章玉琴
[摘? 要] 在數(shù)學教學中教師巧妙地轉(zhuǎn)化數(shù)學語言,化數(shù)學語言為自然語言、圖形語言、符號語言和書面語言,可以將抽象的知識具體化,將枯燥的問題生動化,讓學生透過各種語言信息探知思維的底部,感悟思考和解決問題的策略,體驗思維過程的樂趣,點燃思維的火花,助推數(shù)學思維的生長,助力學生高效解題.
[關鍵詞] 數(shù)學語言;自然語言;圖形語言;符號語言;書面語言
提及常態(tài)數(shù)學課,不少學生的感受是“單調(diào)瑣碎”“嚴肅枯燥”“生澀復雜”,造成這些“壞感”的根源當然與數(shù)學學科本身的科學嚴謹相關,但很大程度上在于教師在授業(yè)解惑過程中的單調(diào)乏味. 面對這樣的現(xiàn)狀,數(shù)學教師應探索出一條解決途徑.
蘇霍姆林斯基曾說:“若你不想知識變成靜止的學問,就要把語言變成一種重要的創(chuàng)造工具. ”顯然,數(shù)學語言是教師傳道、授業(yè)、解惑的“重要武器”,在課堂教學中巧妙而靈活地運用數(shù)學語言往往可以演繹冰冷的數(shù)學,可以將單向思維轉(zhuǎn)化為多向思維,可以將數(shù)學嚴謹?shù)膶W術形態(tài)轉(zhuǎn)化為生動的教育形態(tài),可以讓單調(diào)枯燥的數(shù)學課堂變得豐富生動. 本文旨在探究如何巧妙地轉(zhuǎn)化數(shù)學語言,誘發(fā)學生學習與探究的內(nèi)驅(qū)力,幫助學生高效解題,提高學生分析和解決問題的能力.
化數(shù)學語言為自然語言——助推數(shù)學思維的“潤滑劑”
數(shù)學解題中的數(shù)學語言一般較為抽象,不少學生極易被其抽象生澀“打倒”,從而導致解題困境,事實上,造成困境的根本原因在于學生對其中抽象的數(shù)學語言不甚理解. 自然語言具有通俗易懂的優(yōu)勢,將抽象的數(shù)學語言轉(zhuǎn)化為易懂的自然語言是解決問題的必由之路. 因此,在解題教學中,為了使學生準確而高效地解題,教師需要教會學生語言轉(zhuǎn)化的策略,以精準數(shù)學語言為指導,從題目中呈現(xiàn)的嚴謹數(shù)學語言中找尋解題思路,將其轉(zhuǎn)化為自然語言順利解決問題,以達到助推數(shù)學思維的功效.
案例1:以“集合”的教學為例.
例題:已知集合A={(x,y)y=x+k},B={(x,y)y=-x2+2x+1,0 分析:本題要求k的取值范圍,則需著重分析條件“A∩B中包含兩個元素”,據(jù)此構(gòu)造解題思路. 師:題中一共給出了哪些條件? 生1:一共有以下三個條件:①A={(x,y)y=x+k};②B={(x,y)y=-x2+2x+1,0 師:你們覺得這三個條件中,哪個條件對解決本題意義重大? 生2:條件③. 師:那么分析條件“A∩B中包含兩個元素”,說明什么?(學生陷入思考) 生2:說明方程x+k=-x2+2x+1有兩個不同實根. 師:很好. 那么,此方程的實數(shù)根又有何限制條件? 生3:兩個實根都在區(qū)間(0,2)內(nèi). 師(拾級而上):那么可以設f(x)=x2-x+k-1,據(jù)分析得出其對稱軸是x= …… 生4:據(jù)此可列出f =k- <0,f(0)=k-1>0,f(2)=k+1>0,即可得出結(jié)論1 從思維訓練的角度來看,熟悉數(shù)學語言是必不可少的,數(shù)學解題就必須面對數(shù)學語言,因此語言間的相互轉(zhuǎn)化和溝通顯得尤為重要. 以上例題作為集合教學中教師設計的練習題,不少學生感覺難度較大,原因在于對題目中抽象的數(shù)學語言的生疏及邏輯思維能力的缺失. 上述過程中,教師以準確的數(shù)學語言指導學生從題中的語言信息出發(fā)找尋解題的關鍵點. 這樣,學生一步步將題中的數(shù)學語言轉(zhuǎn)化成自然語言,這樣的轉(zhuǎn)化過程是學生理解并完善解題路徑的過程,也是形成解題能力的過程[1]. 學生在交流和嘗試中借助自然語言內(nèi)化方法,從而發(fā)揮自身的思考能力去理解數(shù)學知識,輕松解決問題. 化數(shù)學語言為圖形語言——點燃思維火花的“強化劑” 幫助學生理解數(shù)學語言的方法有很多,教師除了采取數(shù)學語言與自然語言互譯的方式以外,還可以嘗試結(jié)合數(shù)學語言與圖形語言來點燃思維火花. 圖形語言具有形象直觀的特征,在解題教學中具有較強的操作性,倘若把抽象的數(shù)學語言轉(zhuǎn)化為直觀的圖形語言,就可以使學生輕松獲取數(shù)學問題中的有效信息,展示清晰的解題思路,準確而快速地理解數(shù)學問題,使問題迎刃而解. 