数学作业真有趣》阅读打卡 2
回想上一次在简书平台写下关于刘善娜老师这本书的阅读笔记时,还是9个月前——2021年10月31日,真是羞愧啊!我终究还是"高估"了自己的"行动力",一直嚷嚷着要好好看完刘老师的四本书(《这样的数学作业有意思》、《把数学画出来》、《爱上我的课堂》、《倾听与反思》),却一直到现在都没全部读完。每本书都只随手翻了一翻,读了几页、读了几十页,然后就心安理得地束之高阁。
昨天心血来潮,又一次整理书桌和书架,发现这四本书被我压在厚厚的一摞书下面,《这样的数学作业有意思》一书的封面上甚至还积压了不少灰尘,用手轻轻拂去,心里充满了愧疚。痛下决心,这几天不但要完完整整地读完此书,还要扎扎实实地写下阅读笔记。
今天阅读的是本书的第一部分"追寻:探究性数学作业的诞生"(P2-P22)。
1
基点:周而复始的累
刘老师回顾了自己曾经坚持了很长一段时间的数学作业模式,印在心头最清晰的感觉就是一个字——累。除了上课,其他时间几乎都花在批改作业-分析作业-订正作业上面了。学生被"作业"紧紧裹挟,几乎每个空暇时段都有作业的身影侵入。尤其是学习稍有困难的孩子,更是整日被"上交"、"订正"所牵扯。
老师们成了"监管者",饱尝作业批复的艰辛,也见够了因作业问题而师生间"剑拔弩张"的场面,每天的坏情绪似乎也都来自个别学生一再忘记作业和逃避作业。老师们的日常教学工作中,充满了周而复始的劳累和无奈,却又找寻不到操作简单有效但深受孩子喜欢的作业践行方式。
此处,我深有同感。加上两个班的课后辅导,我一周满打满算有15节课,确实如刘老师所言,不是在批改作业就是在抓各种订正,批改完两个班的《学法大视野》至少需要两节课,这还是在只布置一页的家庭作业的基础上,如果前一天布置的作业稍微多一点,一般三节课就轻轻松松被占据了。再加之,每天少说有两节课,多则三节课或是四节课,这样一来,一天当中,除了上课批改作业,连备课的时间都没有了。如果遇上学校组织大型活动或者教研活动,往往要利用下班时间或者周末的休息时间来批改当天的工作,当老师哪有那么容易呢?
2
尝试:作业形式、评价方式多样化
内心的求变,让刘老师开始思考:怎样的作业模式才能既有助于"双基"落实,又能突出学生的主动性、发展学生的个性呢?一是批量作业的减少,二是分层作业的运转。
分层作业,对应着孩子的自我管理能力和团队协作能力的发展,刘老师一般分两个层面实施,称为每日一作业和小组周作业。
每日一作业,即每日一算(就是完成两道计算题,它注重基础的巩固)、每日一读(要求孩子们每天打开课本,将相关的例题和习题读一读。学有余力的孩子,则可以在数学书的基础上,进行课外读物的阅读)、每日一题(每天由老师在黑板一角抄录一道题目,做与不做,孩子自己决定,不做绝不批评,做对的孩子则可榜上留名)。
小组周作业,靠的是两本接力本——计算接力本和难题接力本。本子都是大大的素描本,每个4人小组一本,各组自行设计封面。
3
再试:师生共写数学日记
刘老师对数学交流日记的大致定位是——通过日记的形式,对自己所教的数学内容进行总结,对数学学习内容进行预习、复习或者反思,也可以像和自己谈心一样写出自己在数学学习上的困难之处或感兴趣之处等。
此处,让我印象最深刻的环节是刘老师写给家长们的交流信。因为孩子们是第一次接触数学日记,所以刘老师在信中对数学预习的方法和步骤以及数学日记的撰写内容进行了规定。用这种方式进行家校互动,温和且坚定,最大程度地争取到家长们的支持和配合。
刘老师自己采用的是博客撰写数学日记,她说,这样既满足了部分家长了解孩子每日学习重点的需要,也可以让孩子和我一起感受教学中的喜怒哀乐。更重要的是,孩子们海恩那个从中看见同伴的思考和想法,看见教师对同伴的评价,这种互动的收益,是纸质作业无法承载的。
师生同写数学交流日记这项作业很快在学生学习、教师教学、师生情感方面带来了一些可喜的变化。首先说学生学习方面,①阅读与争鸣中提升兴趣②思考与探究中鼓励创新③互动与交流中深刻思维。再说教师教学方面,①教学反思留存"问题案例"②教学反思描绘"孩子影像"。
4
诞生:探究性数学作业渐成体系
尽管数学日记能展现学生个性化的思考,但有时这种没有限制的形式反而让学生失去脚手架,变得无话可说。刘老师在思考有没有一种作业:既关注探究能力的发展,又能夯实基本知识和技能;既融入教师的有效导向,又发散思维、开放个性、渗透数学思想和方法,并最终形成一个比较系统的作业体系,更有效地引导学生发展?
