【摘要】在日常的教學活動中往往伴隨著德育活動的開展,大多數(shù)教師都認為德育活動只是班主任團結(jié)班級、規(guī)范學生行為的工作,與自身學科關系并不密切,久而久之就造成了在學科教育活動中德育并沒有發(fā)揮出應有的作用.為此,筆者通過與數(shù)學學科相融合的案例,來說明在該學科教學過程中,如何開展和融入學科德育,從而讓學生在核心素養(yǎng)上得到全面發(fā)展.
【關鍵詞】初中數(shù)學;生日問題;德育活動;學科素養(yǎng)
著名的蘇聯(lián)教育學家蘇霍姆林斯基說過:教育離不開活動,當然也包括德育活動.義務教育數(shù)學課程標準中提出:讓學生“能夠在實際情境中發(fā)現(xiàn)和提出有意義的數(shù)學問題,進行數(shù)學探究;逐步養(yǎng)成從數(shù)學角度觀察現(xiàn)實世界的意識與習慣,發(fā)展好奇心、想象力和創(chuàng)新意識”[1].德育活動的展開一定要有思路,有方法,在數(shù)學問題研究過程中,去“體會數(shù)學對人類文明的作用,感受數(shù)學家嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和鍥而不舍的探索精神”[2].筆者同樣認同:“數(shù)學教學的育人功能要落實到課堂教學的每個環(huán)節(jié)中,盡管不是每個學生都能體會到教師的用意,但潤物細無聲對學生的潛移默化作用是重要的,終歸可以到達“輕沙走馬路無塵”的境界”[3].現(xiàn)結(jié)合初中數(shù)學兩則“生日問題”課例來看一看德育活動是如何滲透的.
1 用字母表示數(shù)——猜生日
北師大版七年級數(shù)學教材上冊第三章“整式的加減”第一節(jié)是“用字母表示數(shù)”,下面我們來一起看看這一節(jié)課的課堂實錄的片段,了解教師是如何通過猜生日滲透德育活動的.
師 我會使用“讀心術(shù)”,你們相信嗎?請在紙上把你們生日里面的月份,先乘以4,再加4,再乘以25,然后再加上生日中表示“日”的數(shù)字,就會得到一個結(jié)果,最后再把這個數(shù)字告訴我,我一定能夠猜出你們的生日.
生1,2,3 我得到的結(jié)果是xxx,您可以猜出我的生日嗎?
師 你的生日是xx月xx日.
生 老師,您真的很厲害耶!
師 請每個同學都想一想:我是如何猜到的?
探究活動1
(1)請在紙上任意寫一個兩位數(shù);
(2)然后將這個兩位數(shù)的十位數(shù)字和個位數(shù)字交換一下,又得到一個新的數(shù);
(3)最后請求出這兩個數(shù)的和.
師 那么這些和有沒有規(guī)律?
生 這個和是11的整數(shù)倍.
師 那這個規(guī)律對任何一個兩位數(shù)都成立嗎?
生 都是成立的.
師 假設存在一個兩位數(shù),我們把十位上的數(shù)字記作a,把個位上的數(shù)字記作b,大家能否用一個代數(shù)式把上面這個兩位數(shù)給表示出來?
生 10a+b.
師 好的,那么接下來把前面出現(xiàn)的兩位數(shù)的十位上的數(shù)字和個位上的數(shù)字進行交換,得到一個新的數(shù),請問這個數(shù)該如何表示呢?
生 10b+a.
師 如何表示這兩個數(shù)的和?
生 (10a+b)+(10b+a).
師 得到的結(jié)果是什么?可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?
生 11a+11b,這個和也是11的整數(shù)倍.
師 那么以上規(guī)律對任意一個兩位數(shù)都成立嗎?
生 成立.
師 讓我們再次回到剛才的“讀心術(shù)”,如果某位同學的生日是11月10日,那么算出來的數(shù)是多少呢?
生 11×4+4=48,48×25=1200,1200+10=1210.
師 請問大家有沒有發(fā)現(xiàn)得到的數(shù)和生日之間有什么規(guī)律?
生 之前得到的數(shù)1210-100=1110,就正好是出生月份和日的順序排列.
