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茅雅琳 :诗意可抵岁月长,静待“数学”绽芬芳

守望真善美 守望新教育 2024-01-09

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【守望新教育 守望真善美】


诗意可抵岁月长,

静待“数学”绽芬芳

作者|茅雅琳 

来源|新教育研究院


人生如逆旅,你我亦是行人,正因为我的步履匆匆,所以收获满满。

我致力于“趣动数学”研究,推动学生数学学科写作,收获了许多额外的奖赏。2013年以来,孩子们累计撰写数学小论文近千篇,我们通过对积累的小论文进行研读分析,完善了“趣动数学”教学主张,依次完成了南通市教学研究重点课题,南通市“十二五”规划课题,南通市“十三五”规划课题,江苏省“十三五”规划课题也正在研究之中。《数学大世界》《启迪与智慧》杂志介绍并推广我们的课题研究。“趣动数学”课程荣获海门市首届卓越课程特等奖。我出版了1本专著,论文连续三年被人大复印资料全文转载。近期,我的科研成果《初中数学小论文:撬动学习方式变革的实践探索》更是获得了一个含金量很高的奖项——2021年度江苏省教学成果(基础教育类)二等奖。


三尺讲台讲三刻,一支粉笔书一生。我在追寻,在探索,用智慧对待教学,用进取开拓未来。九年前,开启学生数学学科写作之旅,主要基于以下两点思考:

(一)对“共读共写”生活方式的期许

“共读共写”是新教育倡导的师生日常生活方式,同时聚焦学生全方位的成长。我虽然是理科生,但对阅读和写作有着天然的向往和浪漫的期许。于是就有了把“共读共写”从传统的语文学科本位挣脱出来,迁移到数学学科中,创立一种全面提升学生数学素养新方式的想法。

(二)对“趣动数学”学习方式的思考

结合30年的一线教学经验,我提出“趣动数学”的教学主张。即针对学科特点,教师借助创设情境、设置问题、组织活动等教学手段,学生通过动手实践、动脑思考、动情体验等学习方式,实现从理解数学到热爱数学,从学会学习到主动学习的飞跃。“趣动数学”主要关注学生学习的内在感悟和外在行为。教师除了观察学生的课堂表现,作业的正确程度,还有怎样的媒介,能够了解学生对数学的真实感受?了解学生对知识和方法的掌握和理解程度呢?

在实践中探索,在行动中思考,2013年,我找寻到了一座链接文学与数学、技能与情感的桥梁——“数学小论文”写作。每月底的那个周末,对我们班学生来说,没有枯燥的练习,唯有数学的理性与文学的感性交融的特殊作业——一篇数学小论文。为了用“数学小论文”记录孩子们数学学习过程中的做法和思考,也为了反思自己的教学中到底教给了学生什么,为了和我的学生一起走一条数学学习的光明大道,也为了让成长这条河流,流淌过的地方,绿草如茵,鲜花盛开,我和孩子们主要作了以下三方面的工作。

(一)赏析优秀数学小论文,掌握写作方法。

数学小论文跳出语文的写作模式,不拘泥于文体格式,也没有题材限制,更不刻意追求写作文笔,唯一的要求就是表达真情实感。

(二)探索小论文的切入口,明确写作主题。

在实践中,我们师生共同研究、讨论、摸索,发现了数学小论文写作的五种切入口:


1.一节新课的学习体会

小刘同学记录了“加权平均数”一课的探究过程:

春光明媚的早晨,我们又迎来了新学期的第一节数学课,本来对数学课有那么一点点抵触,但老师的课题让人为之一振——《今天,我来当老总》。同学们的回应自然是震耳欲聋,有权,任性,何乐而不为呢?

然后,老师就在黑板上给出了表格1,


老师发问了:“如果你是老总,你会录取谁?”班上一片死寂,两个人的成绩都差不多,那怎么办,糊里糊涂选一个?有的同学甚至想出了石头剪刀布的歪招,老师用恨铁不成钢的眼神巡视了全班几眼,只得把智多星小崔叫起来,不愧为智多星,开口一句“用平均数”惊翻全场,顿感小学数学白学了.

