梁紅姐
摘 要: 為了數(shù)學(xué)課堂不再枯燥乏味,巧妙運(yùn)用經(jīng)典故事,不僅能改善課堂氣氛,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能啟迪學(xué)生從中獲得更多的知識,比如,在新課中引入經(jīng)典名題;在范例教學(xué)中使用經(jīng)典名題;在課堂習(xí)題中使用經(jīng)典名題。
關(guān)鍵詞: 經(jīng)典名題 數(shù)學(xué)教學(xué) 新課 范例教學(xué) 課堂習(xí)題
有人問:勾股定理你會證明嗎?你知道什么是“青朱出入圖”嗎?這一連串的歷史上的經(jīng)典內(nèi)容雖不是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的必修內(nèi)容,但在“北大自主招生考試中”出現(xiàn)了,也考了,引人深思。
數(shù)學(xué)文化作為教材的組成部分,應(yīng)滲透在整套教材中。為此,我們應(yīng)該適時(shí)介紹一些古代背景知識,與數(shù)學(xué)知識相關(guān)聯(lián)的,包括數(shù)學(xué)在自然與社會中的應(yīng)用及數(shù)學(xué)發(fā)展史的有關(guān)資料。(1)幫助學(xué)生了解人類文明發(fā)展中數(shù)學(xué)的作用;(2)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣;(3)感受古代數(shù)學(xué)治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn);(4)欣賞數(shù)學(xué)的優(yōu)美。例如,可介紹《九章算術(shù)》,珠算《幾何原本》,機(jī)器證明,黃金分割,CT技術(shù)等。
由此可見,讓學(xué)生了解一些經(jīng)典,品味數(shù)學(xué)文化,作為初中數(shù)學(xué)教師,我們責(zé)無旁貸。
一、在新課中引入經(jīng)典名題
案例1:“平方根”一課的引入片段。
師:面積為4的正方形邊長是多少?
生:2(回答干脆)。
師:面積為2的正方形的邊長是多少?
學(xué)生一臉茫然,無言以對。
師:講一個(gè)小故事:2500年前,古希臘數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家畢達(dá)哥拉斯提出“萬物皆是數(shù)”(這里的數(shù)是指可以表示為整數(shù)或整數(shù)之比)的理論。有一天,他的弟子希帕索斯在研究邊長為1的正方形時(shí),發(fā)現(xiàn)對角線的長無法用有理數(shù)表示——史稱“第一次數(shù)學(xué)危機(jī)”,這個(gè)結(jié)果讓畢達(dá)哥拉斯驚恐,下令不許外傳,后來希帕索斯還是向世人公布了這個(gè)秘密,據(jù)說為此他被拉到大海深處淹死了。
第一次產(chǎn)生數(shù)學(xué)危機(jī)的結(jié)果是產(chǎn)生了無理數(shù)——就是今天我們所要學(xué)習(xí)的無理數(shù)。
從面積為4到面積為2的邊長的變化,發(fā)現(xiàn)面積為2的那個(gè)正方形的邊長“求不出來”,付出生命代價(jià)的第一次數(shù)學(xué)危機(jī)激發(fā)了學(xué)生的求知欲。對初中生而言,“■”這個(gè)符號比較生硬而且抽象,不容易記住,只能強(qiáng)記在頭腦里。而剛才的那個(gè)數(shù)學(xué)危機(jī)的故事激發(fā)了學(xué)生的求知欲,學(xué)生首先從感情上認(rèn)同它,在隨后的教學(xué)中又在理智層面上接受了它,課后還有學(xué)生追問老師,既然有第一次數(shù)學(xué)危機(jī),那么應(yīng)該還有第二次、第三次數(shù)學(xué)危機(jī)吧,激發(fā)了學(xué)生的求知欲。
經(jīng)典故事的引入,讓數(shù)學(xué)的魅力升華,讓學(xué)生大膽質(zhì)疑,發(fā)現(xiàn)問題,獨(dú)立思考。
案例2:“反例”一課引入的經(jīng)典名事。
師:同學(xué)們,我們知道對真命題進(jìn)行證明,那么面對假命題呢?如何推翻呢?