從而,在數(shù)學語言間轉(zhuǎn)換的過程也就是幫助學生理解題意的過程,利于學生快速形成解題策略,高效解題. 案例2:試求出點F(x ,y )到直線l:ax+by+c=0(ab≠0)的距離. 本題是為“平面解析幾何初步”這一章節(jié)的復習而設計的,目的是加深學生對新知的理解,這道題屬于一道典型的需要借助圖形語言解析的數(shù)學問題,學生在分析時若能及時形成轉(zhuǎn)化語言的思路即可快速求解. 師:如圖1,首先我們可以在平面直角坐標系中找出一點F,再過點F作x軸、y軸的平行線交直線l于點M和N,從而構(gòu)造得出Rt△FMN,最后作FQ⊥MN,垂足為Q,可否求出點M和N的坐標呢?是否可以求出Rt△FMN三邊的長呢?再借助公式FQ= 是否能得出結(jié)果? 就這樣,從問題的角度找尋圖形語言,實現(xiàn)數(shù)學語言向圖形語言的轉(zhuǎn)化,學生解決起來就容易多了. 在語言互譯的過程中,思維就越發(fā)容易變通,遷移的產(chǎn)生也就水到渠成了. 熟悉了這樣的轉(zhuǎn)換方式,就降低了問題的難度,讓問題具體而清晰地躍然紙上,讓解題思路一目了然,從而加深了對問題本質(zhì)的理解,實現(xiàn)了思維能力的生長. 化數(shù)學語言為數(shù)學符號——打開智慧之門的“金鑰匙” 數(shù)學符號是由數(shù)學語言高度抽象、概括而成的一種數(shù)學語言,它有著其獨有的濃縮形式,該形式中蘊含著豐富的數(shù)學信息,是一種實用性較強的表示方法,完美演繹著數(shù)學的簡潔美[2]. 著名的數(shù)學家羅素曾說:“數(shù)學就是符號加邏輯. ”可見,數(shù)學符號在解題中具有得天獨厚的地位. 因此,教師應準確把握數(shù)學符號的內(nèi)涵,重視數(shù)學語言與數(shù)學符號的準確轉(zhuǎn)化,幫助學生形成準確而靈活的符號運用能力,打開智慧之門,發(fā)展學生的數(shù)學思維. 例如,在教學“集合的含義及其表示”時,教師不僅需要呈現(xiàn)“∈”“∩”“∪”等數(shù)學符號,還需要及時闡釋各自代表的具體含義,從而讓學生感受到學習數(shù)學符號的必要性,強化認知動機,使學生快速養(yǎng)成主動運用符號的意識. 化數(shù)學語言為書面語言——架起示范指引的“心靈橋” 書面語言是數(shù)學語言準確而重要的表達方式. 可以說教師的書面表達水平直接影響著學生的數(shù)學理解能力和創(chuàng)新能力. 教師在課堂上規(guī)范、準確、條理、簡潔地進行書面語言表達,為學生提供清晰的熏陶和模仿,架起示范指引的“心靈橋”,可以讓學生在正確的指導下形成自身獨特的數(shù)學表達形式,高效而準確地解題. 案例3:已知甲煤礦年產(chǎn)量為200萬噸,乙煤礦年產(chǎn)量為300萬噸,甲、乙兩個煤礦在運輸煤礦的過程中都要經(jīng)過東站和西站. 東站每年最多可運輸煤炭280萬噸,西站每年最多可運輸煤炭360萬噸,甲煤礦運往東站的運費為1元/噸,運往西站的運費為1.5元/噸,乙煤礦運往東站的運費為0.8元/噸,運往西站的運費為1.6元/噸. 請試著設計出一種總運費最少的調(diào)運方案. 教師的示范解析:設甲煤礦向東站運煤x萬噸,乙煤礦向東站運煤y萬噸,則總運費為A=x+1.5(200-x)+0.8y+1.6(300-y)(萬元),即A=780-0.5x-0.8y. 而x和y需滿足題目中的約束條件(作出相對不等式組表示的平面區(qū)域),設直線x+y=280與y軸交點為P,則有P(0,280). 將直線l:0.5x+0.8y=0向上平移至平面區(qū)域上的點P時,A的值最小. 又因為P(0,280),所以使得總運費最少的調(diào)運方案如下:甲煤礦200萬噸全部運往西站;乙煤礦280萬噸運往東站,20萬噸運往西站. 以上案例中,教師以精煉而邏輯性的書面語言去感染和指導學生,幫助學生形成正確書寫的意識,而并非用隨意語言來解決問題,促進學生對數(shù)學問題的精準解決. 總之,教師不僅需要善于駕馭數(shù)學語言,還需巧妙轉(zhuǎn)化數(shù)學語言,化數(shù)學語言為自然語言、圖形語言、符號語言和書面語言,以此來激活學生的思維,讓學生透過各種語言信息探知思維的底部,體驗思維過程的樂趣,點燃思維的火花,使其靈活解決數(shù)學問題,助力數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng). 參考文獻: [1]? 王翠珍. 淺談對高中數(shù)學課堂教學語言的認識[J]. 學周刊,2013(04). [2]? 邢培培. 淺談高中數(shù)學課堂教學語言之美[J]. 數(shù)學教學通訊,2018(06).