看来崔总是个雇员工的高手。原来,将两人分数的平均数算一下,会发现甲的平均分为80,而乙则是79,所以应该录取甲.但我们也不是吃素的,刚才只是一时疏忽,下面只管放马过来!老师见我们兴致挺高,便又给出了表格2,这下我们全蒙了,两人的平均分完全相同,这不录取谁都会得罪人吗?要不两个都录取,看哪个表现好?显然老师看出了我们的小九九,又继续说,只能录取一个.

在我们大眼瞪小眼之时,又是崔总发话了:“不是我是老总吗,我觉得哪方面能力更重要,我就更重视一些.”又是一片惊呼,我更是有了一种想哭的冲动,大权在手,我们竟为此纠结,岂不笨哉?老师也把题目露出了庐山真面目,如果打字占10%,演讲占50%,写作占40%,那么你该录取谁?前面被崔总占了风头,这下同学们都斗志昂扬,一会就悟出了做法,将分数分别乘它的占比,再相加就可以见分晓了,这么掐指一算,甲的分数为79.5,乙为84,所以应该录取乙了!

老师终于露出满意的目光,把一个新的数学名词授予我们——加权平均数.哈哈,我记住你了!

2.一个概念的深刻剖析

小李同学编了一个童话故事,解释了射线与角之间的联系:

在角王国中,每个居民都十分友善,他们中有些名字十分简洁,叫∠1 、∠2……,他们是角中的数字一派.有一天,来了一群射线,他们叫OB、OC……他们稀奇地看着角,心想:这不就是两条射线组成的吗?我们也来试试.他们决定合体,变成角.于是,很多射线两两组合,有的组成了“人”字,有的变成了“×”,有的合成了一条新的射线,就是弄不出角的模样.

一条善于思考的射线并没有参加到组合的队伍之中,而是在一旁仔细观察着,他看了看角,又扭头看看一团乱麻的射线们.原来是这样!那条射线清了清嗓子,大声说道:“同胞们,别那么急着去组合,我们之所以变不成一个标准的角,是因为表面上看起来角只不过是由两条射线组成,其实这两条射线都有一个公共端点,在角中被称为顶点.所以大家在组合时要让自已的端点与其他射线的端点重合,这样才能成为一个角.” 射线们听了他的话,纷纷照做,顿时,大大小小美丽的角出现了,但是名字应该怎么叫呢?又不能与原来的角名字重复呀!正当众人冥思苦想时,那条射线又嚷了出来:“我早就想好了,分别取两条射线上的一点,记作点D、E,把顶点O放在中间,所以我所在的角的名字就叫∠DOE.”

射线们很快就取好了名字,在角王国中住了下来,成为了角中的字母一派.他们与数字一派和平相处,大家其乐融融.

3.一类题型的归纳总结

小施同学总结了因式分解三个注意事项:

客户您好,欢迎使用因式分解注意事项手册.作为新入驻初二学生大脑的数学“二十强”企业,投资虽有风险,但回馈利润高,是进行投资的极佳选择.所以投资前,请务必认真阅读本手册.

注意事项一:公因式的系数应为最大公因数,指数应选择相同字母的最小指数.

例1:8a3b3-12a2b3+16a2b=2a2b(4ab2-6b2+8) 提公因式正确吗?

解析:此题看似为正常的提公因式,其实是个“南郭先生”.提公因式步骤中有一点:系数应为最大公因数,括号中的4,6,8还有公因数,所以正确答案应为:

8a3b3-12a2b3+16a2b=4a2b(2ab2-3b2+4) .

例2:分解因式:xm-2xm-1+2xm-2

解析:我先将xm作为公因式,得xm-2xm-1+2xm-2= xm (1-2x-1+2x-2),发现指数出现了负数,因式分解是将一个多项式分成几个整式积的形式,这里出现了负指数,不是整式.我顿时觉得无从下手,将xm-2拆为xm÷x2也没有太大作用,这可咋办?回顾提公因式的三个步骤:①系数:最大公因数;②字母:公有字母;③指数:最小指数……哦,这里最小指数应该是m-2,公因式是xm-2,原式=xm-2(x2-2x+2) .

注意事项二:在分解看似完成后,还要再看一遍,检查有没有分到不能再分解.