通过不断的实践,刘老师得出她所要探究的探究性数学作业是以发展学生的数学探究能力为核心,根据课程内容和学生特点而设计的有指向、有主题、承载着探究任务的数学作业。这样的作业需要考虑以下三个问题:①有儿童的味道②与教材携手③功能最大化。
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F#探险之旅(二):函数式编程(上)-函数式编程范式简介 F#主要支持三种编程范式:函数式编程(Functional Programming,FP)、命令式编程(Imperative Programming)和面向对象(Object-Oriented,OO)的编程。回顾它们的历史,FP是最早的一种范式,第一种FP语言是IPL,产生于1955年,大约在Fortran一年之前。第二种FP语言是Lisp,产生于1958,早于Cobol一年。Fortan和Cobol都是命令式编程语言,它们在科学和商业领域的迅速成功使得命令式编程在30多年的时间里独领风骚。而产生于1970年代的面向对象编程则不断成熟,至今已是最流行的编程范式。有道是“*代有语言出,各领风骚数十年”。 尽管强大的FP语言(SML,Ocaml,Haskell及Clean等)和类FP语言(APL和Lisp是现实世界中最成功的两个)在1950年代就不断发展,FP仍停留在学院派的“象牙塔”里;而命令式编程和面向对象编程则分别凭着在商业领域和企业级应用的需要占据领先。今天,FP的潜力终被认识——它是用来解决更复杂的问题的(当然更简单的问题也不在话下)。 纯粹的FP将程序看作是接受参数并返回值的函数的集合,它不允许有副作用(side effect,即改变了状态),使用递归而不是循环进行迭代。FP中的函数很像数学中的函数,它们都不改变程序的状态。举个简单的例子,一旦将一个值赋给一个标识符,它就不会改变了,函数不改变参数的值,返回值是全新的值。 FP的数学基础使得它很是优雅,FP的程序看起来往往简洁、漂亮。但它无状态和递归的天性使得它在处理很多通用的编程任务时没有其它的编程范式来得方便。但对F#来说这不是问题,它的优势之一就是融合了多种编程范式,允许开发人员按照需要采用最好的范式。 关于FP的更多内容建议阅读一下这篇文章:Why Functional Programming Matters(中文版)。F#中的函数式编程 从现在开始,我将对F#中FP相关的主要语言结构逐一进行介绍。标识符(Identifier) 在F#中,我们通过标识符给值(value)取名字,这样就可以在后面的程序中引用它。通过关键字let定义标识符,如: let x = 42 这看起来像命令式编程语言中的赋值语句,两者有着关键的不同。在纯粹的FP中,一旦值赋给了标识符就不能改变了,这也是把它称为标识符而非变量(variable)的原因。另外,在某些条件下,我们可以重定义标识符;在F#的命令式编程范式下,在某些条件下标识符的值是可以修改的。 标识符也可用于引用函数,在F#中函数本质上也是值。也就是说,F#中没有真正的函数名和参数名的概念,它们都是标识符。定义函数的方式与定义值是类似的,只是会有额外的标识符表示参数: let add x y = x + y 这里共有三个标识符,add表示函数名,x和y表示它的参数。关键字和保留字关键字是指语言中一些标记,它们被编译器保留作特殊之用。在F#中,不能用作标识符或类型的名称(后面会讨论“定义类型”)。它们是: abstract and as asr assert begin class default delegate do donedowncast downto elif else end exception extern false finally forfun function if in inherit inline interface internal land lazy letlor lsr lxor match member mod module mutable namespace new nullof open or override private public rec return sig static structthen to true try type upcast use val void when while with yield 保留字是指当前还不是关键字,但被F#保留做将来之用。可以用它们来定义标识符或类型名称,但编译器会报告一个警告。如果你在意程序与未来版本编译器的兼容性,最好不要使用。它们是: atomic break checked component const constraint constructor continue eager event external fixed functor global include method mixinobject parallel process protected pure sealed trait virtual volatile 文字值(Literals) 文字值表示常数值,在构建计算代码块时很有用,F#提供了丰富的文字值集。与C#类似,这些文字值包括了常见的字符串、字符、布尔值、整型数、浮点数等,在此不再赘述,详细信息请查看F#手册。 与C#一样,F#中的字符串常量表示也有两种方式。一是常规字符串(regular string),其中可包含转义字符;二是逐字字符串(verbatim string),其中的(")被看作是常规的字符,而两个双引号作为双引号的转义表示。下面这个简单的例子演示了常见的文字常量表示: let message = "Hello World"r"n!" // 常规字符串let dir = @"C:"FS"FP" // 逐字字符串let bytes = "bytes"B // byte 数组let xA = 0xFFy // sbyte, 16进制表示let xB = 0o777un // unsigned native-sized integer,8进制表示let print x = printfn "%A" xlet main = print message; print dir; print bytes; print xA; print xB; main Printf函数通过F#的反射机制和.NET的ToString方法来解析“%A”模式,适用于任何类型的值,也可以通过F#中的print_any和print_to_string函数来完成类似的功能。