學(xué)生陷入思考,一片寂靜。
師:講個(gè)故事,1640年,法國數(shù)學(xué)家費(fèi)馬認(rèn)為自己找到了能表示部分素?cái)?shù)的公式2■+1(稱為費(fèi)馬數(shù)),他用n=0,1,2,3,4來驗(yàn)證,結(jié)果都可以,所以他下結(jié)論,形如2■+1的自然數(shù)都是素?cái)?shù)的猜想。由于當(dāng)時(shí)費(fèi)馬的名氣相當(dāng)大,無人推翻,大家都信以為真,長期無人質(zhì)疑。直到100年后,數(shù)學(xué)大師歐拉發(fā)現(xiàn),當(dāng)n=5時(shí),2■+1=4294967297=6700417×641,一個(gè)例子就輕易推翻了費(fèi)馬的結(jié)論。因此,常常有這樣的情況,講完了一個(gè)例子,加深了學(xué)生對反例的印象。學(xué)生通過這個(gè)的經(jīng)典故事,發(fā)現(xiàn)了反例的魅力。
二、在范例教學(xué)中使用經(jīng)典名題
案例:“三角形全等”一課的范例。
師:同學(xué)們,拿破侖在戎馬生涯中,還抽空鉆研數(shù)學(xué)呢?不少歷史上有難度的題目和拿破侖有著直接聯(lián)系呢?曾經(jīng)史上有“拿破侖三角形”這個(gè)說法,據(jù)說任意一個(gè)三角形,如圖1,分別在△ABC的外側(cè),分別作等邊△ABD,△BCE、△CAF、則AE、CD、BF三線共點(diǎn),并且AE=CD=BF,這個(gè)命題被稱為拿破侖定理,你能證明嗎?數(shù)學(xué)史上有著許多經(jīng)典故事,對數(shù)學(xué)的發(fā)展起著不可忽視的作用。數(shù)學(xué)有著無窮的魅力,許多經(jīng)典故事可以直接做課堂例題使用,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的求知欲。能讓出生入死的三軍統(tǒng)帥著迷,擠時(shí)間鉆研數(shù)學(xué)的拿破侖同樣是學(xué)生學(xué)習(xí)的好榜樣。
三、在課堂習(xí)題中使用經(jīng)典名題
如“垂徑定理”的習(xí)題,“圓材埋壁”是我國古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》中的一個(gè)問題:“今有圓材,埋于壁中,不知大小,以鋸鋸之,深一寸,鋸道長一尺,問徑幾何?用現(xiàn)在的數(shù)學(xué)語言表述為:如圖2所示,CD為⊙O的直徑,CD⊥AB,垂足為E,CE=1寸,AB=1尺,求直徑CD長是多少寸?這是一道經(jīng)典名題,能加深學(xué)生對垂徑定理的理解,感受古人文言文的美妙,用古代文學(xué)表述數(shù)學(xué)習(xí)題,通過現(xiàn)代畫圖的結(jié)合,翻譯成現(xiàn)代的數(shù)學(xué)習(xí)題,展現(xiàn)我國古代輝煌的數(shù)學(xué)成就。
圖1 圖2
只有通過典型例子的引用,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程才會是一個(gè)生動活潑的、主動的和富有個(gè)性的過程。興趣是最好的老師,馳騁戰(zhàn)場的將軍(拿破侖)研究數(shù)學(xué),絕不是為了沽名釣譽(yù),而是出于興趣,這充分說明數(shù)學(xué)好玩,榜樣的力量是無窮的,在成就中自我,讀經(jīng)頌典,把學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)引入正確的軌道,讓數(shù)學(xué)不再干巴巴,學(xué)起來不再枯燥乏味。這些典故運(yùn)用在數(shù)學(xué)課堂上,可以改善課堂氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
除了以上的典例外,我們在數(shù)學(xué)課堂上還經(jīng)常提到:
(1)“曹操稱象”——等量代換。據(jù)說聰明的曹沖想出一個(gè)辦法,用石頭的總重量來稱大象的總重量,巧妙地運(yùn)用等量代換,這給學(xué)生一個(gè)很大的啟發(fā),如果直接求解這一數(shù)學(xué)習(xí)題有很大的困難,通過把原有的條件或問題用等價(jià)的量去代換,問題就會迎刃而解。用典故不僅可以使學(xué)生上課注意力集中,而且可以激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,上面的等量代換——這一重大轉(zhuǎn)化策略,就比如(x■)■-2x■-15=0,直接求解必然比較復(fù)雜,我們可運(yùn)用轉(zhuǎn)化策略令y=x■,則原方程為y■-2y-15=0,把問題簡單化。
(2)司馬光砸缸——遷移類比,逆向思維。司馬光砸缸的故事是學(xué)生很熟悉的歷史故事,一個(gè)小朋友不小心跌入裝滿水的缸中,在使“人離開水”無法辦到的情況下,情急之下,司馬光想到“水離開人”的巧妙辦法,這是一種逆向思維,很多數(shù)學(xué)問題都需要我們逆向思考。
將趣味盎然的經(jīng)典故事引入數(shù)學(xué)課堂,與數(shù)學(xué)思想方法有機(jī)整合,有利于學(xué)生把握數(shù)學(xué)的精髓和內(nèi)涵。許多歷史典故中,都蘊(yùn)涵著古人非凡的解決數(shù)學(xué)問題的策略和智慧,能幫助學(xué)生了解人類文明發(fā)展中的數(shù)學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,感受古代數(shù)學(xué)家治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)。
參考文獻(xiàn):
[1]主編林群.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版).人民教育出版社,2012.
[2]張勁松.讀經(jīng)用典.福建教育,2011(10).