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        巧手折數(shù)學(xué)有趣又有用

        2021-03-11 22:57:49呂紅范
        天府?dāng)?shù)學(xué) 2021年9期
        關(guān)鍵詞:高中課程

        呂紅范

        摘 要:折紙,是需要在有限的一個單位大的紙上進行科學(xué)的、近乎極致地分配,才能呈現(xiàn)出美麗的作品.越是復(fù)雜的成品,越需要進行精密的計算,里面蘊含了很多數(shù)學(xué)的知識.尤其是設(shè)計一個作品的時候,甚至還會用到大學(xué)微積分的概念.現(xiàn)代折紙與數(shù)學(xué)的完美結(jié)合,為折紙?zhí)峁┝藷o限可能,也將折紙與數(shù)學(xué)這兩門看似毫不相干的學(xué)科聯(lián)系了起來,使我們感受折紙當(dāng)中蘊含的數(shù)學(xué)美與數(shù)學(xué)文化。

        關(guān)鍵詞:巧手折數(shù)學(xué);有趣又有用;高中"數(shù)學(xué)折紙"課程;開發(fā)與實踐

        引言

        《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》提到學(xué)生通過高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),達成“會用數(shù)學(xué)眼光觀察現(xiàn)實世界,會用數(shù)學(xué)思維思考現(xiàn)實世界,會用數(shù)學(xué)語言表達現(xiàn)實世界”的教學(xué)目標(biāo).教師在教學(xué)過程中需要完成這樣的的目標(biāo)需要利用好教學(xué)的各個環(huán)節(jié)進行滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)意識.讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)就在身邊,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)能夠解決許多的生活問題,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.在教學(xué)的過程中,為了提高教學(xué)效果,教師會想各種辦法開發(fā)教學(xué)資源,滲透相關(guān)的教學(xué)意識,完成相關(guān)的教學(xué)目標(biāo),比如利用學(xué)生身邊的教學(xué)資源“紙”,課堂上教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容把紙折成不同的形狀,讓學(xué)生去觀察、分析、總結(jié)相關(guān)的數(shù)學(xué)知識,在教學(xué)目標(biāo)得到完成的同時讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的奇妙,以達到教育教學(xué)的目的。

        一、利用折紙引入教學(xué)內(nèi)容

        在數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,教師需要利用與課題密切相關(guān)的教學(xué)情境引入教學(xué)內(nèi)容.在一節(jié)課或者一章內(nèi)容的開始,利用新穎的方式引入教學(xué)內(nèi)容,會使學(xué)生對相關(guān)的數(shù)學(xué)知識或者相關(guān)教學(xué)章節(jié)留下較深的教學(xué)印象,從而對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極影響.例如在講解《指數(shù)函數(shù)》新授課時,可以讓學(xué)生拿出一張紙,進行對折,折五至六次,讓學(xué)生在折疊的過程中仔細觀察認(rèn)真思考,從不同的角度把自己的發(fā)現(xiàn)表達出來.有些學(xué)生在折疊的過程中會發(fā)現(xiàn)紙的厚度以2倍的形式增加,紙的面積以二分之一的關(guān)系減少.從而抓住學(xué)生的發(fā)現(xiàn),引入指數(shù)函數(shù)的相關(guān)內(nèi)容.在整個教學(xué)的過程中,利用折紙進行教學(xué).學(xué)生學(xué)的很輕松,教師教的也很輕松.例如在講《圓錐曲線》這一章內(nèi)容時,首先讓學(xué)生拿出一張圓形紙片,在圓內(nèi)任取不同于圓心的一點F,將紙片折起,使圓周過點F,然后將紙片展開,就得到一條折痕l(為了看清楚,可把直線l畫出來),這樣繼續(xù)折下去,得到若干折痕.觀察這些折痕圍成的輪廓,它們形成什么曲線?其次讓學(xué)生在紙上畫一個圓O,在圓外任取一定點F,將紙片折起,使圓周通過F然后展開紙片,得到一條折痕l.這樣繼續(xù)下去得到若干折痕,觀察這些折痕圍成的輪廓,它是什么曲線?最后讓學(xué)生拿出一張長方形ABCD紙片的一個角斜折,使點D總是在對邊AB上,然后展開紙片,就得到一條折痕l這樣繼續(xù)下去得到若干折痕,觀察這些折痕圍成的輪廓,它是什么曲線?通過學(xué)生的操作,學(xué)生得到了橢圓、雙曲線、拋物線,針對學(xué)生的操作,告訴學(xué)生學(xué)習(xí)的主題,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣迅速得到激發(fā),為后面的教學(xué)做好鋪墊.從折紙出發(fā),引出操作過程中所蘊含的數(shù)學(xué)知識,引導(dǎo)學(xué)生進行積極的思考,從而點出教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生對自己的操作能夠由表入里進行研究,以達到激發(fā)學(xué)生對所學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣,迅速喚起學(xué)生相關(guān)數(shù)學(xué)認(rèn)知行為,促使學(xué)生積極主動探究思考,提高課堂效率的效果。

