將差生變成數學天才,院士張景中四十年“教育數學”理念落地

學好數學很難麼?

在中科院院士張景中的眼裡,沒有學不好數學的學生。

上世紀70年代,在新疆任教多年的張景中在教授數學的時候發現,中學生學習數學都面臨著巨大的困難:概念深奧難懂,理解起來困難重重。

“該怎麼辦呢?”,張景中一直在思索這些問題:“怎樣才能讓孩子們在學習數學例如三角函數這一類知識的時候,爬起坡來不那麼困難的,並且讓這個‘爬坡的過程’充滿趣味性呢?”

將差生變成數學天才,院士張景中四十年“教育數學”理念落地

中科院院士張景中

1979年,張景中到中國科技大學執教,他將多年的教學經驗進行總結,發表成文,逐漸形成“教育數學”理念。

這篇針對中學生“思維方式轉換”的文章打破了數學概念教授的固化模式,以一種平白易懂的方式,讓孩子們真正地去理解某一些數學概念,而不是死記硬背。

十年之後,張景中正式將“教育數學”這個理念提了出來。

到底什麼是“教育數學”?張景中用六個字來解釋:“把數學變容易”。

“世界上有一種辦法,叫做‘刪繁就簡’,我們要把數學變容易,就是要把數學深奧的‘外套’都拋開,抓住最核心的內容。”

張景中回憶道,著名數學家華羅庚曾經在1987年奧數競賽的競賽題集序言中寫了一道題的解法,當時他用了二十幾行進行解題。但是張景中思索後發現,只要換一種解題思路,比如就用小學知識的體積方法,那麼一行就能解決!

“這麼看來,其實我們在學習數學和解決數學問題的時候,都沒有用到最簡單的方法,如果我們可以再進一步研究,將現在孩子們要學習的數學知識用最簡單的方式展現給他們看,那麼學生就不會再覺得數學是一個‘大坎’。”

“數學其實很美”,張院士如是說。

美在哪裡?

張景中認為,如今的學生在面臨考試的壓力下,往往很難真正感受到數學本身所散發出來的魅力,因為他們的眼睛滿滿的都是“概念、公式、解題套路”這幾個字。

可是,學習不是一個死記硬背的過程,而是一個理解、充滿挑戰、不斷進步的過程。於是,張景中提出,應當將數學進行創新,重視概念與方法的改變,使之更適合孩子。

“學數學好比吃核桃,核桃味道很好,有營養,而吃之前你需要砸開它,可它的殼卻很硬。數學教育就是研究怎麼砸開這個硬殼,另外就是怎麼吃:一次不能吃太多,不消化;吃太少呢也不夠。而教育數學的研究則是怎麼改良核桃的品種,讓它更有營養,殼更薄,很容易砸開。”

張景中還以英語學習為例,當學習12個月份的單詞,就要記下“January、February……”十二個單詞,但如果把它改一改,1月就叫‘month one’,2月就叫做‘monthtwo’,3月就叫做‘month three’。那麼學生一分鐘就可以學會這12個單詞。

“這就是改變了知識結構,將原來的知識和現在學的東西結合在一起,‘one two three’學生已經會了,再加一個‘month’,12個月就都有了簡單易記的辦法。當然,英語無法改變,但數學是可以改的,數學的基本理念是可以變容易,而且是應該變容易的。”

所以,張景中提出,“知識結構嚴重影響學習的難度”。

2012年,在廣州市科技協會的支持下,教育數學改革方案在廣州市海珠區的一所中學進行了試點,選取了兩個普通班總共100個學生進行為期三年的“實驗”。

在數學這一科,老師們以張景中所撰寫的《一線串通的初等數學》為教學內容將課程劃分為92節課,相比其他班級的授課內容,這本書的內容和講解方式讓學生和老師們都覺得更加簡單易懂。

一年後,兩個實驗班級的排名從全區第七上升到第五,後來還在持續上升直到第一。

2015年中考,100個學生,每一位的數學成績都高於120分,平均總成績達到了當年華師附中的錄取線。

張景中的教育數學理念取得了初步的成功。

後來,張景中又相繼在貴州、成都進行了實驗,皆有顯著成效。

舉一例,張景中在微積分的教育方法上,致力於不再用“極限”概念來表示微積分,這就是對數學概念的簡化。

張景中總結說,教育數學的理念就是讓數學變容易,一是概念變容易;二是化繁為簡,必須在數學上下功夫,讓難題有容易的解法;三是信息技術同時也要融合上去。

將差生變成數學天才,院士張景中四十年“教育數學”理念落地

他認為,有了技術的支持,數學學習便有了更好的學習環境。

理念+技術=網絡畫板

於是,就有了“網絡畫板”這一“用核心技術賦能智慧數學教育”的創業項目的誕生。並且在成都成立了以張景中為技術顧問“景中教育軟件有限公司”。

張景中介紹說,網絡畫板的理念最早緣起於上世紀80年代的一個“幾何畫板”的項目,之後,發展出“超級畫板”,其目的就是為了適應移動互聯網環境下教育信息化發展的新趨勢,運用國內領先的動態幾何技術、智能推理技術、符號運算、網絡交互技術開發的第一款國內領先的移動互聯網環境下的動態數學學科教學工具。

網絡畫板以“畫”“編”“寫”“測”等八個主要功能為基礎開發和升級成為3D模式、多系統服務,同時還能夠進入其他編輯系統,用“一根網線”串通起網絡畫板與其他網絡功能,為學生和老師提供各類服務。

將差生變成數學天才,院士張景中四十年“教育數學”理念落地

而且,以網絡畫板為核心建設互聯網數學實驗室,打造出人人、時時、處處能用,開放共享的移動數學實驗室。

張景中說,數學是一個數形結合的科目,很多題目像幾何題、解析題、導數題都需要用圖來輔助做題,而有的時候數學又涉及到未知,那麼這就會增加圖形的不確定性。如果單用傳統的筆和紙來做題,不僅浪費時間,而且畫的圖也沒那麼準確。

這樣一來,藉助網絡和技術的支持,這個難題就可以被解決。同時老師在授課的過程中,也可以減少大量時間進行畫圖,而是將更多的時間用來研究如何講課和解題方法簡化。大量的公式計算在網絡畫板的幫助下,可以在最短的時間內得到最精準的答案。

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商業模式:定製、服務收費

網絡畫板的工具和基礎功能免費,而定製項目、優質資源和服務收費。開放型平臺,能夠為第三方平臺提供服務,在合作方面,現已有科大訊飛作為合作方之一。通過線上線下的推動,目前,平臺註冊用戶已經超過三十萬。

如今,計劃融資1000萬元,釋放10%股份。

END

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