǎo)入,能夠滲透數(shù)學(xué)思想,還能傳遞數(shù)學(xué)文化,大都會(huì)贏得觀眾的滿堂喝彩。一般都不愿意上計(jì)算課,這種課內(nèi)容單調(diào),很難出采,弄得不好還要被人批評(píng)同新課改背道而馳”。我思考良久,大家都不敢上,我就帶個(gè)頭。
那天上課,恰好我重感冒高燒剛退,為了使大會(huì)不受影響,我還是堅(jiān)持上。這堂課的教學(xué)過程大致是這樣的:學(xué)生已經(jīng)學(xué)過“除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法”,在此基礎(chǔ)上再學(xué)“除數(shù)是兩位數(shù)除法”,完全可以讓學(xué)生自學(xué),再嘗試練習(xí),然后小組派代表上臺(tái)當(dāng)“小先生”,講解兩位數(shù)除法的計(jì)算過程以及計(jì)算時(shí)的注意點(diǎn),小組之間相互評(píng)議,最后教師點(diǎn)撥總結(jié)。學(xué)生初步掌握了兩位數(shù)除法的計(jì)算法則后,組織學(xué)生練習(xí),練習(xí)有不同水平和不同形式的題目,有10道兩位數(shù)除法筆算題、12道試商填充題、10道口算題共計(jì)32道題。根據(jù)兒童年齡特點(diǎn),采取了多種練習(xí)形式:有搶答、小組競(jìng)賽、有口答、筆答。每一次練習(xí)都做到我一貫主張的四個(gè)當(dāng)堂:“當(dāng)堂練習(xí)、當(dāng)堂校對(duì)、當(dāng)堂訂正、當(dāng)堂解決”。由于教師講得很少,留出充裕時(shí)間讓學(xué)生練習(xí),這堂課幾乎把課本上的題目都做完了,課外就不必布置家庭作業(yè)了。下課前我出了一道筆算除法的趣味題,提供給學(xué)生回家思考,有興趣就做,沒有興趣可以不做。
山東臨沂師范學(xué)院數(shù)學(xué)系李紅婷教授聽了這節(jié)課,覺得計(jì)算課同樣可以體現(xiàn)新課改的“自主探究、合作交流、動(dòng)手實(shí)踐”的教育理念。同時(shí)認(rèn)為這堂課,教師少講,學(xué)生多練,通過多種形式的練習(xí),學(xué)生既學(xué)得輕松愉快,又把課本上的題目基本做完,沒有家庭作業(yè),減輕了學(xué)生課后作業(yè)負(fù)擔(dān)。因而李教授寫了一篇文章介紹了這堂課并加以評(píng)論,題為:《強(qiáng)化計(jì)算訓(xùn)練就背離新課程理念嗎?》(《中國教育報(bào)》2009.1.9)此文發(fā)表后,引來不少爭(zhēng)論,有贊成的,也有批評(píng)的。有的抨擊非常尖銳,題為“不要把孩子變成廉價(jià)的計(jì)算器”(6)給了一頂怪嚇人的大帽子;《人民教育》(2009.20)刊載一篇文章(7)也拿這堂課說事,并引出一個(gè)當(dāng)前必須弄清楚的一個(gè)嚴(yán)肅話題:“數(shù)學(xué)教育的核心是“數(shù)學(xué)”還是“教育””,該文的作者沒有直接回答,有點(diǎn)含糊其詞,但反對(duì)提“數(shù)學(xué)教育的核心是數(shù)學(xué)”的觀點(diǎn)是清楚的。
當(dāng)下,真正的學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴較少,我的一堂課能引起大家爭(zhēng)論是件好事,我樂意聽取各方面的意見。由于本文篇幅所限,不能展開論述我的觀點(diǎn)。不過我可以鮮明地表態(tài):數(shù)學(xué)教育的核心是數(shù)學(xué),在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中同時(shí)接受教育。
例如,在學(xué)習(xí)四則計(jì)算的過程中,不僅僅是掌握四則計(jì)算的法則,而且培養(yǎng)了數(shù)感、數(shù)學(xué)思維的方法,更重要的又培養(yǎng)了學(xué)生的認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍的工作精神以及獨(dú)立思考能力、分析推理的能力。就拿上面爭(zhēng)論的我上的“除數(shù)是兩位數(shù)除數(shù)”這堂課來說,有試商專項(xiàng)訓(xùn)練題:
括號(hào)中最大能填幾?【73÷(
這堂課最后我布置了一道趣味題,有時(shí)間做,沒有時(shí)間也可不做:這道筆算豎式中,僅看到4個(gè)已知數(shù),要填出9個(gè)未知數(shù),解這道題需要比較復(fù)雜的分析推理能力。很顯然,解題過程中能夠有效地提高學(xué)生的智力發(fā)展水平。這樣的練習(xí)難道是把孩子培養(yǎng)成廉價(jià)的計(jì)算器嗎?
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