摘要:英國哲學(xué)家羅素說:“從正確的角度觀視,數(shù)學(xué)不只真,而且極美?!北疚脑跀?shù)學(xué)教學(xué)中談美,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)中的美,并可以愉快地學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)知識。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);美;傳播者
前段時間,指導(dǎo)一位年輕教師參加省級教學(xué)比賽,執(zhí)教的課題是《圖形的運動——旋轉(zhuǎn)》。課接近尾聲時,教師播放了杭州G20峰會《美麗的愛情故事》視頻節(jié)選,伴隨著悠揚的小提琴曲,屏幕上一幅水墨畫宛如折扇緩緩張開,舞蹈演員用肢體語言講述著《梁?!坊w的詩意故事……而后,教師啟發(fā)學(xué)生思考,“從這段視頻中,音樂家聽到了優(yōu)美的旋律,畫家看到了唯美的畫面。小小數(shù)學(xué)家們,你們看到了什么?”“旋轉(zhuǎn)!”就這樣,在美的欣賞和贊嘆中,教師和學(xué)生這節(jié)課畫上了完美的句號!議課、交流時,一位聽課老師感慨地說:“數(shù)學(xué)如此美,我們卻從不曾發(fā)現(xiàn)!”
數(shù)學(xué)究竟美在何處
在大多數(shù)人的眼中,數(shù)學(xué)是冰冷的符號,是抽象的公式,是繁瑣的計算,是棘手的難題!怎能與姹紫嫣紅的自然美,或是栩栩如生的繪畫、婉轉(zhuǎn)動聽的樂章、感人至深的詩文……這些藝術(shù)美相比?然而,英國哲學(xué)家羅素說:“從正確的角度觀視,數(shù)學(xué)不只真,而且極美?!蹦敲?,數(shù)學(xué)究竟美在何處?
數(shù)學(xué)是美的,美在簡潔。簡簡單單的0~9這十個數(shù)字,便可以表示天地萬物。數(shù)字加上各種符號,便可以描繪物體之間的關(guān)系。數(shù)學(xué)的美,美在和諧。加與減、乘與除、曲與直、平面與立體、有限與無限等,闡明了自然界的和諧美;黃金分割、黃金螺旋線、勾股定理等,揭示了數(shù)與形的和諧美。數(shù)學(xué)的美,美在奇異。完美數(shù)、斐波那契數(shù)、數(shù)字黑洞等,體現(xiàn)了數(shù)與數(shù)之間的奇妙關(guān)系……“數(shù)學(xué)中不是沒有美,而是缺少對美的發(fā)現(xiàn)?!碑?dāng)我們擁有了發(fā)現(xiàn)美的眼睛時,就能欣賞到數(shù)學(xué)的美好。數(shù)學(xué)教學(xué)理應(yīng)貫穿著美,數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)成為美的傳播者。構(gòu)建充滿數(shù)學(xué)美的課堂,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、欣賞、創(chuàng)造數(shù)學(xué)美。
欣賞數(shù)學(xué)文化的美
數(shù)學(xué)是美的,數(shù)學(xué)的美源于數(shù)學(xué)文化。數(shù)學(xué)的歷史源遠流長,從《九章算術(shù)》到《幾何原本》,從四色問題到哥德巴赫猜想,從祖沖之到丟番圖,從高斯到陳景潤……在數(shù)學(xué)發(fā)展的漫漫長河中,有多少明珠在熠熠生輝!教學(xué)中,可以充分利用這些豐富的歷史資源,融“數(shù)學(xué)史”于教學(xué)內(nèi)容中,引導(dǎo)學(xué)生一起感悟歷史的厚重與沉淀,關(guān)注、欣賞數(shù)學(xué)文化的美。
例如,教學(xué)《圓的周長》時,可以向?qū)W生介紹圓周率的來歷:
師:早在2000多年前《周髀算經(jīng)》就指出:“圓經(jīng)一而周三”的說法,意思是圓的周長大約是它直徑的3倍,和今天同學(xué)們測量的結(jié)果一致。
師:公元460年,祖沖之利用割圓術(shù),把圓周率算到在3.1415926和3.1415927之間,當(dāng)時沒有先進的計算工具,祖沖之精密地計算出圓周率的值,可想而知他克服了多少困難!這個具有七位小數(shù)的圓周率在當(dāng)時是世界首次,比歐洲數(shù)學(xué)家的發(fā)現(xiàn)整整早了1000年!
