剛剛過去的2022年高考,創下了多個“第一”—— “雙減實施 疫情反撲”後的高考第一年;建國以來考試人數第一多;以及,數學考試堪稱史上第一難。這不,才剛考完,“高考數學”相關話題就迅速霸占了熱搜榜。
全國考生哀嚎一片,有的甚至在考場上就崩潰了——這“地獄級别”的考題,難到一道題都不會做!真的好想趴在地上哭啊!
對此,網友們感同身受,紛紛表示當年的記憶再次被喚醒,那種被數學考試所支配的恐懼感,又回來了!事實上,數學這門學科,的确是很多人學生時代的陰影。上課聽不懂,題目做不會,考試分不高,總是學不好,于是就更加不想學,越發“談其色變”……可以說,我們的孩子,正普遍深受“數學焦慮”的困擾。
01 那麼多孩子都“恐數”,究竟為什麼?
作為教育階段重中之重的學科,數學的重要性自然不必多說——升學考試拉開差距的關鍵,深造其他專業的基礎,還跟生活息息相關,能培養孩子邏輯、思辨、精算、歸納信息等多項能力……
盡管學好數學的意義毋庸置疑,但很多孩子都“恐數”,這也是不争的事實。
教育部此前發布的《2018年國家義務教育質量監測——數學學習質量監測結果報告》顯示,在四年級和八年級,存在數學焦慮(包括焦慮程度較高和焦慮程度高)的孩子比例分别達到了24.8%和40.9%。
為什麼會這樣?原因其實也很明了——因為難學啊!
長期以來,數學一直以抽象、枯燥、難理解而著稱。而目前我國中小學數學課普遍采取的是“接受式學習”,即讓學生跟着教材的進度按部就班,通過記憶強化和解題訓練來掌握這些知識點。
至于那些公式和定理是如何推導計算得來的?那些曲線為什麼是這樣的分布?那些立體幾何圖形的空間構造究竟是怎樣的?很多情況下,孩子們都處于一種“知其然卻不知其所以然”的狀态,并沒有徹底弄懂。
舉個簡單的例子。初中數學九年級上冊會學到二次函數的知識點。那麼,如何證明二次函數是光滑的曲線,而不是一條條線段連接而成的呢?
對于這個問題,單純的講解和黑闆紙面上的演示根本解釋不了,因為人無法畫出函數圖像上“全部”的點。于是,很多老師在教學過程中,隻能讓學生腦補大緻過程,然後記住結論即可。
可如此一來,孩子卻始終體會不到其中的奧妙,永遠學得一知半解。
而另一方面,近年來高考數學題目活、立意新的趨勢已越發明顯。就拿今年高考來說,針對數學試題人人喊難的情況,教育部教育考試院給出的解釋是:
“通過設置綜合性的問題和較為複雜的情境,加強關鍵能力的考查。強化數學思想方法的滲透,深入考查關鍵能力,優化試題設計,發揮數學科高考的選拔功能,助力提升學生綜合素質。”
可見,如今的數學學科,其實對學生的要求已越來越高。它考察的是邏輯推理、直觀想象、數學運算、數學抽象、數學建模、數據分析等綜合素養,倘若孩子僅僅着眼于機械重複的題海戰術,靠硬記結論和拼命做題,注定拿不了高分。
學好并非易事,但又必須要好好學。不禁要問——數學這門讓無數孩子糾結的學科,到底有沒有掌握的竅門呢?
02 學好數學的秘訣,原來盡在于此
事實上,要想事半功倍地學習數學,關鍵便在于讓孩子具有強大的“數學腦”,吃透每一個知識點。
而做到這一點的核心要素,就是讓抽象的數學運算變得更加“具像化”,符合人類的思維規律,從而讓孩子真正理解與掌握。
如何實現呢?這就需要我們轉變傳統的數學教育思路,融入現代化的新理念、新技術。這其中,結合數學實驗是必不可少的措施。
這裡說的“數學實驗”,指的是利用現代信息技術,在數學軟件的幫助下,将平面化的數學元素變成一個個動态的模型。
當抽象的函數、坐标、圖形等一下子直觀呈現在眼前,各種換算與演變過程用3D動畫來展示時,真的是一目了然、生動活潑,我們還用擔心孩子看不懂嗎?
值得一提的是,數學實驗注定是今後學習數學的必要手段和主要方向。早在2011年,教育部頒布的《普通高中數學課程标準》中就提到了數學實驗!
最新頒布的《義務教育數學課程标準(2022年版)》則強調要把“數學實驗室”列為課程資源之一,通過開展數學實驗來“促進學生對數學概念的理解和數學知識的建構”。
而“雙減”政策的落地,更是意味着光靠刷題就想學好數學已行不通。因此,讓孩子趁早接觸數學實驗,已然是大勢所趨!
