總體看,高中階段的數(shù)學(xué)來源于生活,又廣泛地應(yīng)用于生活,因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)重視數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系便成為一種共識(shí)一方面,高考中總有與實(shí)際背景有關(guān)的試題,因而數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的訓(xùn)練得到普遍的重視,許多學(xué)校都開設(shè)了數(shù)學(xué)應(yīng)用題的專題研究課而另一方面,雖然新教材中增添了章頭圖、閱讀、探究案例等與生活相關(guān)的素材,但在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,一些教師仍然沿襲過于強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的形式化、嚴(yán)密性的傳統(tǒng)教學(xué),淡化了數(shù)學(xué)問題的實(shí)際背景,不注重讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)與日常生活及其他學(xué)科間的聯(lián)系,學(xué)生覺得數(shù)學(xué)枯燥無味為此本文提出要把學(xué)生的已有生活經(jīng)驗(yàn)與數(shù)學(xué)教學(xué)聯(lián)系起來,不僅僅是把生活中的現(xiàn)象用數(shù)學(xué)語言表達(dá)、建立模型,而是特別強(qiáng)調(diào)在數(shù)學(xué)教學(xué)中創(chuàng)造性地把與教學(xué)目標(biāo)有聯(lián)系的生活情境融合進(jìn)來,引導(dǎo)學(xué)生調(diào)動(dòng)生活經(jīng)驗(yàn),積極地進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng),幫助學(xué)生深刻地理解數(shù)學(xué)事實(shí),發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí).
1利用生活經(jīng)驗(yàn)生成數(shù)學(xué)問題
數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)活動(dòng)的教學(xué),而數(shù)學(xué)活動(dòng)始于問題,問題又從哪里來呢?因此,我們要關(guān)心問題的產(chǎn)生過程愛因斯坦曾說過,提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更為重要我們不能一直只給學(xué)生提出問題,還要通過呈現(xiàn)符合學(xué)生已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的情境材料,讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)思考并自主發(fā)現(xiàn)和提出問題.
案例1正余弦定理的引入一上課,教師指出為了探索任意三角形的邊角關(guān)系,先通過直角三角形邊角關(guān)系的歸納,得出邊長與角度的一種關(guān)系:從而提出問題:上述結(jié)論,對(duì)任意三角形也成立嗎?[1]以上過程中存在一個(gè)問題:怎么想到要探索任意三角形的邊角關(guān)系的?有人說,可以在前面添加一個(gè)引例:某個(gè)實(shí)際問題中,一個(gè)三角形知道其兩角和一邊,求其余邊然而這里必然又帶來一個(gè)新問題:為什么這個(gè)實(shí)際問題中要給出這樣的三個(gè)已知條件?如果是其他三個(gè)條件呢?兩個(gè)條件呢?回答必然是:由三角形全等的判定定理可知,一定條件下可以確定三角形因此,探索任意三角形的邊角關(guān)系的背景便是:確定的對(duì)象一定是可以控制的,能唯一表達(dá)的這就是生活中形成的經(jīng)驗(yàn)性認(rèn)識(shí)不妨這樣設(shè)計(jì):三角形有三個(gè)角和三條邊六個(gè)元素,我們知道,已知三角形的兩角能求出第三個(gè)角,還能求出邊嗎?已知哪些元素能求其余所有元素?為什么你認(rèn)為已知兩角及任意一邊應(yīng)該能求其余元素呢?這說明了什么?和原有設(shè)計(jì)相比,學(xué)生依據(jù)三角形全等的判定定理和生活中的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)識(shí)到三角形的兩角及所對(duì)兩邊之間必然的存在等量關(guān)系(當(dāng)然也包括三邊及一角之間等等)這樣,就自然生成了本章的核心問題:任意三角形的邊角之間有哪些等量關(guān)系?
案例2 對(duì)數(shù)換底公式的引入上課后,教師問:log35是多大的數(shù)?學(xué)生回答在1與2之間師:那到底是多大?生:那只能按計(jì)算器了教師打開電腦中Windows自帶的計(jì)算器,學(xué)生卻發(fā)現(xiàn)只能計(jì)算自然對(duì)數(shù)和常用對(duì)數(shù),學(xué)生竊竊私語,按道理計(jì)算器設(shè)計(jì)者不可能不考慮計(jì)算其他底數(shù)的對(duì)數(shù)呀(這里的道理就來自生活經(jīng)驗(yàn))!師:很有見地,也就是說計(jì)算器應(yīng)該還是能算的,這說明了什么?學(xué)生認(rèn)識(shí)到必然存在某種公式,能把其余底數(shù)轉(zhuǎn)化成自然對(duì)數(shù)或常用對(duì)數(shù),這就提出了如何把log35用常用對(duì)數(shù)或自然對(duì)數(shù)來表示的問題.