師:讀了這些,你有什么感想?
師:是的,祖沖之是我們民族的驕傲與自豪,正因為他杰出的成就,月球上有一座環(huán)形山就被命名為祖沖之山,宇宙中第1888號小行星也是以他的名字命名的。希望同學(xué)們以后也能像他那樣刻苦鉆研,將來做一個對社會有用的人。
利用介紹圓周率的來歷與發(fā)展,拓寬了孩子們的數(shù)學(xué)視野,讓他們體驗到人類不斷探索的腳步,產(chǎn)生身為一個中國人的驕傲和自豪的美感。
再如,學(xué)習(xí)《用數(shù)對確定位置》一課,可以向?qū)W生介紹“數(shù)對”的來歷:
師:同學(xué)們,我們已經(jīng)學(xué)會用數(shù)對來表示位置的方法。用數(shù)對來確定位置,在日常生活中比比皆是,如:學(xué)校(4,3)則表示學(xué)校的位置處在坐標(biāo)系中的第4列第3行。
師:數(shù)對相當(dāng)于坐標(biāo),有了數(shù)對,我們就能很容易的表示出某一點的位置。數(shù)對不僅能表示二維空間(長,寬),還可以表示三維空間(長,寬,高)或四維空間(長,寬,高,時間),世界上所有的點都可以用數(shù)對表示,可見數(shù)對給我們的生活帶來了極大的方便。那么是誰最早用數(shù)對來表示位置的呢?
師:最早確立用“數(shù)對來表示位置”的方法,是法國數(shù)學(xué)家勒奈·笛卡爾。笛卡爾是偉大的哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家,解析幾何的創(chuàng)始人。有一次,他生病了,躺在床上,發(fā)現(xiàn)墻角有一只蜘蛛。笛卡爾便把蜘蛛的位置作為開始,標(biāo)為(0,0),便用數(shù)對表示出了蜘蛛網(wǎng)上的所有交叉點。這樣就把“數(shù)”與“形”統(tǒng)一了起來,從而開拓了數(shù)學(xué)的廣闊領(lǐng)域。
學(xué)生在饒有興致的聆聽中驚喜地發(fā)現(xiàn),原來數(shù)學(xué)并不冰冷、遙遠,它就在我們身邊,從而產(chǎn)生親近的美感!我們領(lǐng)著孩子們穿梭在變化的數(shù)字中,體驗“美”奧秘。學(xué)習(xí)《數(shù)的讀寫》,了解數(shù)字的起源和古代不同國家對數(shù)字的不同寫法,孩子們漫步在古代文明的輝煌與燦爛中,折服于先哲的智慧;學(xué)習(xí)《質(zhì)數(shù)與合數(shù)》,傾聽“哥德巴赫猜想”以及陳景潤的故事,感悟數(shù)學(xué)研究的價值,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)家不懈努力的精神……關(guān)注、了解數(shù)學(xué)文化,學(xué)生觸摸的不再是冰冷抽象的符號、茫然無邊的題海,而是源遠流長、充滿情智的數(shù)學(xué)發(fā)展史。
體驗數(shù)學(xué)知識的美
數(shù)學(xué)是美的,數(shù)學(xué)的美源于數(shù)學(xué)本質(zhì)。教學(xué)中我們應(yīng)該成為美的傳播者,充分挖掘數(shù)學(xué)知識中美的元素,讓孩子感悟、體驗數(shù)學(xué)知識本質(zhì)的美。如吳正憲老師執(zhí)教的《乘法分配律》一課,片段之一:
吳老師用學(xué)生熟悉的生活情景引入新課,學(xué)生觀察后列式計算得到:(12+8)×8=12×8+8×8(12+8)×7=12×7+8×7
師:觀察這些算式,有什么感覺嗎?(學(xué)生三三兩兩地舉起了手)
師:不急,現(xiàn)在再幫老師算一道題,老師家有兩面墻,一面墻的長3米、寬2米,另一面墻長2米、寬2米,如果要貼瓷磚,一共要貼多少平方米的瓷磚?
