学有温度的数学

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  一、一道题目引发的思考
  北师大教材四年级下册“用字母表示数”课后的练习题中有这样一道题目:哈雷彗星76年出现一次,在公元s年出现后,下一次出现将在公元( )年。旁边还附了一张哈雷彗星的图片。
  在课前预设时,我认为这道题目挺简单,就放手让学生练习。结果却让我大跌眼镜,全班51人只有10人写出正确答案。问题的根源在哪里?“向学生讨教”是最好的途径。大部分学生都说对哈雷彗星的知识不了解。终于找到问题的根源了!我上网查找了哈雷彗星的相关资料,在另一个班级教学时,先出示这样的背景知识:
  很久以前,当一种奇特而罕见的天象赫然出现时,人类曾陷入极度的恐惧和惊惶,那便是彗星的突然光临。在汉语中,“彗”是扫帚的意思。老百姓向来把彗星称为扫帚星。后来,科学家发现,哈雷彗星是一种很普通的天体,有人称它是太阳系的流浪汉。它从海王星之外的太阳系郊区急急归来,沿着扁平的椭圆线一直走到金星轨道内的近日点,然后匆匆绕过太阳又扬长而去,这便是以76年为周期的哈雷彗星之路。(来源于央视纪录片的旁白)
  (1)哈雷彗星上一次光临地球是1986年,下一次出现在( )年。
  (2)哈雷彗星76年出现一次,在公元s年出现后,下一次出现将在公元( )年。
  全班学生基本答对。我认为原因在于:第一,先用科普化、趣味化的语言简单介绍了哈雷彗星的背景知识,学生对哈雷彗星有了一定的了解;第二,搭了一个“脚手架”(第一道练习题),学生建立了“下一次出现的时间=上一次时间 76”这样的模型。因此,解答第二题自然水到渠成。
  这一次的教学意外引发了我的思考。教材上类似的背景知识多吗?哪些背景知识是学生一目了然,而哪些背景知识学生不甚清楚,甚至影响到解题了呢?教师应该如何引领学生解读问题情境中的背景知识?
  二、细读教材
  我随手翻开了北师大四年级下册教材(2005年11月第2版),经过调查和整理,发现问题情境中的背景知识还真不少,整理如下。
  1.生物知识
  2.体育知识
  3.天文地理知识
  4.环保知识
  5.金融知识
  6.生活常识
  通过调查和整理,我欣喜地“偷窥”到教材编写者的一些良苦用心:
  这些背景知识涉及各个领域、各门学科,其中比重最大的是生物知识,这可能是认为四年级的学生对生物知识会比较感兴趣的缘故。这些背景知识不仅丰富了学生的见识,也丰富了教师的见识。如“回收1千克废纸,可生产0.8千克再生纸”,平常生活中的常识就是废纸可以再利用,但没想到利用率如此之高;又如“钟状菌的生长速度”也让人大开眼界。
  由于这些背景知识来源于各个领域,使学生体验到各个领域、各门学科都有数学问题,引领学生学会用数学的眼光分析问题和观察世界。“生活中处处有数学”,这句话说得太对了,但很多时候大家对“生活”二字的理解就有所偏颇,特别在一二年级,问题情境中“购物”的情境比重太大,给学生的错觉就是“只有买东西时才有数学问题”。事实上,数学无处不在,生物、天文、地理……都以数学学科为基础。教材中的这些背景知识为学生认识数学打开了另一扇门,引领学生学着用数学的眼光观察世界,发现和提出数学问题,并用数学的方法分析和解决问题。
  这些背景知识大部分浅显易懂,学生基本上能一目了然,但不可否认,对于四年级的学生而言,也有一些知识晦涩难懂,超出了学生的理解能力范围,比如关于汇率的知识。我在上这节课之前也做了很多功课,对于汇率产生的原因,我也曾试图去理解并用浅显的语言讲述给学生听,可是教学效果并不理想。
  三、我该如何做?
  对于教材编写者精心挑选的这些问题情境及相关的背景知识,如果把它完全看做解决问题的“条件”或“信息”,那这些信息和数据都是冰冷的,那真的体现了数学“冰冷的美丽”。然而,难道只有“冰冷的”才是数学吗?我绝不肯这么认为。如果能适度解读这些背景知识,不仅对学生文本阅读理解和解题大有裨益,也能让学生学有温度的数学。
  首先,对于那些浅显的背景知识,轻微解读。例如“世界上最大的鼠生活在南美洲,体重可达到50千克,身长1.5米;世界上最小的鼠生活在泰国的热带丛林中,体重约0.002千克,身长0.03米。”在阅读这个背景知识后,我没有马上让学生解题,而是让学生想象一下世界上最大的鼠有多大,并和自己的身高体重比一比,学生马上发现和班里那几个大高个的身高体重差不多,于是一片哗然;再让学生比一比0.03米有多长(相当于3厘米),体重0.002千克有多重(相当于2克),学生一副不可置信的样子。通过这样的解读,学生不仅兴趣高涨,而且加深了对长度单位和质量单位的体验。
  其次,对比较晦涩难懂的背景知识,重度解读。如“再生纸”的问题情境:“回收1千克废纸,可生产0.8千克再生纸。如果每人回收1.5千克废纸,我们班回收的废纸可生产多少千克再生纸?”我首先自己先学习,知道了制作再生纸的一些简单过程,然后做成课件,给学生做一个简单的介绍。虽然,这道题目从数学角度考量不算难,介绍再生纸的知识似乎没什么必要,然而,我首先是一位教师,其次才是一位数学教师,这样的介绍对提高学生的环保意识是很有帮助的。
  又如“每棵大树每天可吸收0.1千克二氧化碳,产生0.75千克氧气。据测算,每生产5000双一次性筷子需要1棵大树的木材。”在阅读这段背景知识后,我简要地补充介绍了光合作用的原理,使学生明白为什么要多种树的道理。
  再次,对于具有爱国题材的背景知识稍做延伸。如“在我国自行研制的‘神舟六号’载人飞船于2005年10月12日上午9时顺利发射成功。它在太空绕地球转了77圈,绕地球1圈大约需要1.5时。”在阅读神舟六号的相关信息后,我又简洁地向学生介绍神舟七号、八号、九号载人飞船的信息,而且告诉他们2013年神舟十号上天的好消息。另外,还给出了“太空俱乐部”的一些信息:我国是11个太空俱乐部成员之一,一开始我国想和美国共用空间站,美国不答应,后来我国自己独立建造空间站……学生非常感兴趣。我想在那一刻,爱国主义的种子会悄然种下,而这些信息远比空洞的说教有力。
  在做完背景知识的调查和解读后,我真切体会到了教材编写者的用心良苦。当然,留给我自己的思考更多了。首先,数学不仅仅是解题,学生也不是解题工具,透过数学我们可以学到更多的东西;其次,作为教师,我们是否也应具有数学的眼光,多发现、多积累具有数学问题情境的文本呢?另外,作为数学教师的我们,是否应该有更开阔的视野,更广泛的各科知识,从而更好地为数学教学服务?我想答案是肯定的。
  (责编 金 铃)
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