2檢索生活經(jīng)驗(yàn)激活數(shù)學(xué)思維
為了激活學(xué)生思維上的參與,生成概念有這兩種較好的做法:一是先行呈現(xiàn)若干材料,讓學(xué)生在觀察比較中抽象歸納出數(shù)學(xué)概念的發(fā)現(xiàn)式教學(xué);二是通過實(shí)例觀察,提出數(shù)學(xué)問題,學(xué)生帶著問題自主檢索生活中的相關(guān)材料,通過比較分析歸納而形成數(shù)學(xué)概念的發(fā)明式教學(xué)目前,隨著科學(xué)水平的提高,重大發(fā)現(xiàn)直接經(jīng)由觀察總結(jié)而得到的情況越來越少,更多的是理論分析中發(fā)現(xiàn)問題,再由此推動(dòng)科學(xué)研究因而,如果教學(xué)內(nèi)容合適,不妨用第二種方式進(jìn)行概念的發(fā)明式教學(xué),發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力
案例3函數(shù)平均變化率的定義教師給出函數(shù)的圖象,請(qǐng)學(xué)生結(jié)合圖象介紹其性質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)雖然函數(shù)總是單調(diào)遞增的,但還是有區(qū)別的:圖象開始陡峭,后來較平緩,即開始函數(shù)值增加的快,后來增加的慢,從而提出問題:如何刻畫函數(shù)值變化的快慢?這是個(gè)數(shù)學(xué)背景的問題,為了解決這個(gè)沒有碰到過的問題,引導(dǎo)學(xué)生檢索在生活中、其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中是否遇到過刻畫 “一個(gè)量變化的快慢”的問題,又是怎樣刻畫的而一旦啟動(dòng)了檢索過程,思路就打開了,物理中的速度反映位移變化的快慢,加速度反映速度變化的快慢及生活中的人口增長率等,必然啟發(fā)學(xué)生形成這樣一個(gè)認(rèn)識(shí):刻畫某個(gè)量變化的快慢可以用這個(gè)量的變化量與引發(fā)這個(gè)變化所用量的比計(jì)算從而,學(xué)生可以自主構(gòu)建刻畫函數(shù)值變化的快慢的模型了,即函數(shù)f(x)在區(qū)間[x1,x2]上的平均變化率為,進(jìn)一步分析得平均變化率的幾何意義就是直線的斜率,在同化和順應(yīng)后學(xué)生不斷地構(gòu)建和完善了認(rèn)知結(jié)構(gòu)這樣生成的函數(shù)平均變化率的定義對(duì)學(xué)生而言其實(shí)是一種創(chuàng)造,學(xué)生產(chǎn)生了積極的情感體驗(yàn)正如仿生學(xué)中,由于電燈的電能轉(zhuǎn)換效率低而且產(chǎn)生的熱射線對(duì)眼睛有害,人們思考有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源,當(dāng)人們把目光投向大自然后,發(fā)現(xiàn)一些生物(細(xì)菌、魚類、昆蟲等)能發(fā)出“冷光”,在重點(diǎn)研究了螢火蟲后人類發(fā)明了類似生物冷光的人工冷光,作為安全照明使用.
高中新課程標(biāo)準(zhǔn)注重提高學(xué)生的思維能力,而“發(fā)散思維”的訓(xùn)練是提高思維靈活性的重要舉措當(dāng)我們引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行觀察、分析時(shí),解決問題的新設(shè)想、新方案和新方法可能就產(chǎn)生了引導(dǎo)學(xué)生借助物理學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)解決數(shù)學(xué)問題的實(shí)例可參見文[2].
3利用生活經(jīng)驗(yàn)支撐數(shù)學(xué)理解
前面提到,我們要盡量讓學(xué)生提出問題,而分析問題的過程同樣也不能讓教師當(dāng)主演,學(xué)生成觀眾,數(shù)學(xué)問題的求解也不能只歸結(jié)為結(jié)論和方法的使用,關(guān)鍵要調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考原理、方法從哪里來,如試題:已知函數(shù),若對(duì),使得,求實(shí)數(shù)m的取值范圍為了理清存在和任意與兩個(gè)函數(shù)最值的關(guān)系,有經(jīng)驗(yàn)的教師常通過引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注甲乙兩人手中撲克牌的關(guān)系進(jìn)行闡述,即“乙手上存在一張牌不大于甲手中的任意一張牌”成立的條件是什么?這就化抽象為生活實(shí)際中直接的可感觀的經(jīng)驗(yàn),學(xué)生一下子就明白了兩函數(shù)最值之間的關(guān)系如果題目改成:已知函數(shù),若對(duì),都有,求實(shí)數(shù)m的取值范圍學(xué)生同樣能自己借助生活經(jīng)驗(yàn)找準(zhǔn)最值.
可以看出,當(dāng)教學(xué)活動(dòng)過程中遇到較為抽象的問題或者解題思路較為模糊時(shí),可以在生活中尋找相似的實(shí)例或經(jīng)驗(yàn)作為支撐,從而提高學(xué)生思考的效率,增進(jìn)理解這些意想不到的實(shí)例讓學(xué)生感到生活中的道理與數(shù)學(xué)的聯(lián)系是如此緊密,學(xué)生既感到新鮮又印象深刻因此,教師要不斷收集整理好一些熟悉的、典型的、得力的,而又簡潔的實(shí)際生活中的案例,用來作為示范和說明問題.
