李曉蕓
現(xiàn)如今許多數(shù)學(xué)教師雖沐浴著課改的春風(fēng),但課堂上濤聲依舊。課堂內(nèi)容枯燥乏味,重復(fù)、機(jī)械的練習(xí)充斥其間,教學(xué)內(nèi)容與生活脫節(jié),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)僅僅停留在掌握知識(shí)的層面上, 使學(xué)生產(chǎn)生數(shù)學(xué)無用論的意識(shí),嚴(yán)重打擊學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。“培養(yǎng)學(xué)生初步的應(yīng)用意識(shí)和解決問題的能力”是課程標(biāo)準(zhǔn)的要點(diǎn)之一,強(qiáng)調(diào):“學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),不能僅僅停留在掌握知識(shí)的層面上,而必須學(xué)會(huì)應(yīng)用,只有如此,才能使所學(xué)數(shù)學(xué)富有生命力,才能真正實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)的價(jià)值?!边@就要求必須注意從小培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的能力。
一切數(shù)學(xué)來源于生活,來源于生活的現(xiàn)實(shí)?,F(xiàn)實(shí)生活是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的起點(diǎn),每一個(gè)數(shù)學(xué)概念都是從生活實(shí)踐中抽象出來的。在教學(xué)中,運(yùn)用多媒體展示生活實(shí)例,讓學(xué)生親身體驗(yàn)這個(gè)抽象過程,使學(xué)生深切感受到數(shù)學(xué)來源于生活。
比如在介紹“軸對(duì)稱圖形”時(shí),讓學(xué)生通過欣賞一組美麗的圖片,抽象出數(shù)學(xué)概念軸對(duì)稱圖形。為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的進(jìn)一步理解,可引導(dǎo)學(xué)生到生活中尋找數(shù)學(xué)原型,舉例說明數(shù)學(xué)概念。比如在介紹完軸對(duì)稱圖形的概念后,向?qū)W生提出這樣的問題:在現(xiàn)實(shí)生活中,你們還看到過哪些軸對(duì)稱圖形?為使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解由感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí),可增設(shè)一些貼近生活的活動(dòng)讓學(xué)生自己去動(dòng)手操作。比如在學(xué)生認(rèn)識(shí)了軸對(duì)稱圖形的概念,感受了軸對(duì)稱圖形的美麗之后,會(huì)產(chǎn)生制作軸對(duì)稱圖形的沖動(dòng),這時(shí)教師可要求學(xué)生自制軸對(duì)稱圖形,有學(xué)生就聯(lián)想到生活中的剪紙等方法,興趣盎然。
從數(shù)學(xué)概念的引入到理解無不與生活聯(lián)系在一起,學(xué)生感受到數(shù)學(xué)就在身邊,平時(shí)有意無意會(huì)用到數(shù)學(xué),體會(huì)到數(shù)學(xué)的價(jià)值,改變以往數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的枯燥乏味,在思想上有了從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”和“我喜歡學(xué)”質(zhì)的飛躍,變得喜歡學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。這時(shí)學(xué)生才會(huì)產(chǎn)生用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的意愿。
培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,學(xué)以致用永遠(yuǎn)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)。經(jīng)??吹接行W(xué)生遇到一個(gè)實(shí)際問題束手無策,當(dāng)把這個(gè)問題抽象成數(shù)學(xué)模型,用數(shù)學(xué)語言加以表述之后,他馬上就會(huì)解了。數(shù)學(xué)模型是對(duì)實(shí)際問題的一種數(shù)學(xué)表述或指蘊(yùn)藏其中的數(shù)學(xué)知識(shí)。例如:自然數(shù)1就是具體的一個(gè)人、一支筆等的數(shù)學(xué)模型;而直線就是光線、木棍等的數(shù)學(xué)模型。歸納起來,數(shù)學(xué)模型一般表現(xiàn)為數(shù)學(xué)的概念、計(jì)算法則、公式、性質(zhì)、運(yùn)算定律、數(shù)量關(guān)系等。把實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)模型,主要是從數(shù)學(xué)的角度描述客觀事物與現(xiàn)象,尋找其中與數(shù)學(xué)有關(guān)的因素。一要善于發(fā)現(xiàn)實(shí)際問題與所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的切入點(diǎn),從中找到規(guī)律,靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)加以解決;二要善于把敘述語言化為數(shù)學(xué)語言;三要善于在敘述語言中尋找數(shù)量關(guān)系,找出哪些是已知量,哪些是未知量,用數(shù)學(xué)語言把這些數(shù)量關(guān)系表示出來。