師:這個問題自己解決,要求用兩種方法、盡量列出綜合算式解決。
學(xué)生解決問題后,老師請了2個男生板演并解釋了他們的想法:(3+2)×2=3×2+2×2endprint
師:現(xiàn)在看看這三組算式,你有感覺了嗎?能寫出和它們相似的算式嗎?(請兩位學(xué)生板演并解釋算式左右兩邊是相等的)
片段二:
(10+5)×4=10×4+5×4(6+3)×5=6×5+3×5
師:現(xiàn)在沒有情境了,你能換個角度來解讀它,看!乘法我們學(xué)過了吧,就是求幾個幾是多少?現(xiàn)在會解釋這些算式為什么相等嗎?
師:從乘法的意義解釋它們是相等的,通過計算它們也是相等的,像這樣的例子還有多少呢?你能把它寫下來嗎?(學(xué)生動筆寫)
師:咦!你怎么不寫了?(教師發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生不寫了)
生:太多了!一輩子都寫不完!
師:看來這樣的事情是同一類的問題,不管是求花朵、貼瓷磚還是寫算式,怎么寫也寫不完!但它們都有一個共同的特征,什么特征?你發(fā)現(xiàn)了嗎?把你的發(fā)現(xiàn)寫出來。
接著吳老師很有藝術(shù)地展示了學(xué)生寫的發(fā)現(xiàn),在交流、評價中逐步引導(dǎo)學(xué)生用自己的語言表達乘法分配律的內(nèi)容,最終抽象出乘法分配律的符號表達方式。課后,吳老師讓同學(xué)們說說自己的收獲,一位學(xué)生說:“我一輩子也寫不完的東西竟然用了這幾個字母就給表示了,數(shù)學(xué)真?zhèn)ゴ笱?!”這是學(xué)生發(fā)自內(nèi)心的對數(shù)學(xué)的贊美!也是對數(shù)學(xué)抽象美、簡潔美的感悟和體驗。
我在教學(xué)《平面圖形的面積復(fù)習(xí)》時,學(xué)生將所學(xué)的知識進行整理后,讓學(xué)生通過思考、交流,引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)圖形之間、計算公式之間的特殊與一般的關(guān)系,掌握轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法,感悟數(shù)學(xué)的統(tǒng)一美。教學(xué)片段:
師:從這些公式的推導(dǎo)過程中,我們可以發(fā)現(xiàn)它們之間不是孤立的,而是有內(nèi)在聯(lián)系的。你能根據(jù)公式之間的聯(lián)系,用圖來表示,讓人一眼就看出這6個公式推導(dǎo)方法之間的聯(lián)系嗎?
同桌合作畫“網(wǎng)絡(luò)圖”后,學(xué)生匯報:為什么這樣畫?怎樣畫更合理些?
師出示教材中的網(wǎng)絡(luò)圖:
引導(dǎo)學(xué)生觀察:想一想,書上為什么這樣整理?你能看出這些箭頭表示的意義嗎?
生:從左往右,長方形的面積計算公式是基礎(chǔ),通過長方形的面積公式可以推導(dǎo)出正方形、平行四邊形、圓形的面積公式。由平行四邊形的面積公式又可以推導(dǎo)出三角形和梯形的面積公式。
師:從右往左看,你又知道了什么?
