一、传统课堂的困境
李明在重点小学教数学已经八年了。他被称为“解题机器”,任何数学难题到他手里都能迎刃而解。他的课堂纪律严明,学生坐得笔直,笔记本上记得密密麻麻。每次公开课,他的教学环节都精准到分钟,板书工整得像印刷体。
但有一件事始终困扰着他:月考的压轴题,全班只有五个学生能做出来。
“这道题我讲了三种解法,”李老师在教研会上困惑地说,“步骤清清楚楚,学生还做了笔记。怎么考试就不会了呢?”
坐在他对面的年轻教师陈雨小声说:“也许……是因为考试题目和我们讲的不完全一样?”
“万变不离其宗!”李老师提高音量,“数学题换汤不换药,掌握方法就能以不变应万变!”
会议室陷入沉默。大家都知道李老师说的是传统教学的观点,但越来越多的证据表明,这种方法正在失效。
二、一次偶然的观察
改变始于一次代课经历。陈雨老师生病,李明代课五年级二班。他按照自己一贯的风格,用二十分钟讲完例题,开始让学生练习。
巡视时,他看到一个叫小宇的男孩在草稿纸上乱画。走近一看,小宇不是在乱画,而是在用图形表示题目中的数量关系。
“你为什么画图?”李明问,“直接列式计算不就行了吗?”
小宇怯生生地说:“陈老师让我们先画图,理解题意再计算。”
“画图多浪费时间。”
“可是……画了图我就知道为什么这样算了。”小宇指着自己画的条形图,“你看,这道题说‘甲比乙多20元’,如果我只记‘多20’,可能用加法也可能用减法。但画了图我就知道,乙的条形短,甲的条形长,要求总数的话,不是简单相加,因为两个条形不一样长……”
小宇的解释让李明愣住了。这个平时数学成绩中等的孩子,竟然对问题有如此清晰的理解。
更让李明惊讶的是,随堂小测验中,二班学生解决变式题的正确率明显高于自己带的班级。他们可能计算慢一些,但很少犯“理解性错误”——不会把“比多”做成减法,不会把“比例”做成乘法。
那天晚上,李明失眠了。
三、Sinobus的邀请
一周后,学校派李明参加Sinobus新加坡数学教师培训。他本来想推辞——又是一套“花架子”教学法吧?但想到小宇那双因理解而发亮的眼睛,他改变了主意。
培训第一天,导师林教授没有讲理论,而是出了一道题:
“一个长方形的长增加3米,宽减少1米,面积不变。原长方形的长是宽的2倍。求原长方形的面积。”
“给你们十分钟,”林教授说,“用你们习惯的方法解答。”
会议室里响起纸笔声。李明迅速设未知数:设宽为x米,长为2x米。原面积
2
x
2
2x
2
,新面积
(
2
x
+
3
)
(
x
−
1
)
(2x+3)(x−1)。两者相等:
2
x
2
(
2
x
+
3
)
(
x
−
1
)
2x
2
=(2x+3)(x−1)。
展开:
2
x
2
2
x
2
+
3
x
−
2
x
−
3
2x
2
=2x
2
+3x−2x−3
化简:
0
x
−
3
0=x−3
解得:
x
3
x=3
所以原长方形宽3米,长6米,面积18平方米。李明看了看表:三分钟。
十分钟后,林教授问:“有多少人做出来了?”大约三分之二的人举手。
“现在,我要你们做一件不同的事:不要计算,用模型表示这个问题。”
会议室里一片茫然。模型?什么模型?
林教授在白板上画了一个长方形,标出长和宽。“长是宽的2倍,所以我们可以这样表示。”他把长边分成两段,每段等于宽。
“现在,长增加3米。”他在长边旁加了一段,标上“+3”。“宽减少1米。”他在宽边旁做了一个标记,表示减少1米。
“新图形的面积和原图形相等。”林教授用不同颜色画出新图形的边界,“这意味着什么?”
看着图形,李明突然发现:增加的部分是一个长方形(3×宽),减少的部分是另一个长方形((长+3)×1),但还有一个角落重叠了……
“我懂了!”一个年轻女教师喊道,“增加的面积和减少的面积应该相等,但要考虑重叠部分!”
