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将差生变成数学天才,院士张景中四十年“教育数学”理念落地

学好数学很难么?

在中科院院士张景中的眼里,没有学不好数学的学生。

上世纪70年代,在新疆任教多年的张景中在教授数学的时候发现,中学生学习数学都面临着巨大的困难:概念深奥难懂,理解起来困难重重。

“该怎么办呢?”,张景中一直在思索这些问题:“怎样才能让孩子们在学习数学例如三角函数这一类知识的时候,爬起坡来不那么困难的,并且让这个‘爬坡的过程’充满趣味性呢?”

中科院院士张景中

1979年,张景中到中国科技大学执教,他将多年的教学经验进行总结,发表成文,逐渐形成“教育数学”理念。

这篇针对中学生“思维方式转换”的文章打破了数学概念教授的固化模式,以一种平白易懂的方式,让孩子们真正地去理解某一些数学概念,而不是死记硬背。

十年之后,张景中正式将“教育数学”这个理念提了出来。

到底什么是“教育数学”?张景中用六个字来解释:“把数学变容易”。

“世界上有一种办法,叫做‘删繁就简’,我们要把数学变容易,就是要把数学深奥的‘外套’都抛开,抓住最核心的内容。”

张景中回忆道,著名数学家华罗庚曾经在1987年奥数竞赛的竞赛题集序言中写了一道题的解法,当时他用了二十几行进行解题。但是张景中思索后发现,只要换一种解题思路,比如就用小学知识的体积方法,那么一行就能解决!

“这么看来,其实我们在学习数学和解决数学问题的时候,都没有用到最简单的方法,如果我们可以再进一步研究,将现在孩子们要学习的数学知识用最简单的方式展现给他们看,那么学生就不会再觉得数学是一个‘大坎’。”

“数学其实很美”,张院士如是说。

美在哪里?

张景中认为,如今的学生在面临考试的压力下,往往很难真正感受到数学本身所散发出来的魅力,因为他们的眼睛满满的都是“概念、公式、解题套路”这几个字。

可是,学习不是一个死记硬背的过程,而是一个理解、充满挑战、不断进步的过程。于是,张景中提出,应当将数学进行创新,重视概念与方法的改变,使之更适合孩子。

“学数学好比吃核桃,核桃味道很好,有营养,而吃之前你需要砸开它,可它的壳却很硬。数学教育就是研究怎么砸开这个硬壳,另外就是怎么吃:一次不能吃太多,不消化;吃太少呢也不够。而教育数学的研究则是怎么改良核桃的品种,让它更有营养,壳更薄,很容易砸开。”

张景中还以英语学习为例,当学习12个月份的单词,就要记下“January、February……”十二个单词,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’。那么学生一分钟就可以学会这12个单词。

“这就是改变了知识结构,将原来的知识和现在学的东西结合在一起,‘one two three’学生已经会了,再加一个‘month’,12个月就都有了简单易记的办法。当然,英语无法改变,但数学是可以改的,数学的基本理念是可以变容易,而且是应该变容易的。”

所以,张景中提出,“知识结构严重影响学习的难度”。

2012年,在广州市科技协会的支持下,教育数学改革方案在广州市海珠区的一所中学进行了试点,选取了两个普通班总共100个学生进行为期三年的“实验”。

在数学这一科,老师们以张景中所撰写的《一线串通的初等数学》为教学内容将课程划分为92节课,相比其他班级的授课内容,这本书的内容和讲解方式让学生和老师们都觉得更加简单易懂。

一年后,两个实验班级的排名从全区第七上升到第五,后来还在持续上升直到第一。

2015年中考,100个学生,每一位的数学成绩都高于120分,平均总成绩达到了当年华师附中的录取线。

张景中的教育数学理念取得了初步的成功。

后来,张景中又相继在贵州、成都进行了实验,皆有显著成效。

举一例,张景中在微积分的教育方法上,致力于不再用“极限”概念来表示微积分,这就是对数学概念的简化。

张景中总结说,教育数学的理念就是让数学变容易,一是概念变容易;二是化繁为简,必须在数学上下功夫,让难题有容易的解法;三是信息技术同时也要融合上去。

他认为,有了技术的支持,数学学习便有了更好的学习环境。

理念+技术=网络画板

于是,就有了“网络画板”这一“用核心技术赋能智慧数学教育”的创业项目的诞生。并且在成都成立了以张景中为技术顾问“景中教育软件有限公司”。

张景中介绍说,网络画板的理念最早缘起于上世纪80年代的一个“几何画板”的项目,之后,发展出“超级画板”,其目的就是为了适应移动互联网环境下教育信息化发展的新趋势,运用国内领先的动态几何技术、智能推理技术、符号运算、网络交互技术开发的第一款国内领先的移动互联网环境下的动态数学学科教学工具。

网络画板以“画”“编”“写”“测”等八个主要功能为基础开发和升级成为3D模式、多系统服务,同时还能够进入其他编辑系统,用“一根网线”串通起网络画板与其他网络功能,为学生和老师提供各类服务。

而且,以网络画板为核心建设互联网数学实验室,打造出人人、时时、处处能用,开放共享的移动数学实验室。

张景中说,数学是一个数形结合的科目,很多题目像几何题、解析题、导数题都需要用图来辅助做题,而有的时候数学又涉及到未知,那么这就会增加图形的不确定性。如果单用传统的笔和纸来做题,不仅浪费时间,而且画的图也没那么准确。

这样一来,借助网络和技术的支持,这个难题就可以被解决。同时老师在授课的过程中,也可以减少大量时间进行画图,而是将更多的时间用来研究如何讲课和解题方法简化。大量的公式计算在网络画板的帮助下,可以在最短的时间内得到最精准的答案。

商业模式:定制、服务收费

网络画板的工具和基础功能免费,而定制项目、优质资源和服务收费。开放型平台,能够为第三方平台提供服务,在合作方面,现已有科大讯飞作为合作方之一。通过线上线下的推动,目前,平台注册用户已经超过三十万。

如今,计划融资1000万元,释放10%股份。

END

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