数学实验带来的惊喜发现

首页 > 教育新闻 > 教育杂谈/2012-12-24 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

  有了计算机和互联网,更由于有张景中这样的尽了数学教育家之责的创新型研究成果,大大扩充了中学数学的知识与活动空间,令我们的数学教育步入真正的前沿,而不是照搬国外的与国情相悖的、空洞的理念或说教。

  ■方运加

  数学,这个一向被认为是由数学家的个人奋斗来取得成功的传统领域,正在通过互联网和丰富的应用软件,变成了巨大的数学实验空间,有难以计数的参与者从事着实验探索行动,每年都有许多令人惊喜的发现。

  与其他数学书不同,读《少年数学实验——张景中院士、王鹏远先生献给数学爱好者的礼物》要运用软件(课件),要进入互联网,唯如此方可拥有实验环境,再通过手脑并用的电脑操作来学习数学,解决各种生动有趣的问题,从“漂浮的树叶”到“打台球照镜子”,从“小鸡吃米”到“铺地板”、“骑自行车”,数学知识在这个天地里延伸出新的意义,畅游于这个奇特的天地,令人流连往返、痴迷其中。

  以“相似”知识为例,以往的教学都是通过创设情境、举例,使学生知其应用价值;通过定义、定理、公式、例题的讲授或形式各异的课堂活动,使学生掌握有关概念及方法;再通过练习和作业实现学生对“相似”知识的运用,学到的仍是僵化的、用于应对考试的应试方略。而在“数学实验”的天地里,学生可以运用“超级画版”,借助互联网,测量、作图、迭代、放缩、检索、模仿、试验、讨论、计算、证明,“多般武艺”无所不用其极,使得“相似”这个寻常的数学章节,成为蕴藏丰富的宝山,掘宝者们可以尽享发现的乐趣,智慧与探索能力的提高也是不言而喻的。

  《少年数学实验》中的“漫话相似”所展示的数学实验过程,将有可能成为学生主要的数学学习方式。因为,在我们这个星球上,几十年来,科学发现与知识形成及积累的方式,已经在发生着书中所展示的变化。教育,尤其是数学教育必须借助这个变化,甚至有必要担当这个变化的先行者。

  作者张景中用数学家的眼光,以数学教育为己任,全面审视中小学数学知识,为学生设计了数学活动的实在方法,创造了基于网络和数学软件的数学实验条件,打通了我国数学教育长期存在的瓶颈——学习方法单一、缺乏数学探索与实验的环境,教学方式僵化,少之又少的数学实验活动,往往是应景的纸上谈兵或公开课的“教学秀”,甚至连古代就有的以器物为探索手段的数学实验,也难见踪影。

  两千多年前的古希腊数学家阿基米德在《论平面平衡》一文中有个命题,说的是三角形的重心问题。现在,我们是从几何课中获得这个知识的,但这个知识的发现,却是阿基米德用实验获得的结果,不是逻辑推理的结果。阿基米德是运用实验发现数学规律的大师,可见实验早就是科学发现、数学发现的途径了。这个事实启发我们,在教学中,采用实验的方法获取数学知识,要比采用现成的方法获取现成的知识,更能提高人的智慧和能力。

  张景中的“数学实验”首先是填补了空白,这个空白有多层涵义,不仅是数学教育的空白,更是教育观念上的空白,是用科学的方式填补的。其次,“数学实验”是独创性工作,是张景中院士领衔的、基于我国自主开发的《超级画板》的创新型成果。中学数学教师普遍认为,这个软件是他们离不开的备课和教学工具。再其次,这本《少年数学实验》应了现实之需,给单腿走路的中国数学教育提供了另一条腿。我们缺乏以数学实验为基本内容的数学活动,缺少这样的教科书。

  (作者系首都师范大学教师)

  《少年数学实验——张景中院士、王鹏远先生献给数学爱好者的礼物》 张景中、王鹏远著 中国少年儿童新闻出版总社2012年10月出版

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