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“咬文嚼字”教数学

(2023-03-08 08:56:14)
分类: 读书文摘
20年前,笔者有幸聆听了我国老一辈的数学教育家,著名的上海市南洋模范中学校长赵宪初先生的一个报告。赵老说:“不少数学老师责怪学生没有学好语文,也责怪语文老师没有教好语文,以至学生因为语文方面的障碍而影响了学好数学。其实,责怪学生,责怪语文老师都是没有道理的。语文老师只教一般的语文知识,而数学里的词和句,有它自己的特点,语文老师是教不了的。根据数学的特点讲一点语文知识,是我们数学老师责无旁贷的份内事。赵老又说:“教数学,有时就是要‘咬文嚼字’,把关键的词和句讲清楚。”听了赵老的报告,我非常自然地想起自己刚当教师时曾经遇到过的一件事。那时我教初二几何,同一个备课组的还有一位老教师和一位比我年纪稍长些的青年教师。教了大约一个月之后,备课组准备搞一次年级统一的单元测验。老教师负责出试卷,他命完题之后,将试卷的初稿给我看,并要我提意见。我看了以后,觉得有一道题的文句上有不妥之处,于是,就用红笔作了改动。第二天,老教师看到我这么一个毛头小伙子,竟然敢用红笔改他出的试卷,大为光火,我吓得不敢吭声。现在回想起来,我的做法确实冒失,但是我的意见确实是正确的。原题大意是这样的:“画出,并量出A,B两点间的距离。(在题下方画了几个点,分别标了ABC等字母)。”众所周知,“画”,只能画图形,“量”,只能量距离,或者说量长度。题中的“AB两点间的距离”,是一个数值,可以量出,但不能画出。“画出距离”,用语文的行话来说,这是动宾搭配不当。于是,我将它改为:“画出线段AB,并量出AB间的距离。”我想,这肯定是正确的。听了赵老的报告之后,我进一步理解了语言在数学教学中的重要性,开始留意数学教学中的语言问题。语言是思维的工具,交际的工具。为什么西方的学生对乘法普遍感到困难,而华人的小孩很早就能够算两位数的乘法?原因就是中国人有乘法口诀。为什么西方人不也编个乘法口诀呢?他们做不到。为什么汉语可以做到,而他们做不到呢?这是因为汉语有一字一音的特点。可见,语言对思维,交际,学习的影响之大。语言这么重要,我们的师生掌握得怎样呢?应该说,是不尽如人意的。首先,学生学习数学有语言障碍。

杨裕前先生作了调查:“初中学生认为学习平面几何最困难的是

 

