於家海
數(shù)學(xué)抽象、枯燥、學(xué)起來困難,幾乎己成為人們的共識(shí),這固然可以在很大程度上歸結(jié)于數(shù)學(xué)的研究對(duì)象、內(nèi)容和方法的抽象性,但也與我們對(duì)數(shù)學(xué)理解的角度、深度以及講授數(shù)學(xué)的方式、方法有關(guān),著名數(shù)學(xué)家華羅庚先生曾說過:“就數(shù)學(xué)本身而言,是壯麗多彩,千姿百態(tài),引人入勝的……認(rèn)為數(shù)學(xué)枯燥乏味的人,只是看到了數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,而沒有體會(huì)出數(shù)學(xué)的內(nèi)在美”,知名數(shù)學(xué)家陳省身先生也不止一次地提出“數(shù)學(xué)是美的”,數(shù)學(xué)大師的諄諄教誨啟人心智,發(fā)人深省,確實(shí),數(shù)學(xué)中不是缺少美,而是缺少發(fā)現(xiàn)美的眼睛,下面結(jié)合平時(shí)教學(xué)中的案例,談?wù)勅绾紊铣鲇形兜赖臄?shù)學(xué)課的一些粗淺認(rèn)識(shí)與體會(huì).
1 數(shù)學(xué)游戲激發(fā)“趣”味
帕斯卡說過:“數(shù)學(xué)研究的對(duì)象是這樣的嚴(yán)肅,最好不要失去能使它變得稍微有趣些的機(jī)會(huì),”一般認(rèn)為,游戲輕松愉快、趣味盎然,人人樂于參與;而數(shù)學(xué)則抽象乏味,艱深難懂,常常讓人生畏,但是,正如中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)主席張景中教授所言,游戲與數(shù)學(xué)關(guān)系非常密切,二者有類似的元素和結(jié)構(gòu),同時(shí)數(shù)學(xué)比游戲更高一籌,在課堂中適當(dāng)滲透數(shù)學(xué)游戲,可以起到引發(fā)興趣、激活思維、活躍課堂之效.
1.1 案例1漢諾塔問題
在學(xué)習(xí)由遞推公式求解通項(xiàng)公式的內(nèi)容時(shí),我向?qū)W生講了以下這個(gè)故事:傳說在印度佛教圣地貝拿勒斯( Benares)的婆羅赫摩神殿中,標(biāo)志著世界中心的穹頂之下放著一塊銅板,銅板上插著三根寶石針,根據(jù)圣典記載,在世界誕生的那一天,其中第一根針從下到上放著由大到小的64片金片,這就是著名的漢諾塔,如圖1所示,晝夜都有一個(gè)值班的僧侶按照婆羅赫摩的規(guī)定移動(dòng)金片:一次只能取出一片,放入其他的針上,在移動(dòng)過程中只允許小片位于大片之上,當(dāng)64片金片全部移到第三根針上重新又形成一個(gè)漢諾塔時(shí),世界末日就將來臨.問題是完成上述移動(dòng)需要移動(dòng)多少次金片?這個(gè)故事一下子抓住了學(xué)生的眼球,引起學(xué)生的興趣,激發(fā)起學(xué)生思考、分析、解決問題的欲望,他們躍躍欲試,筆者順勢(shì)把問題提得更一般些,設(shè)最初的漢諾塔有n片金片,最終形成新的漢諾塔需移動(dòng)金片xn次,在筆者的引導(dǎo)和啟發(fā)下,通過觀察n=1,2,3,4,—,的特殊情形,同學(xué)們猜想得到通項(xiàng)公式xn =2n-1,也歸納得出遞推公式xn= 2x-1+1,為后續(xù)由遞推公式推導(dǎo)通項(xiàng)公式作好了鋪墊,
對(duì)中學(xué)生來說,數(shù)學(xué)游戲是促進(jìn)學(xué)生智力發(fā)展很好的教學(xué)素材,但應(yīng)當(dāng)注意數(shù)學(xué)游戲內(nèi)容廣泛,形式多樣,涉及題外因素多容易偏離中學(xué)“四基”訓(xùn)練,必須要結(jié)合授課內(nèi)容,適當(dāng)引入數(shù)學(xué)游戲,做到有的放矢,使學(xué)生感到生活中處處存在數(shù)學(xué),學(xué)起來自然也就興趣盎然.