4利用生活經(jīng)驗(yàn)激發(fā)理性思考
學(xué)生在生活中獲得的經(jīng)驗(yàn),有直接和間接兩種這些經(jīng)驗(yàn)可能就是某種經(jīng)歷后的感受,有些是無意識(shí)形成的,帶有一定的隨意性、個(gè)體性正是這樣,有些生活經(jīng)驗(yàn)是片面的,甚至錯(cuò)誤的,會(huì)給數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)帶來干擾,但同時(shí)也帶來了機(jī)會(huì).
案例4橢圓性質(zhì)學(xué)完后,有這樣一道題:已知點(diǎn)M13,0,P是橢圓上的動(dòng)點(diǎn),求PM最小值在地理學(xué)習(xí)中學(xué)生有這樣的經(jīng)驗(yàn),地球環(huán)繞太陽在橢圓軌道上運(yùn)行,太陽恰在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)處,橢圓長軸的一個(gè)端點(diǎn)離太陽最近稱近日點(diǎn),另一個(gè)端點(diǎn)離太陽最遠(yuǎn)稱遠(yuǎn)日點(diǎn)因此,憑著這種經(jīng)驗(yàn)下的直覺,一些學(xué)生認(rèn)為本題最小值就是教師不直接否認(rèn),提出如果把點(diǎn)M換成14,0、16,0……呢?學(xué)生開始動(dòng)搖了,當(dāng)改成(0,0)時(shí),學(xué)生徹底醒悟過來并糾正原有認(rèn)知,得出:隨著點(diǎn)M的變化,不總是長軸的一個(gè)端點(diǎn)到它的距離最近,必須建立函數(shù)關(guān)系計(jì)算分析舊經(jīng)驗(yàn)打破了,當(dāng)學(xué)生自然提出探究問題“對(duì)于橢圓,及點(diǎn)M(m,0),當(dāng)m滿足什么條件時(shí),總是右端點(diǎn)到點(diǎn)M的距離最近”時(shí),預(yù)示著新的經(jīng)驗(yàn)就要誕生.
在教學(xué)過程中,教師巧妙借助學(xué)生原有經(jīng)驗(yàn)與數(shù)學(xué)事實(shí)之間的強(qiáng)烈反差和對(duì)比,引發(fā)了學(xué)生數(shù)學(xué)思維,激起學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望,形成重思辨分析的理性精神.
5把用生活經(jīng)驗(yàn)作為一種方式貫穿于數(shù)學(xué)教學(xué)
生活中人們追求真善美,這也貫穿于數(shù)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)時(shí)期,并推動(dòng)著數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展我們的數(shù)學(xué)課堂是一個(gè)生活系統(tǒng),也應(yīng)有生活意識(shí)生活中聽到一個(gè)人的名字可能會(huì)想,這個(gè)名字有什么寓意?同樣我們也鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)到一個(gè)概念時(shí)想一下,為什么起這個(gè)名字比如課堂上講奇函數(shù)偶函數(shù),學(xué)生感覺名字起得跟奇偶一點(diǎn)關(guān)系都沒有,后來一個(gè)學(xué)生找到了不錯(cuò)的注解:具有此性質(zhì)最簡單的函數(shù)是,其中整數(shù)n的奇偶性與函數(shù)的奇偶性完全一致平時(shí)讀到的司馬光砸缸救人的故事,體現(xiàn)的是“人出水不行,則讓水離人”,這與數(shù)學(xué)中正難則反的思想如出一轍
雖然不是所有數(shù)學(xué)教學(xué)都能與生活聯(lián)系起來,但當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多的生活經(jīng)驗(yàn)用于數(shù)學(xué)時(shí),會(huì)感到數(shù)學(xué)這么可親可近,會(huì)感到一切這么和諧美妙;當(dāng)把數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活,生活經(jīng)驗(yàn)與數(shù)學(xué)相結(jié)合時(shí),定能培養(yǎng)學(xué)生具有“數(shù)學(xué)的眼光”,形成應(yīng)用意識(shí)讓教學(xué)過程中創(chuàng)造性地組織和調(diào)用生活經(jīng)驗(yàn)成為教師的一種追求,體現(xiàn)教學(xué)的智慧;讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中接生活的地氣,彰顯思維的靈氣.
參考文獻(xiàn)
[1]單墫普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(數(shù)學(xué)必修5)[M]南京:江蘇教育出版社,2007:5
[2]高云霞物理原理在數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J]中學(xué)數(shù)學(xué)研究,2003,(8):39-41
作者簡介陳廣山,中學(xué)一級(jí)教師,曾獲蘇州市區(qū)高中評(píng)優(yōu)課比賽、基本功競賽一等獎(jiǎng),多篇論文發(fā)表.