例3:分解因式:(a2+1)2-4a2

解:原式=(a2+2a +1) (a2-2a +1)

解析:如果你认为做到这儿就做完了?错!利用完全平方公式还可以继续往下做:

原式=(a+1)2(a-1)2

注意事项三:不能漏解.

例4:若多项式4x2+kxy+36y2是完全平方式,则k=_____.

解析:我起先只写了24.但经过思考后发现,口诀:首平方,尾平方,首尾两倍中间放,只描述了项的绝对值,并未描述符号,所以正确答案应为±24.

数学解题的注意事项是无穷无尽的,以上仅为笔者因式分解时易犯的错误,如有其他注意事项,欢迎补充.

4.一个规律的探寻历程

小刘详细描写了他的“刘氏代数式”的产生过程:

今天遇到这样一个问题:

有一组数:求第n个数是多少?

这题在同学看来很简单,因为我们已经把它的规律摸清楚了,可以把它看成由三部分组成:符号,分子和分母.只要分别探寻这三部分的规律就可以了.分子是连续的正整数,第n个数的分子就是n,分母比分子大1,则第n个数的分母就是n+1,符号规律也容易确定,就是第奇数个为“-”,第偶数个为“+”,我自信满满地把我发现的规律写在黑板上,其中符号部分的规律当然是用文字语言叙述啦.可是,老师竟然不满意,她说:“用文字语言太繁琐,能否用一个简单的式子来表示第奇数个为‘-’,第偶数个为‘+’呢?”“what,这还可以用式子表示?不会吧?”同学们都一头雾水,我绞尽脑汁地思索着“既然老师提了这个要求,肯定可以有这样的一个式子,到底是哪个神奇的式子呢?”我苦思冥想着,“我们需要根据奇偶性来确定符号,其他不能改变,那么,用什么来控制符号呢?应该与负数有关,因为正数的任何次幂都是正数,而负数的奇次幂是负数,偶次幂是正数,结果的奇偶性与负数的次数有关…”想到这里,我异常兴奋,看来我的思路是正确的,就用负数的乘方来控制符号,又一个问题出现了,怎样不改变其他数值呢?对了,可以用-1!当n是奇数时,(-1)n是负数,当n是偶数时,(-1)n是正数,则这题的答案可以简单地写成 .我迫不及待地报出了答案,老师向我竖起了大拇指,同学们也都赞叹我想到了这么简单的一个代数式来调控奇偶性,老师说:“这个代数式非常简洁,我们就把它命名为刘氏代数式吧”!

太好了,我思考出来的式子竟然是用我的姓氏来命名,看来,上课积极思考会有额外的荣耀等着我们哦.

5.一种方法的推广运用

小张这样介绍“截长补短”:

一转眼《全等三角形》就学完了.形形色色的图形,令我有些目不暇接,与此同时我也感受到了图形的魅力.这不,又到了数学战队接受挑战的时刻了,茅老师说:“今天,我给你们推荐一道关于全等的好题,顺便让我看看你们的实力.”“呵呵,全等啊?我在行.”我暗自得意着.“请同学们看这题:如图,在四边形ABCD中,AC平分∠BAD,CE⊥AB于点E,且∠B+∠D=180°,求证:AE=AD+BE.


“就这道题啊,看上去蛮简单的嘛!”“就是就是,信不信我一会儿就搞定它!”一阵阵的窃窃私语.是吗?我抬头时,恰好听到茅老师的回应:“这道题的解法我从来也没讲过哦.”似乎为了增加这道题的含金量,又说:“这题方法不止一种,看谁的方法即多又好.”

愕然……

初步接触,感到有些棘手,该怎么证呢?我看到了已知条件角平分线,想到角平分线上的点到角两边的距离相等,所以,就试着过点C作CF⊥AD,交AD延长线于点F.发现AF=AE,再利用AAS可证得△CDF≌△CBE, 从而得到DF=BE,问题解决了.


还有什么方法呢?我仔细分析了刚才的方法,发现刚才的辅助线的作用是把两条较短的线段拼接成了一条线段,能否换一种拼法呢?我又陷入了沉思……,能否这样拼接呢?我作了如图2,延长EB到点F,使BF=AD,连接CF.