生:我們利用兩個完全一樣的三角形拼成一個平行四邊形,推導(dǎo)出了三角形的面積計算公式,梯形的面積計算公式也是這樣推導(dǎo)出來的……
師:是的,我們在探究一種新的圖形面積計算時,都是把它轉(zhuǎn)化成已經(jīng)學(xué)過的圖形。這是一種很重要的思想方法叫轉(zhuǎn)化法。
當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些公式間存在著密切的聯(lián)系,并形成一個具有統(tǒng)一美的嚴謹系統(tǒng)時,那種對數(shù)學(xué)內(nèi)在高度統(tǒng)一的認識與驚嘆會油然而生。
學(xué)習(xí)數(shù)字,體驗簡潔美、抽象美;學(xué)習(xí)計算,體驗規(guī)則美、定律美;學(xué)習(xí)圖形,體驗形狀美、聯(lián)系美、對稱美、和諧美……總之,在教學(xué)中精心設(shè)計學(xué)習(xí)情境與教學(xué)過程,抓住數(shù)學(xué)本質(zhì)引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會知識中蘊含的數(shù)學(xué)思想和方法。讓學(xué)生在潛移默化中,感悟數(shù)學(xué)的簡潔、抽象、對稱、和諧與奇異之美。
應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的美
數(shù)學(xué)是美的,數(shù)學(xué)的美源于生活,是數(shù)學(xué)應(yīng)用價值的體現(xiàn)。教學(xué)中我們應(yīng)該成為美的傳播者,讓孩子感受數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用,會用數(shù)學(xué)知識創(chuàng)造美。數(shù)學(xué)課不僅要帶領(lǐng)孩子們走進“數(shù)”的海洋,還要引領(lǐng)他們從生活中感悟數(shù)學(xué)的美。
如《三角形的特性》一課教學(xué),教師出示圖片:埃及的金字塔、三縣洲大橋、埃菲爾鐵塔、鳥巢、小木屋等圖片。
師:請同學(xué)們仔細看圖,從中你能發(fā)現(xiàn)三角形嗎?(根據(jù)學(xué)生的回答直觀抽象出三角形)
師:從古至今,我們都找到了三角形,可見三角形和我們生活聯(lián)系多么緊密?。∵@節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)三角形的特性。(板書課題:三角形的特性)
又如《比的認識》一課教學(xué)片斷:
師:其實,我們的生活中也充滿了比。想一想,你能從生活中或你的身邊找到比嗎?和你的同桌互相說一說。
師:剛才同學(xué)們說的都很好,現(xiàn)在我要向大家介紹一個神奇的比——“黃金比”0.618:1,它的比值是0.618。
師:我們再來看看剛才觀察比較的金山小學(xué)的照片,為什么多數(shù)同學(xué)都感覺寬和長的比是5:8的照片比較美觀呢?
師:請同學(xué)們來算一算這個長方形的長和寬的比值是多少,5:8=5÷8=0.625,非常接近于0.618這個黃金比的比值數(shù),所以它看起來比較美觀。
師:看,我們運用數(shù)學(xué)知識為自己的感覺找到了一個理性的證明。其實,“黃金比”在生活中應(yīng)用很廣,許多建筑作品、藝術(shù)作品為了給人以美感,都是按“黃金比”來設(shè)計的。我們一起來欣賞這些圖片吧。(出示埃菲爾鐵塔、埃及胡夫金字塔、維納斯女神、蒙娜麗莎等圖片,介紹黃金比的應(yīng)用。)
學(xué)習(xí)《平均數(shù)》,可以讓孩子用所學(xué)的知識解釋生活中“平均工資”、“平均水深”等問題;學(xué)習(xí)《軸對稱圖形》,可以讓學(xué)生動手剪一剪,創(chuàng)作出美麗的剪紙圖案;學(xué)習(xí)《可能性的大小》,可以利用知識,判斷一些事情發(fā)生的幾率以及游戲規(guī)則是否公平公正……數(shù)學(xué)知識只有不斷地應(yīng)用于生活,才能讓學(xué)生從中感受數(shù)學(xué)的美、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的神奇、體驗數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值。
美感不是與生俱來的,必須通過后天的培養(yǎng)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中教師要成為“美”的傳播者,逐漸培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)美、欣賞數(shù)學(xué)美、應(yīng)用數(shù)學(xué)美,進而培養(yǎng)他們對自然美、藝術(shù)美等的鑒賞能力和審美能力,讓學(xué)生擁有一雙發(fā)現(xiàn)“美”的眼睛。
作者簡介:
郭寶珠,福建省福州市,福建省福州金山小學(xué)。endprint