值和函数(Values and Functions) 在F#中函数也是值,F#处理它们的语法也是类似的。 let n = 10let add a b = a + blet addFour = add 4let result = addFour n printfn "result = %i" result 可以看到定义值n和函数add的语法很类似,只不过add还有两个参数。对于add来说a + b的值自动作为其返回值,也就是说在F#中我们不需要显式地为函数定义返回值。对于函数addFour来说,它定义在add的基础上,它只向add传递了一个参数,这样对于不同的参数addFour将返回不同的值。考虑数学中的函数概念,F(x, y) = x + y,G(y) = F(4, y),实际上G(y) = 4 + y,G也是一个函数,它接收一个参数,这个地方是不是很类似?这种只向函数传递部分参数的特性称为函数的柯里化(curried function)。 当然对某些函数来说,传递部分参数是无意义的,此时需要强制提供所有参数,可是将参数括起来,将它们转换为元组(tuple)。下面的例子将不能编译通过: let sub(a, b) = a - blet subFour = sub 4 必须为sub提供两个参数,如sub(4, 5),这样就很像C#中的方法调用了。 对于这两种方式来说,前者具有更高的灵活性,一般可优先考虑。 如果函数的计算过程中需要定义一些中间值,我们应当将这些行进行缩进: let halfWay a b = let dif = b - a let mid = dif / 2 mid + a 需要注意的是,缩进时要用空格而不是Tab,如果你不想每次都按几次空格键,可以在VS中设置,将Tab字符自动转换为空格;虽然缩进的字符数没有限制,但一般建议用4个空格。而且此时一定要用在文件开头添加#light指令。作用域(Scope)作用域是编程语言中的一个重要的概念,它表示在何处可以访问(使用)一个标识符或类型。所有标识符,不管是函数还是值,其作用域都从其声明处开始,结束自其所处的代码块。对于一个处于最顶层的标识符而言,一旦为其赋值,它的值就不能修改或重定义了。标识符在定义之后才能使用,这意味着在定义过程中不能使用自身的值。 let defineMessage = let message = "Help me" print_endline message // error 对于在函数内部定义的标识符,一般而言,它们的作用域会到函数的结束处。 但可使用let关键字重定义它们,有时这会很有用,对于某些函数来说,计算过程涉及多个中间值,因为值是不可修改的,所以我们就需要定义多个标识符,这就要求我们去维护这些标识符的名称,其实是没必要的,这时可以使用重定义标识符。但这并不同于可以修改标识符的值。你甚至可以修改标识符的类型,但F#仍能确保类型安全。所谓类型安全,其基本意义是F#会避免对值的错误操作,比如我们不能像对待字符串那样对待整数。这个跟C#也是类似的。 let changeType = let x = 1 let x = "change me" let x = x + 1 print_string x 在本例的函数中,第一行和第二行都没问题,第三行就有问题了,在重定义x的时候,赋给它的值是x + 1,而x是字符串,与1相加在F#中是非法的。 另外,如果在嵌套函数中重定义标识符就更有趣了。 let printMessages = let message = "fun value" printfn "%s" message; let innerFun = let message = "inner fun value" printfn "%s" message innerFun printfn "%s" message printMessages 打印结果: fun value inner fun valuefun value 最后一次不是inner fun value,因为在innerFun仅仅将值重新绑定而不是赋值,其有效范围仅仅在innerFun内部。递归(Recursion)递归是编程中的一个极为重要的概念,它表示函数通过自身进行定义,亦即在定义处调用自身。在FP中常用于表达命令式编程的循环。很多人认为使用递归表示的算法要比循环更易理解。 使用rec关键字进行递归函数的定义。看下面的计算阶乘的函数: let rec factorial x = match x with | x when x < 0 -> failwith "value must be greater than or equal to 0" | 0 -> 1 | x -> x * factorial(x - 1) 这里使用了模式匹配(F#的一个很棒的特性),其C#版本为: public static long Factorial(int n) { if (n < 0) { throw new ArgumentOutOfRangeException("value must be greater than or equal to 0"); } if (n == 0) { return 1; } return n * Factorial (n - 1); } 递归在解决阶乘、Fibonacci数列这样的问题时尤为适合。但使用的时候要当心,可能会写出不能终止的递归。匿名函数(Anonymous Function) 定义函数的时候F#提供了第二种方式:使用关键字fun。有时我们没必要给函数起名,这种函数就是所谓的匿名函数,有时称为lambda函数,这也是C#3.0的一个新特性。比如有的函数仅仅作为一个参数传给另一个函数,通常就不需要起名。在后面的“列表”一节中你会看到这样的例子。除了fun,我们还可以使用function关键字定义匿名函数,它们的区别在于后者可以使用模式匹配(本文后面将做介绍)特性。看下面的例子: let x = (fun x y -> x + y) 1 2let x1 = (function x -> function y -> x + y) 1 2let x2 = (function (x, y) -> x + y) (1, 2) 我们可优先考虑fun,因为它更为紧凑,在F#类库中你能看到很多这样的例子。 注意:本文中的代码均在F# 1.9.4.17版本下编写,在F# CTP 1.9.6.0版本下可能不能通过编译。 F#系列随笔索引页面