能证得吗?我发现无法证明△CDA≌△CBF ,后来与同学们交流了一下,发现他们利用图2是能够证得的,

原来只要把辅助线的作法修改为延长EB到点F,使EF=AE,利用线段中垂线上的点和线段两个端点的距离相等,可得AC=CF,再利用AAS可证得△CDA≌△CBF.


看似同样的辅助线,不同的已知条件解题的方法也不相同啊!

还有同学想到的方法是在AB上截取AF=AD或者在EA上截取EF=EB,都可以证得结论.

通过这次的解题,我掌握了一个新的本领——截长补短,合理地添加辅助线,可以帮助我们解决问题.


(三)采用不同方式,鼓励学生坚持数学写作

1.逐篇阅读,中肯点评

对同学们递交的文章我都认真阅读,每篇文章给出中肯的点评:“你巧妙地创设了一个童话故事,将射线,角等几何图形拟人化,借助射线想要组成角这样一个活泼轻松的场景,深刻诠释了角的定义——有公共端点的两条射线组成的图形叫做角,看得出来你已经很好地理解了概念的真谛”;“将行程问题放入童话故事情境中,激发了同学阅读的兴趣,文中还注意设置了问题,用于提醒同学们,解题时要看清题意,以免出错。文中计算到负数时能迅速认识到错误,并注意及时寻找错误的原因并进行调整,这也是解决实际问题不容忽视的步骤——检验是否符合实际意义,文章设计得非常巧妙”;“结合具体例题,剖析了解题过程的心路历程,运用诙谐轻松的语言,梳理了因式分解的三个注意事项,对其他同学具有很好的启发和借鉴的作用,佩服你的创新”…

2.精心修改,展示发表

我一直担任班主任工作,本届所带的1905班学生刚结束中考。为了给全体同学提供展示才华的平台,我专门开通了“茅雅琳学生成长工作室”班级公众号。学生优秀的数学小论文在公众号“趣动数学”栏目展示,特别突出的作品,积极参与投稿发表。到目前为止,有103篇小论文在公众号刊登,8篇小论文在《初中生世界》《时代学习报》刊登。

3.细心观察,因材施导

小陈,一个活泼可爱的男生,做事马虎,表现浮躁,喜欢耍小聪明,下课喜欢和同学打闹,有时会拿听到的高中知识来向我求证,解题速度很快,正确率较低,成绩处于班级中等偏下的位置。由于他的小论文主题和其他同学类似,他的马虎又导致文章中小错误不少,班级公众号连续多次没有选登他的文章。有一次,他发给我的文章后面特意附上了一段文字:“本文章由小陈同学呕心沥血而编,花了一个下午和半个晚上,令我感到最麻烦的就是写符号和画几何图形,几张几何图就花了我一个小时。本文章的数学符号全为公式编辑器所写,是标准的数学语言。但令茅雅琳大人失望的是小陈同学虽然精通wps和word,但不会用几何画板,画出来的几何图形不精确,我用量角器量过,大体准确,不影响阅读。因时间仓促,本文章虽经过反复校验,可还是有纰漏之处,希望茅大人能加以指出。诚心希望茅大人能采纳我的文章!”这么诚心写作,我当然会认真阅读,帮助他修改了一些问题,第一时间帮他刊登。自此以后,小陈对数学的热情越来越高,数学课堂的表现也越来越积极,自我期待也不断提升,后来顺利进入了本区最好的高中就读。

九年来,“趣动数学”之小论文写作,赋予我和学生积极看待世界的能量,读数学,读自己,读世界,以阅读和写作,链接未来,对接成长。

“教育是一首诗, 诗的名字叫未来”。是教育,让漫漫岁月充满希望和挑战;是数学,给平淡生活带来浪漫和芬芳。亲爱的新教育同仁,让我们把思考带进课堂,用写作沟通心灵,用激情照亮我们的教育人生。


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新教育新在何处?对于我来说,当一些理念渐被遗忘,复又提起时候,它是新的;当一些理念只被人说,今被人做的时候,它是新的;当一些理念由模糊走向清晰,由贫乏走向丰富的时候,它就是新的;当一些理念由旧时的背景运用到现在的背景去续承,去发扬,去创新的时候,它就是新的。

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