可见,语言障碍是造成学习几何的困难中间的重要原因之一。实际上,岂止是几何,在代数中,特别是列方程解应用题,排列组合等章节,语言障碍也是学习困难的重要原因。造成这种状况的原因,一是汉语比较难,而学生的年龄比较小,即有我国中学生汉语学习进度和数学对学生的语言要求不相适应的矛盾。根据毛茂臣先生的调查,1314岁少年学习语言的重要困难是:用词不合语法(占595%)、用词不合事理(95%)、用词不分词义的轻重程度(55%)、用词重复(76%)、用词不合习惯(78%)和生造词语(64%)等6类。一般的汉语都没有学得很好,当然是会影响数学学习的。二是数学中的语言有其自己的特点,最显著的特点就是严密性;因为严密性,所以,数学里的语句比较长,往往用好多定语来限制词的意义;另外还夹杂了数学符号……而自然语言(汉语也是一种自然语言)有约定俗成的特点,这样,自然语言就不可避免的有一定的模糊性。数学的严密性和自然语言的模糊性又形成了一对矛盾。不要以为模糊是不好的,自然语言的模糊性在人们交际过程中起着重要的作用的。譬如,当年基辛格博士用了“台湾海峡两边的两方……”这样的模糊词语,来替代“中华人民共和国”和“中华民国”这样的精确的,但有争议的词,使双方都能够接受,从而签下了上海公报,这就是利用了语言模糊性。但是数学里就不容许模糊。数学中的语言不但有自己的特点,而且,好多词,尽管数学中出现,日常生活中也出现,但它的意义和用法和日常生活的意义用法不一致。譬如,日常生活中说“我有一支笔”,“我只有一支笔”,基本意义是一样的,都实实在在地告诉对方,我不是没有笔,也没有2支、3笔,而是“恰有一支笔”,只是语感上有所不同,前者比较强调“我不是没有笔”,后者比较强调“没有2支、3笔”。但是在数学里,“有”和“只有”的基本意义一般说是不同的。“过直线外一点,只能(只有)作一条直线和它平行”是平行公理。而“过直线外一点,可以作(有)一条直线和它平行”则是定理了,两者合起来,说成“过直线外一点,可以而且只能(‘有且只有’,或者说‘恰有’)作一条直线和它平行”。“有”和“只有”,区别是很大的。这样的具有数学特点的语言,语文老师不会,也不讲;而数学老师认为是语文老师的事情,这样,带有数学特点的语言的教学就没有得到落实。其次,作为数学教师,运用汉语的工夫并不怎么样。我这几年常为一家出版社审数学方面的稿子,稿件里语言上的错误总是不少的。我也常常去听课,课堂上老师的表达也常常是不能令人满意的。这里我举某年全国高考试卷里的一个例子。题目是这样的:“抛物线的方程是y= 2x, 有一个圆圆心在x轴上运动。问这个圆运动到什么位置时圆与抛物线在交点处的切线互相垂直。”


抛物线的圆通常有两个交点,如图中的AB。在每一个交点处,都可以作圆的切线,也可以作抛物线的切线。譬如在A处,可以作圆的切线AC,抛物线的切线AD;在B处,也可以作圆的切线BE,抛物线的切线BF。这样一来涉及了四条切线,究竟是哪两条切线互相垂直呢?不明确。按命题者的意思,是在同一个交点处(譬如A处)的圆的切线(AC)和抛物线的切线(AD)互相垂直。但是据抽样显示,有15%的考生理解为“在一个交点处(A)的圆的切线(AC)和另一个交点处(B)的圆的切线(BE)互相垂直,即ACBE;在一个交点处(A)的抛物线的切线(AD)和另一个交点处(B)的抛物线的切线(BF)互相垂直。”一句话,命题者的原意是要求证明ACADBEBF,而有些考生理解为要求证明ACBEADBF。应该说,这些考生作这样的理解是无可指责的,因为题目本身有歧义。几乎可以左右整个教育的“指挥棒”--高考的试题都会出现语言问题,别的就不要说了。为此,我呼吁,语文老师,数学老师,大家都来重视数学中的语言问题。我们要做的事情很多,我以为至少有这么三件事:第一,数学中的某些用词规范化研究。譬如,“或”与“和”;“必须”和“只需”;“有”和“只有”……这些词,数学教育界的理解不尽一致,需要规范统一。第二,帮助数学教师掌握带有数学特点的词语。

第三,研究中学生在数学课里产生语言障碍的表现和原因,研究帮助学生克服语言障碍的方法。

汉语,是一个10多亿人使用的语言,随着中国的强盛,汉语的影响越来越大。在大陆上的学生学习带数学特点的汉语,还有如此大的困难,那么港澳地区,海外的华人学生(如果他们那里,现在或者将来,用汉语来教数学的话),困难就更大了。数学教学中的语言问题的研究,就更显得重要。





 