她跑到白板前:“看,增加的面积是3×宽,减少的面积是(原长+3)×1?不对……”
会议室热闹起来。大家围到白板前,争论、画图、修正。二十分钟后,他们通过图形分析得出了同样的答案,但过程完全不同——不是解方程,而是通过面积守恒直接推导出数量关系。
“这就是新加坡数学的核心之一:模型思维。”林教授总结道,“不是所有问题都要立刻转化为代数方程。有时,一个恰当的模型能让问题本质一目了然。”
李明感到头脑中的某些东西开始松动。
四、第一次尝试:从“解题者”到“问题制造者”
培训结束后,李明决定在自己班上尝试新加坡数学的方法。他选择了“分数乘法”这个单元。
传统教法:直接给公式
a
b
×
c
d
a
c
b
d
b
a
×
d
c
=
bd
ac
,然后大量练习。
这次,李明换了一种方式。
上课铃响,他拿出一个长方形巧克力模型(硬纸板制作)。“这块巧克力,小明吃了
2
3
3
2
,小丽吃了小明那份的
1
4
4
1
。小丽吃了整块巧克力的几分之几?”
他没有让学生直接计算,而是说:“让我们先把情况画出来。”
学生在纸上画长方形,分成三份,涂黑两份表示小明吃的。“这是
2
3
3
2
。”李明确认。
“现在,小丽吃了小明那份的
1
4
4
1
。怎么表示?”
学生开始困惑。有人把整个长方形分成四份,有人只把涂黑部分分成四份。
“注意,‘小明那份’指的是哪里?”李明引导。
“涂黑的部分!”
“所以我们应该把涂黑的部分分成四份,取其中一份。”
学生在涂黑部分画分割线。“那么小丽吃的部分,占整个巧克力的多少?”
学生看着图形:整个长方形被分成3×4=12小份,小丽吃了其中2份(因为涂黑部分是2大份,每大份分成4小份,共8小份,取其中1/4即2小份)。
“所以是
2
12
12
2
,约分后是
1
6
6
1
!”学生兴奋地喊道。
“那用分数乘法怎么表示这个过程?”
“
2
3
×
1
4
2
12
1
6
3
2
×
4
1
=
12
2
=
6
1
!”
学生自己“发现”了分数乘法法则:分子乘分子,分母乘分母。更重要的是,他们理解了为什么——分数乘法就是“取几分之几的几分之几”。
这节课的后半段,李明没有讲新内容,而是让学生自己编分数乘法题目,并画图解释。课堂变成了工作坊,学生热烈讨论,互相出题。
下课后,一个平时沉默寡言的女生走过来:“李老师,我今天终于明白分数乘法是什么意思了。以前我只是记住怎么算,但总觉得怪怪的。”
李明看着她眼中真正的理解之光,内心震动。八年来,他第一次觉得自己不是在“教数学”,而是在帮助学生“理解数学”。
五、挑战来临:家长的质疑
改变总会遇到阻力。第一次单元测验,李明的班级平均分下降了5分。
家长群里炸开了锅:
“李老师是不是换教学方法了?孩子说现在数学课总在画图。”
“画图多浪费时间啊!直接教怎么做题不行吗?”
“我孩子以前数学能考95分以上,这次才87分!”
李明召开了家长会。他没有辩解,而是现场展示了一堂课:
他给出问题:“一桶水,第一次倒出
1
3
3
1
,第二次倒出剩下的
1
4
4
1
,还剩12升。原来有多少升?”
传统方法:设原来有x升,列方程
x
−
1
3
x
−
1
4
(
x
−
1
3
x
)
12
x−
3
1
x−
4
1
(x−
3
1
x)=12,解方程。
新加坡数学方法:画条形图。先画一个条形表示整桶水,分成三份,去掉一份表示第一次倒出。剩下的部分分成四份,去掉一份表示第二次倒出。剩下的三小份对应12升,所以每小份4升,原来总共12小份(3大份×4小份),共48升。
图形直观明了,甚至不需要设未知数。
“我想请家长们思考,”李明说,“哪种方法更能培养孩子的思维能力?是机械地设x解方程,还是分析数量关系建立模型?”
他继续说:“短期看,新方法可能影响解题速度。但长期看,当孩子遇到新题型时,建模能力能帮助他们分析问题本质。而单纯记忆方法的孩子,一旦遇到没见过的题型就容易束手无策。”
家长们沉默着。一位父亲举手:“李老师,我理解了。我当年就是题海战术考上大学的,但工作后才发现自己缺乏解决新问题的能力。我不希望孩子重蹈覆辙。”
那次家长会后,质疑声渐渐平息。更重要的是,家长们开始配合,不再强迫孩子刷题,而是鼓励他们理解思考过程。
六、教师的转变:从“正确答案提供者”到“思维过程引导者”
随着实践的深入,李明发现自己也在改变。
以前,他的目标是“讲清楚”。现在,他的目标是“引导发现”。
以前,他害怕学生提问偏离预设。现在,他欢迎学生提出不同解法。
以前,他看重解题速度和正确率。现在,他更看重思考深度和策略多样性。
最大的变化发生在“圆”这一单元。传统教法:直接给出周长公式
C
2
π
r
C=2πr和面积公式
S
π
r
2
S=πr
2
,然后大量练习。
这次,李明设计了一个探究项目:“为什么圆的周长是直径的
π
π倍?”