師 同學們現(xiàn)在知道老師的“讀心術(shù)”其實沒那么神奇吧,大家根據(jù)上面提到的“用字母表示數(shù)”來證明你的結(jié)論.
生 思考……假設某位同學的生日的月份是a,生日的日是b,那么可以列出算式:
(a×4+4)×25+b=100a+b+100.
師 大家步驟寫得非常規(guī)范,推導過程也很清晰.同學們,知道自己爸爸媽媽生日的請舉手.
生 舉手(幾乎所有同學都舉手了).
師 那爺爺奶奶的生日呢?
生 舉手(只有極少數(shù)同學舉手了).
師 那今天老師給大家布置第一個家庭作業(yè),通過剛才老師的“讀心術(shù)”去猜出自己家里長輩的生日,大家能不能保質(zhì)保量完成好?
生 好的,一定完成好.
我們通過教材上出現(xiàn)的數(shù)字游戲,充分體現(xiàn)了數(shù)學中的符號感,在這個過程中學生充分感受到了整式加減運算的必要性,同時充分發(fā)揮了學生主體作用,讓他們在整個活動過程中去觀察、歸納,自然地認識到一個基本規(guī)律:整式的加減就是整式簡化的本質(zhì).數(shù)學教育中體現(xiàn)德育的前提是“讓學生喜歡數(shù)學”,衡量一個數(shù)學教師實施德育是否成功的基本標準是“學生是否熱愛數(shù)學”[4].同樣,設置這個環(huán)節(jié)一方面讓學生體會由特殊到一般的數(shù)學思想方法,知道要找到規(guī)律可以利用“字母表示數(shù)”把數(shù)進行一般化,然后利用列代數(shù)式的方法與整式的運算,得到最終的表達式,為后面探究活動做準備;另一方面,借由“生日”這個環(huán)節(jié),可以詢問學生是否知道自己長輩的生日,如果不知道也可以采用這個活動,讓學生回家后計算,達到讓學生學會感恩的德育目的.
2 用頻率估計概率——生日相同的概率
北師大版九年級數(shù)學教材上冊第三章“概率的進一步認識”第二節(jié)“用頻率估計概率”,同樣地結(jié)合本節(jié)課的教學片段,通過探究生日相同的概率活動,開展德育活動.
師 《紅樓夢》中出現(xiàn)了3個人的生日在同一天的“奇觀”,僅僅只是巧合而已嗎?
師 (播放視頻)在這個視頻中,可以看到古人過生日的方式,比如作揖,拜壽,大家都會送上最真誠的祝福,可不僅僅像同學們過生日聚聚餐、吃蛋糕、長壽面之類的,老師小時候給爺爺奶奶拜壽也要給他們磕頭,感謝他們的養(yǎng)育之恩,也會送上福泰安康的祝福.
以中國傳統(tǒng)小說《紅樓夢》的經(jīng)典情節(jié)作為開篇,激發(fā)學生的學習興趣.“情感指的是個體對于數(shù)學和數(shù)學學習的傾向性,包括動機、興趣、自信心等.數(shù)學課在人們心目中往往是枯燥乏味的,因為學生面對的往往是冷冰冰的概念、公式、定理、法則以及做不完的卷子,幾乎看不到數(shù)學學科中的人的元素”,將與生日有關的話題直接作為課堂的導入,可以直接以生活情境帶動學生學習數(shù)學的情感[5].
師 在這個情境中,為什么會有這么巧合的事情?
(1)隨機找到400位同學,以上樣本中肯定會有2人的生日相同(可以不同年份)嗎?
(2)那么,現(xiàn)在換成隨機找到300位同學,會有2人的生日相同(可以不同年份)嗎?
(3)50位同學中出現(xiàn)2個同學的生日相同的概率非常大,信不信?
生 對于(1),回答是肯定有,因為一年最多366天(閏年);
對于(2),回答是不一定有2人的生日相同;
對于(3),幾乎所有學生都認為可能性很小.
師 先用一種快速的方法來檢驗下,老師說月份,大家根據(jù)自己生日對應的月份舉手,然后來統(tǒng)計咱們班上有沒有生日相同的同學.
生 1-12月生日的學生舉手(結(jié)果發(fā)現(xiàn)班上不止一組同學的生日相同).
