張亞峰
(泰州中學(xué)附屬初級(jí)中學(xué),江蘇泰州 225300)
數(shù)學(xué)是人類文化的一部分,是現(xiàn)代文化的重要組成部分。從數(shù)學(xué)文化的角度,我們需要對(duì)數(shù)學(xué)進(jìn)行一個(gè)全面全新的認(rèn)識(shí)。初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),需要學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)思維的思考,并能解決問題。那么如何才能實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的高效性,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣?這就需要教師在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情境,有效地讓學(xué)生開展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索求知的欲望。那么,如何才能設(shè)置巧妙的問題情境讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)本質(zhì)呢?在數(shù)學(xué)文化視野下,有以下幾種方式:
數(shù)學(xué)故事大多數(shù)表述的是某個(gè)重要數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過程,以及對(duì)其推理解釋,或者是描述數(shù)學(xué)本質(zhì)的。所以在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,以故事為基礎(chǔ)創(chuàng)設(shè)問題情境,一方面抓住了學(xué)生喜歡故事的特點(diǎn),另一方面能夠很自然地將數(shù)學(xué)問題拋出來,這樣會(huì)使得課堂的氣氛活躍,學(xué)生的思維也會(huì)更加開放。
例如在講解解析坐標(biāo)幾何的時(shí)候,教師可以利用法國著名數(shù)學(xué)家、解析幾何的奠基人笛卡兒的故事,也就是“心型曲線”的故事,這樣在進(jìn)入正式學(xué)習(xí)之前就能很好抓住學(xué)生的注意力,讓他們?nèi)谌氲綄W(xué)習(xí)中去,還拋出了要學(xué)習(xí)的直角坐標(biāo)的內(nèi)容,可以說是兩全其美。有時(shí)候教師可以自己創(chuàng)造一些幽默故事。比如說依然是直角坐標(biāo)的學(xué)習(xí),老師可以講一只蒼蠅在網(wǎng)格上的故事,建立直角坐標(biāo)系讓學(xué)生準(zhǔn)確地找到它的位置,這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情就會(huì)被調(diào)動(dòng)起來。
數(shù)學(xué)問題是數(shù)學(xué)的心臟,數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)的靈魂,要解決任何數(shù)學(xué)問題,前提是建立在數(shù)學(xué)思維的基礎(chǔ)上的。所以在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和理解運(yùn)用能力。在實(shí)際教學(xué)中,借助數(shù)學(xué)問題解決的方法創(chuàng)設(shè)問題情境,有助于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力,還能夠提高學(xué)生利用數(shù)學(xué)解決問題的能力。
比如講解數(shù)學(xué)史上著名的“勾股定理”的時(shí)候,教師可以介紹勾股定理的歷史沿襲。中西方人都獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了勾股定理,并進(jìn)行了證明,但是在解決的方式上存在很大的差異,也使所運(yùn)用的方式大不相同。我國在西周時(shí)期就發(fā)現(xiàn)了勾三股四弦五的規(guī)律,著名的希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯據(jù)說是在朋友家里的地板磚的鋪設(shè)上發(fā)現(xiàn)的。從這兩個(gè)不同的發(fā)現(xiàn)可以看出,不同的文化差異形成了不同的數(shù)學(xué)思維方式。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,很多問題也都是有多解的,所以,我們教學(xué)中應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生要開放思維,要嘗試從不同的角度和不同的思維方式解決問題,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待科學(xué)的態(tài)度,提高其學(xué)習(xí)能力、解決問題的能力。
在中學(xué)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,很多時(shí)候都是面對(duì)枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí),學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒不高,針對(duì)此種情況,教師可以適當(dāng)?shù)貙⒁恍┯螒蛞霐?shù)學(xué)課堂,為死氣沉沉的數(shù)學(xué)課堂增添活力。學(xué)生都比較好動(dòng),喜歡玩是他們的本性,在數(shù)學(xué)中進(jìn)行游戲,有效地創(chuàng)設(shè)問題情境,能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極參與性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