比如,怎樣測(cè)量旗桿高度?就要找到測(cè)量旗桿高度這一實(shí)際問題其實(shí)是求一條線段長(zhǎng)度的數(shù)學(xué)問題,解決這一問題的方法就是構(gòu)造相似三角形。發(fā)現(xiàn)“旗桿高度”是實(shí)際問題與所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的切入點(diǎn)后,學(xué)生才能把“怎樣測(cè)量旗桿高度”抽象成“構(gòu)造相似三角形”這一數(shù)學(xué)模型。又比如,小明每秒鐘跑6米,小彬每秒鐘跑5米,小彬站在小明前10米處,兩人同時(shí)起跑,小明多少秒鐘追上小彬?對(duì)這類應(yīng)用題,學(xué)生頭腦中必須要有“追及問題:路程之差=相距路程 ”(小明的行程—小彬的行程=兩者開始相距的路程)這一數(shù)學(xué)模型,不然解題就無從下手。再比如,如圖1所示,一位老奶奶不慎把一塊三角形的玻璃打碎成3塊,現(xiàn)在要到玻璃店里去配一塊完全一樣的玻璃,那么最省事的方法是帶哪一塊去呢?學(xué)生若把這個(gè)實(shí)際問題抽象成三角形全等的條件這一數(shù)學(xué)模型,想必一下就能找到問題的答案是①。
圖1
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)學(xué)科的精髓。學(xué)生只有領(lǐng)會(huì)了數(shù)學(xué)思想方法,才能有效地應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題。就初中數(shù)學(xué)而言,常用的數(shù)學(xué)思想方法有整體思想、符號(hào)思想、分類討論思想、轉(zhuǎn)化(化歸)思想、數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)思想、方程建模思想等。在當(dāng)前的數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)常常被淡化或忽略。教師沒有教給學(xué)生合理的思考方法,學(xué)生只能機(jī)械地模仿,怎能提高用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的能力?比如上述談到的追及問題需要用上數(shù)形結(jié)合思想(畫線段圖)分析數(shù)量關(guān)系,直觀地理解數(shù)量之間的關(guān)系,且用上方程思想列出等量關(guān)系式。倘若學(xué)生沒有學(xué)會(huì)畫線段圖分析數(shù)量關(guān)系,遇到再難點(diǎn)的行程問題就束手無策了。
又比如,如圖2所示,一只蜘蛛在一個(gè)正方體盒子的點(diǎn)A處,一只蚊子停留在正方體盒子的點(diǎn)B處。蜘蛛準(zhǔn)備沿盒子的表面由A處爬到B處吃掉蚊子,請(qǐng)?jiān)趫D上畫出蜘蛛爬行的最短路線。這是一道立體幾何問題,解決此題卻要把它轉(zhuǎn)化成平面幾何問題。由于蜘蛛是在盒子的表面爬行,他爬行的路線是折線段,所以可以把盒子的表面展開得到平面圖形,在這個(gè)平面圖形上確定出蜘蛛爬行的最短路線,然后相應(yīng)地畫在盒子的表面。
圖2
英國(guó)大文豪蕭伯納曾經(jīng)說過:“如果你有一個(gè)蘋果,我有一個(gè)蘋果,彼此交換,那么每人只有一個(gè)蘋果。如果你有一個(gè)思想,我有一個(gè)思想,彼此交換,我們每個(gè)人就有了兩個(gè)思想,甚至多于兩個(gè)思想?!蔽覈?guó)的諺語“三個(gè)臭皮匠,賽過諸葛亮”也深刻說明集體智慧的重大作用。由于學(xué)生所處的文化環(huán)境、家庭背景和自身的思維方式不同,會(huì)產(chǎn)生不同的解題思路,學(xué)生可在合作交流中相互補(bǔ)充,取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同提高。再加之與他人交流是未來每一個(gè)公民都必須掌握的基本技能,因此,在培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的能力時(shí),應(yīng)為學(xué)生多創(chuàng)設(shè)合作交流的時(shí)間和空間。
比如在學(xué)了相似三角形后,問:怎樣測(cè)量旗桿高度?有學(xué)生說可利用陽光測(cè)同一時(shí)刻旗桿影長(zhǎng)、人影長(zhǎng)和人高3個(gè)數(shù)據(jù)來求解。有學(xué)生說可利用標(biāo)桿測(cè)得目測(cè)者的眼睛離地面的高度、標(biāo)桿的高度、標(biāo)桿與旗桿的距離、目測(cè)者與標(biāo)桿的距離4個(gè)數(shù)據(jù)來求解。還有學(xué)生說可利用平面鏡的反射測(cè)得眼睛離地面的距離、鏡中旗桿頂分別與目測(cè)者、旗桿的距離3個(gè)數(shù)據(jù)來求解。
現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展,極大地推進(jìn)應(yīng)用數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)應(yīng)用的發(fā)展,使數(shù)學(xué)幾乎滲透到每一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域及人們生活的方方面面。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,能用數(shù)學(xué)眼光去觀察生活實(shí)際,培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力,應(yīng)成為每位數(shù)學(xué)教師重視的問題。