        二、利用折紙?zhí)骄繑?shù)學(xué)知識

        數(shù)學(xué)中折紙問題,學(xué)生比較容易動手進行操作,操作的過程中紙的變化具有很強的直觀感,也使得折紙具有很強的趣味性.折紙能培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力,是開展研究性學(xué)習(xí)的理想的素材.下面是一道蘊含趣味性的折紙問題的探討。

        蘇教版高中數(shù)學(xué)選修2-1有一道習(xí)題:如圖2,一張長方形ABCD紙片的一個角斜折,使點D總是在對邊AB上,然后展開紙片,就得到一條折痕(為了看清楚,可把直線畫出來)這樣繼續(xù)下去得到若干折痕,觀察這些折痕圍成的輪廓,它是什么曲線?在此題的基礎(chǔ)上,通過變換相應(yīng)的條件和問題,讓學(xué)生進行探究.探究的問題如下:

        探究1:如圖3,一張長方形ABCD紙片,點E為AD上的動點,沿著CE對折,試探求點D折后所形成的點F的軌跡是什么曲線?并求AF的最小值.

        探究2:如圖4,一張長方形ABCD紙片,點E為AD上的動點,點F為CD上的動點,沿著EF對折,試探求點D折后所形成的點G的軌跡?并求AF的最小值。

        探究3:如圖5,點E為AD上的動點,點F為CD上的動點,沿著EF對折,并且EF為定長,試探求點D折后所形成的點G的軌跡?

        探究4:如圖6,一張長方形ABCD紙片,AD=a,將矩形紙片的右下角折起,使得該角的頂點落在矩形的左邊上,那么折痕EF長度l取決于角的大小.探求l,θ之間的關(guān)系式,并求l的取值范圍。

        在此探究的過程中,學(xué)生會根據(jù)條件和問題去選擇合適的解決問題的方法,在解決問題的過程中學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識得到培養(yǎng),學(xué)生的思維得到鍛煉.學(xué)生探究問題的過程,即是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的過程,也是創(chuàng)造數(shù)學(xué)知識的過程。

        三、復(fù)習(xí)鞏固回顧

        數(shù)學(xué)實驗課,讓我們的課堂可以不再“一支筆一張紙打天下”,同時讓知識的傳輸由單方向向多方向發(fā)展。它提高了學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中的參與度,當(dāng)學(xué)生全身心地融入實驗中時,他們的主觀能動性會得到充分的發(fā)揮。教材中有許多的實驗題,或者說是動手操作題,被許多教師忽略,其實,這些實驗題是學(xué)生體驗數(shù)學(xué)生成的絕佳材料。數(shù)學(xué)實驗讓學(xué)生初步實踐數(shù)學(xué)知識的來龍去脈,以及利用數(shù)學(xué)與知識解決實際問題的全過程,而實驗的結(jié)果不僅僅是數(shù)學(xué)知識的建構(gòu)和推導(dǎo),它還反映了學(xué)生對數(shù)學(xué)原理、數(shù)學(xué)方法的掌握程度和數(shù)學(xué)應(yīng)用的能力,因此數(shù)學(xué)實驗可以增強學(xué)生對世界的認(rèn)知能力和知識應(yīng)用能力。

        結(jié)束語

        在教學(xué)過程中,教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生從教學(xué)情境出發(fā),通過情境演示、仔細觀察、操作與實驗,思考總結(jié),獲得對數(shù)學(xué)相關(guān)問題和知識的感性認(rèn)識,然后通過對相關(guān)問題和知識的歸納、猜想與類比的加工,使獲得的感性知識上升為理性認(rèn)識.教師的啟發(fā)和引導(dǎo)在教學(xué)過程中是必要的,動手操作的過程不僅能加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)過程的感悟與體驗,而且能培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的數(shù)學(xué)能力。折紙是教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生“會用數(shù)學(xué)眼光觀察現(xiàn)實世界,會用數(shù)學(xué)思維思考現(xiàn)實世界,會用數(shù)學(xué)語言表達現(xiàn)實世界”的一個素材,在學(xué)生的身邊很多類似這樣的素材,需要教師在教學(xué)過程中去用心挖掘。

        參考文獻:

        [1]高建平.折紙在高中幾何教學(xué)中的應(yīng)用[D].蘇州大學(xué),2018.

        [2]段義峰.高中數(shù)學(xué)折紙活動促進學(xué)生創(chuàng)造性思維品質(zhì)養(yǎng)成的研究[D].山東師范大學(xué),2017.

        [3]徐晶. 高中數(shù)學(xué)折紙校本課程開發(fā)與實踐[D].上海師范大學(xué),2014.

        3889500338250

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