名
师
观
点
本质:数学是什么?
数学是什么,这似乎不应该成为一个问题,因为我们每天教“数学”,学生每天学“数学”。但静下心来想想,这个问题似乎很难回答。
(1)历史上很多数学家、哲学家都尝试解释什么是“数学”。柏拉图数学是一切知识中的最高形式;笛卡儿:数学是知识的工具;培根:数学是通往科学之门和钥匙;高斯:数学是科学的皇后;罗素:数学是符号加逻辑;黑格尔:数学是上帝描述自然的符号……
(2)我更认同伽利略的说法:数学是书写宇宙的文字。我个人认为,广义上的数学是存在于人脑之外的,是宇宙运行的规律,它是客观存在的,不以人们的意志而转移。狭义上的数学是存在于人脑之中的,是人对宇宙运行规律的认知与表达。这种认知与表达具有一定的个性和随机性:
如:伽利略是第一个用数学语言描述最具现实意义的自然界规律的人。他用数学方程式(s=½gt2)表达自由落体的变化规律,后来人们称这个方程式为重力加速度模型。伽利略用数学的语言给出了一个全新的认识世界的方法,就是用数学的语言探究并且表达自然界存在的规律,用试验或实验的方法验证所表达的规律。
再如:牛顿创立微积分的动机并不是为了数学的发展,而是为了更好的描述世界,巨著《自然哲学之数学原理》就充分展现了牛顿的这种思想。也就是牛顿在探寻宇宙规律的时候,发现原来的数学知识和方法无法很好的去刻画某些问题,所以创立了微积分。德国的莱布尼茨为了刻画一种发现的规律,而创造了微积分。可见牛顿、莱布尼茨的研究方法和伽利略是一致的,就是用数学的语言探究并表达自然界存在的规律。
(3)大家有没有想过这样一个问题:如果宇宙中存在地外生命的话,我们如何与外星文明沟通呢?中文?英文?手语?这些可能性几乎为零。我想只有数学能够完成这一任务。我们的数学与外星人的数学表现形式可能不同,但道理是相通的,因为,数学是对宇宙运行的规律一种表达。
关于课程性质,
新课标的变化是什么?
新课标新增了“数学源于对现实世界的抽象,通过对数量和数量关系、图形和图形关系的抽象,得到数学的研究对象及其关系;基于抽象结构,通过对研究对象的符号运算、形式推理、模型构建等,形成数学的结论和方法,帮助人们认识、理解和表达现实世界的本质、关系和规律”的内容。
(1)什么是抽象?抽象的本质是思维活动,而人的思维则是来源于具象的物质的。抽象是对具象的提炼、概况、总结、深化,是人类思维处理过的结晶。我国基础教育阶段的数学教育一直没有强调抽象能力的培养,要培养创新性人才,许多数学问题都需要从源头甚至从概念开始思考,许多数学模型需要从现实甚至从变量开始构建,这都依赖于研究者的抽象能力。
(2)抽象的三个层次:
基本概念:如,基于数量,抽象出了自然数的概念;基于实际物体,抽象出了平面图形的概念。
结构、关系:基于基本概念,抽象出数量关系、图形关系;平面图形中的关系平行、相交、垂直等。
结论、方法:基于结构和关系,人们对研究对象进行逻辑推理,形成数学的结论和方法。
数学是干什么的?
数学不仅是运算和推理的工具,还是表达和交流的语言。数学承载着思想和文化,是人类文明的重要组成部分。数学是自然科学的重要基础,在社会科学中发挥着越来越重要的作用,数学的应用渗透到现代社会的各个方面,直接为社会创造价值,推动社会生产力的发展。
(1)数学思维具有理性加工的功能,显示世界的许多东西一旦经过数学的加工,不仅具有了一般性,而且具有了真实性。数学概念特别是符号表达,数学公式特别是模型构建,逐渐成为理性加工的不可或缺的数学语言。
(2)数学是自然科学的重要基础,在社会科学中发挥着越来越重要的作用,数学的应用渗透到现代社会的各个方面,直接为社会创造价值,推动社会生产力的发展。随着大数据分析、人工智能的发展,数学研究与应用领域不断拓展。如:上网大数据下的你,喜好的精准推送;近期爆火的聊天机器人程序ChatGPT,它能够根据用户文本指令自动生成内容,包括创作诗歌、设计小说大纲、解决程序代码问题等等,受到了广泛关注。
给我们怎样的启示?
以“课程性质”指导教学实践,对小学数学教学改革实践有哪些启示呢?结合对新课标“课程性质”部分的学习、解读与思考,从落实数学教育的根本任务、发挥数学课程的育人价值、发展学生的核心素养出发,提出小学数学教学需要实现的三个转变:
(1)从学科现象教学转变为学科本质教学:教数学本质,我们数学老师要先掌握数学本质——深度。
(2)从知识散装教学转变为知识结构教学:把知识串起来,形成——知识体系。
(3)从单一学科教学转变为学科融合教学:体现数学与其他领域的紧密联系——融合。
来源:市中区小学数学学科公众号“小数苗儿”
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