他给每组学生不同大小的圆形物体(硬币、瓶盖、盘子)、绳子、尺子。“测量周长和直径,看看有什么关系。”
学生忙碌起来。测量、计算、记录。
“老师,我的周长大约是直径的3.14倍!”
“我的也是!”
“我的3.15倍,可能有误差。”
“这个倍数就是圆周率
π
π。”李明说,“现在,你们能推导出面积公式吗?”
学生面对这个挑战,一开始茫然。李明提示:“能不能把圆转化成已知图形?”
经过尝试,学生把圆分成小扇形,拼成近似平行四边形,推导出面积公式。整个过程花了三节课,是传统教学的两倍时间。但学生真正理解了公式的来龙去脉,而不是机械记忆。
单元测验中,有一道题超出了课本范围:“证明半圆周长是
π
r
+
2
r
πr+2r。”
如果是以前,大多数学生会放弃。但这次,超过一半的学生尝试解答。他们在试卷上画图、推理,虽然表达不够严谨,但思路正确。
“他们不再害怕陌生问题,”李明在教研会上分享,“因为他们掌握了分析问题的方法,而不仅仅是记忆公式。”
七、困境与突破:当模型不够用时
新加坡数学不是万能钥匙。在实践中,李明遇到了它的局限性。
在教“二次方程”时,条形模型难以表示
x
2
x
2
这样的二次项。学生困惑:“老师,这个怎么画?”
李明坦诚相告:“有些数学概念确实难以用简单模型表示。但模型思维的训练,仍然能帮助我们理解问题的结构。”
他展示了用面积模型理解
(
a
+
b
)
2
a
2
+
2
a
b
+
b
2
(a+b)
2
=a
2
+2ab+b
2
:画一个正方形,边长为
a
+
b
a+b,分成四部分,直观展示公式。
“对于更复杂的内容,我们需要从具体模型过渡到抽象符号。但有了前期的建模训练,你们对符号的理解会更深刻。”
这种坦诚反而赢得了学生的信任。他们明白了:数学工具各有利弊,重要的是根据问题选择合适工具。
八、成果与反思
一年后,李明班级的数学成绩稳居年级第一。更重要的是,在全市数学思维测评中,他的学生在“问题解决”“逻辑推理”“数学表达”三个维度均表现优异。
但李明最珍惜的不是这些荣誉,而是学生的变化。
学生开始主动思考:每遇到新问题,他们会先问“这是什么类型的问题”,而是“这个问题涉及哪些数量关系”。
学生不再害怕错误:他们会分析错误原因,调整策略。
学生开始享受数学:课间常有学生讨论数学趣题,班级成立了数学兴趣小组。
李明自己的教学论文《新加坡数学模型思维的本土化实践》获得了省级一等奖。他被邀请到各地讲学,但他坚持每周上十五节课。
“离开课堂,教学研究就是无源之水。”他说。
九、尾声:一个教师的告白
年底教师座谈会上,李明分享了自己的心路历程:
“我当了八年‘解题机器’,以为好老师就是能解所有难题、讲所有方法。是新加坡数学让我明白,好老师是帮助学生学会思考的人。”
“我们常常抱怨学生不会举一反三。但如果我们只教‘一’,不教如何‘反三’,学生怎么可能举一反三?”
“新加坡数学给我的最大启示是:数学教学应该遵循人类认知的基本规律——从具体到抽象,从特殊到一般,从理解到应用。”
“我不是说传统教学一无是处,也不是说新加坡数学完美无缺。但至少在培养数学思维方面,它提供了一条经过验证的有效路径。”
“最后,我想对年轻的教师们说:不要害怕改变,不要害怕尝试。教育的本质是探索,教师的职责是引领探索。当我们自己成为学习者时,我们才能成为真正的教育者。”
掌声在会议室回荡。散会后,陈雨老师走到李明面前:“李老师,谢谢您。您让我看到了教师的另一种可能。”
窗外,夕阳西下。教室里,几个学生还在黑板前讨论一道数学题。他们画着图,争论着,修改着。
李明看着这一幕,心中充满宁静。他知道,真正的数学教育正在发生——不是知识的灌输,而是思维的点燃;不是答案的追寻,而是问题的探索;不是终点的到达,而是旅程的开启。
在Sinobus新加坡数学的道路上,他刚刚起步。但每一步,都坚定而踏实。因为方向已经明确:培养思考者,而不仅仅是解题者;造就探索者,而不仅仅是追随者。
数学教育的真谛,或许就在于此。