2 借題發(fā)揮提升“滋”味
前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)教育家奧加涅相在《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)法》中指出:“必須重視很多習(xí)題潛存著進(jìn)一步擴(kuò)展其數(shù)學(xué)功能、發(fā)展功能和教育功能的可能性……從解本題到獨(dú)立地提出類似的問題和解答這些問題,這個(gè)過程顯然在擴(kuò)大解題的武器庫(kù),學(xué)生利用類比和概括的能力在形成;辯證思維、思維的獨(dú)立性以及創(chuàng)造性的素質(zhì)也在發(fā)展,”基于上述理念,借題發(fā)揮,探索一題多解、一題多變的價(jià)值,以期培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)多層次、廣視角、全方位地認(rèn)識(shí)、研究數(shù)學(xué)問題,
此兩題為筆者高三上復(fù)習(xí)課時(shí)之用,所謂“一題多解”,就是盡可能用多種不同方法去解決同一個(gè)問題,可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、想象、探索、創(chuàng)造、思考能力.所謂一題多變是通過題目的引申、變化、發(fā)散,提供問題的背景,提示問題間的邏輯關(guān)系,在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,通過利用有用的條件,進(jìn)行觀察、聯(lián)想、對(duì)比,采取“一題多解與一題多變”的策略進(jìn)行教學(xué),可以使學(xué)生們更積極主動(dòng)地參與到課堂中來,這不僅能使學(xué)生的思維定勢(shì)得到改觀,使所學(xué)的知識(shí)得到靈活運(yùn)用,還能極大程度地激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,增強(qiáng)學(xué)生探索未知世界的信心和勇氣,體會(huì)到成功的喜悅和創(chuàng)造性工作的歡樂.
3 趣聞?shì)W事助興“風(fēng)”味
荷蘭數(shù)學(xué)教育家漢斯·弗賴登塔爾認(rèn)為:“數(shù)學(xué)來源于現(xiàn)實(shí),存在于現(xiàn)實(shí),并且應(yīng)用于現(xiàn)實(shí),數(shù)學(xué)過程應(yīng)該是幫助學(xué)生把現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的過程”,英國(guó)教育家懷特海曾說:“教育只有一種教材,那就是生活的一切方面,”強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系也是我國(guó)第八次基礎(chǔ)教育課程改革的一個(gè)重要特征,要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),必須密切與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,在應(yīng)用過程中培養(yǎng),現(xiàn)實(shí)生活是數(shù)學(xué)知識(shí)的原型,可以有效鍛煉學(xué)生“舉三反一”的數(shù)學(xué)歸納能力,掌握知識(shí)之后,訓(xùn)練學(xué)生“舉一反三”的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,把學(xué)到的新知識(shí)應(yīng)用于新的情境之中.
3.1案例4化學(xué)何老師的問題
在學(xué)習(xí)《不等關(guān)系與不等式》的作差比較大小內(nèi)容之后,筆者向?qū)W生繪聲繪色地講:“咱們學(xué)校化學(xué)何老師問我問題,己知兩種濃度的乙醇(p1
與 0.5的大小,我當(dāng)時(shí)是解答出來了,同學(xué)們有沒有知道的?”學(xué)生聽完后個(gè)個(gè)翹首以待,表現(xiàn)出饒有興趣的樣子,都很想知道筆者到底是怎么解答的,筆者將當(dāng)時(shí)的解答過程詳細(xì)進(jìn)行了板書:
話音剛落,課堂里響起了驚嘆聲和掌聲.
3.2案例5零點(diǎn)存在定理的有趣應(yīng)用
筆者曾在學(xué)習(xí)完《零點(diǎn)存在定理》之后,給學(xué)生出了這么一個(gè)問題:“小華7:00從A地出發(fā),于17:00到達(dá)B地,次日9:00又從B地沿原路返回,于20:00到達(dá)A地,小華在這兩天中能在某個(gè)同一時(shí)刻到達(dá)同一地點(diǎn)嗎”?回答是肯定的,當(dāng)時(shí)學(xué)生百思不得其解,當(dāng)筆者把這個(gè)問題用零點(diǎn)存在定理來解釋后,他們恍然大悟,連連拍手稱奇:“沒想到零點(diǎn)存在定理還可以這樣用,數(shù)學(xué)真是太神奇了”,
課程標(biāo)準(zhǔn)十分強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,不僅要求教材必須密切聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際,而且要求“數(shù)學(xué)教學(xué),要緊密聯(lián)系學(xué)生的生活環(huán)境,從學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)出發(fā),創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作交流的情境,使學(xué)生通過觀察、操作、歸納、類比、猜測(cè)、交流、反思等活動(dòng),獲得基本的數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,進(jìn)一步發(fā)展思維能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的信心.”活生生的現(xiàn)實(shí)生活是數(shù)學(xué)教學(xué)的根基,是數(shù)學(xué)有效教學(xué)的源頭活水,是實(shí)現(xiàn)、回歸和還原教學(xué)本真的必由之路,是實(shí)現(xiàn)學(xué)思結(jié)合、思行并進(jìn)、知行統(tǒng)一,積極建構(gòu)、增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)現(xiàn)幸福生活的陽(yáng)光、沃土,并能使學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)從周圍熟悉的事物中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和理解數(shù)學(xué),體會(huì)到數(shù)學(xué)就在身邊,體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的趣味、作用和魅力.