落实数学中的语言问题的教学

在数学学习过程中,学生常常遇到这样的情况:因无法读懂题意而对题兴叹。数学里的有些词句很难懂,有的同学因为对有些词句不理解,影响了数学学习。正是这些问题,促成了我们的这次测试调查,期望从中能为我们的数学教学工作带来一些启迪.学数学不像语文教学那样专注于斟词酌句,它一般不专门讨论数学中的语言问题,常常是一带而过,在使用中提到就算了。所以教师和学生都没有花足够多的精力来注意和处理学习过程中的语言问题,似乎这是可以自然解决的。但事实上,从测试中不难发现,许多我们老师以为已经反复出现自然得到解决的、学生也自认弄清了的语言问题依然很成问题。这就提示我们,在数学教学中应该将语言问题的教学落到实处。结合此次测试统计,从各题正确率角度来分析,可以看到正确率最低的问题主要集中在以下板块:1.数学概念的掌握.如第三部分6(1)中的直线的概念, 直线的概念 是一个不定义的概念,直线是向两方无限延伸的,一条直线上有无数个点,直线是直的。基于 直线是向两方无限延伸的,“延长直线ABC ”的叙述显然是不合理的。数学概念是反映数学对象本质属性和特征的思维形式。在数学科学系统中,对每个数学概念都给予确定的内容和含义,既有明确的内涵和外延。数学思维活动的描述,数学思想的沟通,都要依靠反映数学概念的数学语言去完成,因此在数学概念的教学中必须要求学生不仅要记住代表数学概念的各个名称,而且更要掌握概念所揭示的具体内容、约束条件、隐含条件,并通过一定的联系来分清容易混淆的界限。2.数学句法的分析。如第三部分的78,它们同样涉及命题的改写和逆命题的叙述,这里(1)中的改写即是要求学生能依照数学句法的特点,理清命题的条件和结论,将简洁的数学语言转化成更为具体的自然语言。71)中,命题“对顶角相等”,补充为完整的命题形式,必须准确还原其省略的部分,明确叙述命题的条件和结论。这就要从对顶角的定义出发:如果两个角有公共顶点,且其中一个角的两边分别是另一个角两边的反向延长线,则这两个角叫做互为对顶角。显然定义的主体是两个角,因此在还原条件是必须指明“如果两个角是对顶角”,而后得出结论“那么这两个角相等”。8(2)的命题“等腰三角形底角相等”,这里要注意,在三角形中,底角这一概念是建立在等腰三角形的前提上的。原命题中,条件是“一个三角形是等腰三角形”,结论是“它的两个底角相等”,因为条件中已经指明了等腰三角形,结论中的“底角”这一概念也就师出有名了,而在写逆命题时,就必须明确,没有了等腰三角形这个前提,显然也就没有了“底角”这个概念,因此逆命题的条件是“一个三角形有两个角相等”,而不能说成“一个三角形的底角相等”。我们知道数学语言的简约性使得数学中的句子呈现简约的特点,用较少的词语刻画所描述的对象、法则和性质,使用嵌套关系缩短表达,但表达简约可能会给学生学习理解和转换为形式化的语言或式子带来困难,所以,初步学习时教师应使用自然语言作出相应的补充、解释,注意熟悉数学句法特点,掌握句法分析技能。另外,一些词语、命题的否定形式的分析对学生来说也尤为困难.如第一部分14,第二部分13,第五部分17等。常见的词语否定见下表:


这些不能靠死记硬背,而要在正确理解数学词语的基础上理清其关系。这里的数学词语和日常语言的含义有些相同,有些则不同。如集合论语言中的“或”和日常语言中的“或”意义不同。前者可以包含两者同时发生的情况,而后者一般指两者中发生一个,且只发生一个。如果按照日常语言理解集合论中的“或”,必然会产生误解。

在调查中,我们还发现,正确率并不总是按年级呈递增规律,如有些与命题相关的问题中,高一的正确率高于高二,这一方面与教学内容的安排有关,另一方面也说明,学生对一些定义、句法的理解还是停留在表面的,并没有理解其内涵,更没有在数学学习中养成一种延续的阅读和思维习惯,形成自己的数学语言系统。

我想,学生仅靠课堂上听教师的讲授是难以丰富和完善自己的数学语言系统的,我们必须改变那种在课堂上只顾讲和练,而忽视指导学生阅读教材的现象,应为学生提供更多的说数学和读数学的机会,指导学生体会和辨析,让学生通过读和说规范自己的数学语言,增强数学语言的理解力,从而建立起良好的数学语言系统。


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