《少年數學實驗》(第二版),就是在這樣的大背景下,為廣大中學生量身打造的數學實驗學習寶典,其作者是中科院院士張景中和北大附中退休數學教師王鵬遠。
作為深耕數學教育多年的專家學者,兩位老師始終緻力于推廣“利用計算機軟件動手實驗”的數學學習模式,并取得了顯著成效。
而這本書,正是他們通力編寫、傾心創造的力作,曾榮獲第三屆中國科普作家協會優秀科普作品獎金獎。全書以我國自主研發的數學教育軟件“網絡畫闆”為操作平台,設計了一系列由淺入深的趣味數學實驗。孩子可以通過計算機、智能手機或平闆電腦,自主進行作圖、計算、測量等操作,直觀地觀察圖形和數量關系的變化,從而發現數學的奧秘,體驗數學的樂趣,欣賞數學的美妙,并更好地理解數學。
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03 讓數學學習變得更容易,就在這本書
那麼,為什麼說在當今的教育大環境下,《少年數學實驗》(第二版)是孩子學好數學的得力幫手?原因正在于以下幾點——
1.知識點緊貼初中課标,一書吃透考試不愁
全書共分兩大部分——第1部分為“漫遊數學百花園”,第2部分為“電腦解題空間”。
其中,第1部分有10章,涉及的内容與當前初中數學教材知識點密切相關,比如平移、旋轉、對稱、相似等。第2部分有4章,内容包括三角形、四邊形、一次函數和二次函數等,題目均源于數學競賽和中考壓軸題,都是學生關心的熱點問題。
可以說,全書所有案例和素材都緊緊圍繞着最新的初中數學課程标準展開,隻要吃透其中的題目,孩子備戰考試不用愁。
2. 趣味實驗由淺入深,讓抽象的數學具體化
這本書有别于其他數學參考書的最大特點,就是通過利用計算機開展的數學實驗和動态演示課件來啟迪學生,引導他們發現數學之美、激發對數學的興趣,并為他們構建多種思路、對題目加以引申拓展。
就拿第1部分“漫遊數學百花園”來說,通過軟件操作,孩子們将會發現,平日裡給人以嚴肅面孔的數學,竟然可以如此親切生動——
美麗的萬花筒,原來是軸對稱變換原理的産物;
萬花筒的設計原理:多次軸對稱變換
小雞吃米和風車旋轉的動畫效果,是利用了圖形的旋轉;
低頭吃米的小雞的頭和尾巴的圓和三角形在旋轉
結合計算角和弧長的公式,自己也可以設計出一輛能夠轉動的自行車……
車輪滾動的距離與弧長和角度的關系
這些在課堂上學過的知識點,以一種趣味盎然的方式呈現在學生面前。看似抽象枯燥而不接地氣的數學,就這樣“活”了過來,變得無比貼近生活、引人入勝。
而第2部分“電腦解題空間”中,都是孩子平日學習當中的典型例題,這本書卻從數學實驗的角度出發,提供了與以往傳統教學截然不同的解題方法,并且形式更新穎、更具創造性,有助于幫學生拓寬思路,加深對相關數學知識的理解,保證了在升學考試中更加遊刃有餘。
與此同時,書中有些看似淺顯的例子卻有着深刻的學術背景,甚至有進一步研究發展的空間。例如,第10章中介紹的“兩個點如何相加”問題,深入挖掘的話不亞于科學基金課題或博士論文選題。這也為學有餘力的學生提供了充分發揮的空間。
全書案例豐富,樂趣十足,相應的分析則深入淺出,透徹全面。學生對着講解逐步操作,學習數學将變得更簡單、更高效。
3.親自實踐 自主探索,近距離感受數學的魅力
值得一提的是,這本書還附贈作圖工具和動畫課件,更有兩百餘個基于網絡畫闆制作的動态課件配套資源,可以在計算機、智能手機、平闆電腦等終端使用。
學生隻需要根據“操作說明”掃描相應二維碼或點擊相關網址鍊接,就可以獲取書中所有示例配套的課件,不僅能查看和欣賞動畫,還能自己編輯修改,進而不斷發現問題、深入思考。
通過每一次的實踐與體驗,孩子們得以親自探索數學世界的神奇,感受數學的無窮魅力。
04 寫在最後
作為業内權威專家的匠心著作,《少年數學實驗》(第二版)既可供中學生自學或在教師、家長的指導下學習,也可以作為中學數學教師和信息技術課教師的教學參考資料,還可以作為數學實驗校本課程的教材藍本。
老師上課好素材,學生自學好幫手。想讓孩子學好數學、老師教得輕松,這本書值得擁有!
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《少年數學實驗》(第二版)。
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