4人文滲透凸顯“品”味
美國(guó)科學(xué)家拉比認(rèn)為:“只有把自然科學(xué)和人文科學(xué)融合一體,我們才能期望達(dá)到與我們時(shí)代和我們這一代人相稱的智慧的頂點(diǎn),”張奠宙先生說:“數(shù)學(xué)不僅是數(shù)字、符號(hào)、公式,而且還有浸潤(rùn)其中的數(shù)學(xué)文化,只有把抽象的、邏輯的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué),即冰冷的數(shù)學(xué),轉(zhuǎn)化為生動(dòng)的、人文的、思考的數(shù)學(xué),即火熱的數(shù)學(xué)文化,數(shù)學(xué)課堂才是人才陶冶的爐膛,”沒有人文素養(yǎng)的數(shù)學(xué)教育將是枯燥乏味的,沒有數(shù)學(xué)科學(xué)素養(yǎng)保證的數(shù)學(xué)教育將像雨后的彩虹那樣華而不實(shí),徒有其表,“數(shù)學(xué)科學(xué)精神”與“人文素養(yǎng)”兩者缺一不可.
4.1案例6函數(shù)圖象的美學(xué)欣賞
詩(shī)詞通常與“美好、簡(jiǎn)潔、直觀”聯(lián)系在一起,好的幾何圖象也與“美好、簡(jiǎn)潔、直觀”聯(lián)系在一起,用數(shù)學(xué)的眼光看世界,很多事物中都包含著數(shù)學(xué),筆者上課時(shí)將美麗的幾何圖象與優(yōu)美的古典詩(shī)詞聯(lián)系在一起(如表1所示),能緩解緊張、沉悶的課堂氣氛,讓學(xué)生在緊張愉悅的環(huán)境下學(xué)習(xí),幫助學(xué)生理解、記憶函數(shù)圖象,
張奠宙先生指出:“教育形態(tài)的‘大眾數(shù)學(xué)’,應(yīng)該區(qū)別于具有學(xué)術(shù)形態(tài)的‘形式化數(shù)學(xué)’,數(shù)學(xué)教學(xué)‘既要講推理,更要講道理’,這些道理中包括數(shù)學(xué)文化底蘊(yùn),”在數(shù)學(xué)教學(xué)中注重文化的滲透,讓數(shù)學(xué)“文而化之”,使之進(jìn)入學(xué)生的內(nèi)心世界,讓學(xué)生喜歡數(shù)學(xué)、親近數(shù)學(xué)、欣賞數(shù)學(xué).
5 高數(shù)觀點(diǎn)耐人“尋”味
數(shù)學(xué)分為初等數(shù)學(xué)和高等數(shù)學(xué),中學(xué)期間學(xué)習(xí)的內(nèi)容以初等數(shù)學(xué)為主,進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)的是高等數(shù)學(xué),筆者在教學(xué)時(shí)注意利用高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容、思想、觀點(diǎn)、方法來指導(dǎo)中學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué),使教學(xué)活動(dòng)搞得生動(dòng)活潑,開闊學(xué)生的知識(shí)視野,注重學(xué)生思考力水平的培養(yǎng).
5.1案例7e值是怎么算出來的?
人教版教科書在對(duì)數(shù)概念學(xué)習(xí)中提到“在科學(xué)技術(shù)中常使用以無理數(shù)e= 2.71828…為底數(shù)的對(duì)數(shù)”,筆者在備課時(shí)注意到:萬一有學(xué)生提出“e值是如何算出來的”這個(gè)問題,該怎么辦?為避免出現(xiàn)尷尬,應(yīng)當(dāng)指出,中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的任務(wù)是面向全體學(xué)生,所以不能隨意擴(kuò)大教材以外的內(nèi)容,不能一味拔高,要充分考慮學(xué)生的年齡特點(diǎn)和智力發(fā)展水平,切忌揠苗助長(zhǎng),如果能結(jié)合授課內(nèi)容,適當(dāng)聯(lián)系高等數(shù)學(xué)知識(shí),就能活躍課堂氣氛,開闊學(xué)生的視野,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)學(xué)科的高深而奧妙無窮,
英國(guó)數(shù)學(xué)家羅素說:“數(shù)學(xué),如果正確地看待她,不但擁有真理,而且也具有至高的美,正像雕刻的美,是一種冷峻而嚴(yán)肅的美,這種美沒有繪畫或音樂的那些華麗裝飾,她可以純凈到崇高的地步,能夠達(dá)到嚴(yán)格的只是最偉大的藝術(shù)才能顯示的那種完美的境地,”數(shù)學(xué)這種冰冷高雅的美,不僅能讓人有一個(gè)心靈寧?kù)o的家,而且還能為人生添加意義、增加深度,使生活更加多姿多彩,作為數(shù)學(xué)教育工作者,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們不能僅僅停留在教授學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)(授業(yè)),解答學(xué)生數(shù)學(xué)問題(解惑),還要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、欣賞、感受、追求數(shù)學(xué)的奧妙,讓學(xué)生細(xì)品數(shù)學(xué)的味道(傳道).
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