在“2人生日相同”的概率情境中,首先根據(jù)人數(shù)的變化來推斷可能性的變化,貼近生活,極大程度上活躍課堂氛圍.老師提出論斷:“50人中2人生日相同的概率很大”,造成直觀沖突,結(jié)果發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)果非常令人不可思議,通過這一系列的課堂設計,讓學生明白一個道理:直觀是不可靠的,要得到正確的結(jié)論,必須通過合作交流,來探索生日相同的可能性大小.
活動探究2
課后請每個同學自己隨機調(diào)查10個人的生日,從所有數(shù)據(jù)中隨機抽取50個生日數(shù)據(jù),找出其中是否有2個人生日相同,請根據(jù)實際情況來設計方案,估計50個人中出現(xiàn)2個人生日相同的概率.
生 準備了以下幾種活動設計方案:
方案①:全班分成10個小組,所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一放在一起,隨機均勻打散,再從中隨機抽取5個,然后把10個小組的結(jié)果放在一起組成50個生日數(shù)據(jù).
方案②:把全班所有數(shù)據(jù)寫在紙條上,然后放進箱子混勻,隨機抽取50個生日數(shù)據(jù).
方案③:將每個同學調(diào)查的生日結(jié)果,進行隨機排列(比如排成25行,每一行20個),然后從每一行選取2個數(shù)據(jù),一共50個生日數(shù)據(jù).
方案④:隨機抽取50個同學,每人一個數(shù)據(jù),組成50個生日數(shù)據(jù).
出現(xiàn)“2個人的生日相同”的次數(shù)
出現(xiàn)“2個人的生日相同”的頻率
師 經(jīng)過了多次重復實驗,估算出50人中出現(xiàn)2人生日相同的概率.下面我們可以通過具體的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)在0.9704左右,這個概率是非常大的.
這樣得出的結(jié)果可解釋《紅樓夢》中出現(xiàn)生日相同“遇的巧”的問題.
上面的結(jié)果有點出乎咱們的意料,大家總是會覺得出現(xiàn)2個人生日相同的概率非常低,真實的結(jié)果和直覺很不相同.
大量的重復隨機試驗后,拋開人為因素的誤差影響,可能得到的實驗結(jié)果不一定每次都相同,但基本波動在一定的數(shù)據(jù)范圍內(nèi).以上是頻率穩(wěn)定性定理,概率可以通過大量重復試驗得到的頻率得到,最早是瑞士著名數(shù)學家雅各布·伯努利(1654—1705)發(fā)現(xiàn)的.
“當前的數(shù)學學科德育評價過于關注學生數(shù)學學習的結(jié)果,忽視學生在學習過程中個性品質(zhì)、思維方式和情感態(tài)度方面的變化與發(fā)展”,而通過這節(jié)課例,由教師提出設想,引導學生進行探究實驗活動,通過大量可重復的實驗,測算出頻率,然后通過該頻率可以估算出比較復雜的隨機事件的概率,和我們的直觀感受是很不相同的
3 結(jié)語
通過上述兩個課例的研究,我們可以看到如何在課堂中逐步去滲透德育教育,重點的體現(xiàn)不應該只是說教,而是在思考過程和探究中循序漸進去浸潤,應當從每一個教學設計活動的設計入手,在教學環(huán)節(jié)引導上層層相扣.積極引導學生參與,教師在這個過程中充分發(fā)揮引導作用,來不斷培養(yǎng)學生思維習慣,讓德育活動在課堂中“潤物細無聲”,注重發(fā)揮多渠道、多角度的教育作用,開展有的放矢的教育.教師本身從思維觀念上也要改變“重智輕德”的傾向,應當是向“德智兼重”的新理念轉(zhuǎn)變,踏踏實實在教學活動中進行探索與實踐,借助科組和學校大集體的力量,多去吸取他人教學長處,自我反思與批評,不斷歸納總結(jié),不斷探索升華.
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)[M].北 京:北京師范大學出版社,2022:5-6.
[2]方延明.數(shù)學文化[M].清華大學出版社,2007.
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[4]張奠宙,馬珉興.數(shù)學學科德育[M].高等教育出版社,2017.
[5]汪曉勤, 鄒佳晨.基于數(shù)學史的數(shù)學學科德育內(nèi)涵課例分析[J].數(shù)學通報,2020,59(03):7-12+19.