比如在講解概率頻率問題時(shí),通過“圖釘游戲”能很好地創(chuàng)設(shè)問題情境。我們知道,圖釘試驗(yàn)其實(shí)是數(shù)學(xué)中一個(gè)很經(jīng)典的試驗(yàn),在數(shù)學(xué)發(fā)展中起著很重要的作用。如果將這個(gè)經(jīng)典實(shí)例引入課堂,加上教師自己的改造,讓其具有游戲性,那么就會(huì)取得很大的效果。教師事先準(zhǔn)備一些糖果,通過圖釘試驗(yàn),拋擲50次,正面出現(xiàn)最多組可以得到獎(jiǎng)勵(lì)。在這個(gè)過程中,讓學(xué)生了解大概率小概率事件,知道概率與頻率的區(qū)別和聯(lián)系,能更好地掌握這兩個(gè)概念,掌握其中的內(nèi)涵。
在數(shù)學(xué)發(fā)展過程中,很多數(shù)學(xué)家喜歡鉆研數(shù)學(xué)問題,提出過很多有名的猜想。有的猜想被證明了,比如“費(fèi)馬猜想”,花費(fèi)了很多數(shù)學(xué)家的心思;有的猜想到現(xiàn)在依然沒有得到證明,比如稱作數(shù)學(xué)王冠上明珠的“哥德巴赫猜想”。這樣的問題數(shù)不勝數(shù),一直吸引著數(shù)學(xué)家前仆后繼地為其努力。這些問題在推動(dòng)數(shù)學(xué)的發(fā)展上發(fā)揮了重要的作用。在課堂上以此為基礎(chǔ)設(shè)置問題情境,有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新探索精神,還有利于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)思維。
比如在講解尺規(guī)作圖的時(shí)候,可以以數(shù)學(xué)史上的幾何三大難題創(chuàng)設(shè)問題情境。這三大難題分別是尺規(guī)作圖三等分任意角、畫圓為方和倍立方體。這些問題,實(shí)際上難度是較大的,因?yàn)閷W(xué)生的理解能力有限,但是通過對(duì)這些問題的了解,可以知道什么是尺規(guī)作圖。只用沒有刻度的直尺和圓規(guī)作圖,這是多么奇妙的問題解決辦法。幾何作圖是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程,任何作圖的背后都有其原理,是否理解原理,是否有足夠的思維能力,能否找出作圖方式的關(guān)鍵,這其中存在某些邏輯關(guān)系,一步一步相聯(lián)系,才能達(dá)到最后的效果。這能夠提高學(xué)生的圖像想象力和思維能力。
數(shù)學(xué)問題情境的創(chuàng)設(shè),是立足學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展的,目的是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)造能力以及思維能力和解決問題的能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中是主體,必須以學(xué)生為中心進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué),創(chuàng)設(shè)情境能夠促使他們更好地自主發(fā)展。所以好的問題情境創(chuàng)設(shè)要具有一定的開放性,還需要有一定的難度,這樣才能體現(xiàn)出問題的價(jià)值。讓學(xué)生的起點(diǎn)高是有好處的,能夠拓寬學(xué)生的眼界,有更大的空間去思考和探索,發(fā)現(xiàn)問題并能獨(dú)立解決問題。同時(shí),問題的創(chuàng)設(shè)還要依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,創(chuàng)設(shè)具有價(jià)值的、真實(shí)的數(shù)學(xué)問題情境。選擇的例子最好接近學(xué)生的生活,真實(shí)性高,通過對(duì)實(shí)際問題的解決操作,讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)在社會(huì)生活中的應(yīng)用,感受其中的魅力。
例如網(wǎng)上一個(gè)很流行的問題,在生活中同樣具有很大的真實(shí)性。題目是這樣的:“在進(jìn)行招聘的時(shí)候,給出兩種工資方案,一種是每年年末加一千元,另一種是每半年結(jié)束加三百元,選擇哪一種會(huì)更好?”這就涉及實(shí)際生活中的數(shù)學(xué)問題的解決了。乍一看,第一種似乎好,但是經(jīng)過計(jì)算思考就會(huì)看出后一種方案的發(fā)展趨勢(shì)越來越好。這道題主要是把握好時(shí)間,同時(shí)涉及了分段,很有實(shí)用意義。
綜上所述,在數(shù)學(xué)文化視角下創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)問題情境,對(duì)中學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有莫大的幫助和好處,能讓學(xué)生愛上數(shù)學(xué),能夠了解數(shù)學(xué)的內(nèi)在,感受數(shù)學(xué)在人類文明和生活的價(jià)值,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和主動(dòng)性,能夠自主求知,對(duì)優(yōu)化學(xué)習(xí)和提高教學(xué)有重要意義。
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