張亞峰
(泰州中學附屬初級中學,江蘇泰州 225300)
數(shù)學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)學文化的角度,我們需要對數(shù)學進行一個全面全新的認識。初中數(shù)學學習,需要學會數(shù)學思維的思考,并能解決問題。那么如何才能實現(xiàn)課堂教學的高效性,提高學生的數(shù)學學習興趣?這就需要教師在教學過程中創(chuàng)設適當?shù)膯栴}情境,有效地讓學生開展數(shù)學學習,激發(fā)學生主動探索求知的欲望。那么,如何才能設置巧妙的問題情境讓學生理解數(shù)學本質(zhì)呢?在數(shù)學文化視野下,有以下幾種方式:
數(shù)學故事大多數(shù)表述的是某個重要數(shù)學知識的形成過程,以及對其推理解釋,或者是描述數(shù)學本質(zhì)的。所以在初中數(shù)學教學過程中,以故事為基礎創(chuàng)設問題情境,一方面抓住了學生喜歡故事的特點,另一方面能夠很自然地將數(shù)學問題拋出來,這樣會使得課堂的氣氛活躍,學生的思維也會更加開放。
例如在講解解析坐標幾何的時候,教師可以利用法國著名數(shù)學家、解析幾何的奠基人笛卡兒的故事,也就是“心型曲線”的故事,這樣在進入正式學習之前就能很好抓住學生的注意力,讓他們?nèi)谌氲綄W習中去,還拋出了要學習的直角坐標的內(nèi)容,可以說是兩全其美。有時候教師可以自己創(chuàng)造一些幽默故事。比如說依然是直角坐標的學習,老師可以講一只蒼蠅在網(wǎng)格上的故事,建立直角坐標系讓學生準確地找到它的位置,這樣學生的學習熱情就會被調(diào)動起來。
數(shù)學問題是數(shù)學的心臟,數(shù)學方法是數(shù)學的靈魂,要解決任何數(shù)學問題,前提是建立在數(shù)學思維的基礎上的。所以在數(shù)學教學中,要注重培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力和理解運用能力。在實際教學中,借助數(shù)學問題解決的方法創(chuàng)設問題情境,有助于學生形成嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力,還能夠提高學生利用數(shù)學解決問題的能力。
比如講解數(shù)學史上著名的“勾股定理”的時候,教師可以介紹勾股定理的歷史沿襲。中西方人都獨立發(fā)現(xiàn)了勾股定理,并進行了證明,但是在解決的方式上存在很大的差異,也使所運用的方式大不相同。我國在西周時期就發(fā)現(xiàn)了勾三股四弦五的規(guī)律,著名的希臘數(shù)學家畢達哥拉斯據(jù)說是在朋友家里的地板磚的鋪設上發(fā)現(xiàn)的。從這兩個不同的發(fā)現(xiàn)可以看出,不同的文化差異形成了不同的數(shù)學思維方式。在數(shù)學教學中,很多問題也都是有多解的,所以,我們教學中應該鼓勵學生要開放思維,要嘗試從不同的角度和不同的思維方式解決問題,培養(yǎng)學生嚴謹對待科學的態(tài)度,提高其學習能力、解決問題的能力。
在中學的數(shù)學學習中,很多時候都是面對枯燥的數(shù)學知識,學生的學習情緒不高,針對此種情況,教師可以適當?shù)貙⒁恍┯螒蛞霐?shù)學課堂,為死氣沉沉的數(shù)學課堂增添活力。學生都比較好動,喜歡玩是他們的本性,在數(shù)學中進行游戲,有效地創(chuàng)設問題情境,能夠調(diào)動學生的積極參與性,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣。
比如在講解概率頻率問題時,通過“圖釘游戲”能很好地創(chuàng)設問題情境。我們知道,圖釘試驗其實是數(shù)學中一個很經(jīng)典的試驗,在數(shù)學發(fā)展中起著很重要的作用。如果將這個經(jīng)典實例引入課堂,加上教師自己的改造,讓其具有游戲性,那么就會取得很大的效果。教師事先準備一些糖果,通過圖釘試驗,拋擲50次,正面出現(xiàn)最多組可以得到獎勵。在這個過程中,讓學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概念,掌握其中的內(nèi)涵。
在數(shù)學發(fā)展過程中,很多數(shù)學家喜歡鉆研數(shù)學問題,提出過很多有名的猜想。有的猜想被證明了,比如“費馬猜想”,花費了很多數(shù)學家的心思;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)學家前仆后繼地為其努力。這些問題在推動數(shù)學的發(fā)展上發(fā)揮了重要的作用。在課堂上以此為基礎設置問題情境,有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新探索精神,還有利于學生形成嚴謹?shù)臄?shù)學思維。
比如在講解尺規(guī)作圖的時候,可以以數(shù)學史上的幾何三大難題創(chuàng)設問題情境。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,實際上難度是較大的,因為學生的理解能力有限,但是通過對這些問題的了解,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。幾何作圖是一個嚴謹?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鍵,這其中存在某些邏輯關系,一步一步相聯(lián)系,才能達到最后的效果。這能夠提高學生的圖像想象力和思維能力。
數(shù)學問題情境的創(chuàng)設,是立足學生的學習和發(fā)展的,目的是為了提高學生的學習能力、實踐應用和創(chuàng)造能力以及思維能力和解決問題的能力。學生在學習過程中是主體,必須以學生為中心進行數(shù)學教學,創(chuàng)設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)出問題的價值。讓學生的起點高是有好處的,能夠拓寬學生的眼界,有更大的空間去思考和探索,發(fā)現(xiàn)問題并能獨立解決問題。同時,問題的創(chuàng)設還要依據(jù)學生的實際情況,創(chuàng)設具有價值的、真實的數(shù)學問題情境。選擇的例子最好接近學生的生活,真實性高,通過對實際問題的解決操作,讓學生體會數(shù)學在社會生活中的應用,感受其中的魅力。
例如網(wǎng)上一個很流行的問題,在生活中同樣具有很大的真實性。題目是這樣的:“在進行招聘的時候,給出兩種工資方案,一種是每年年末加一千元,另一種是每半年結束加三百元,選擇哪一種會更好?”這就涉及實際生活中的數(shù)學問題的解決了。乍一看,第一種似乎好,但是經(jīng)過計算思考就會看出后一種方案的發(fā)展趨勢越來越好。這道題主要是把握好時間,同時涉及了分段,很有實用意義。
綜上所述,在數(shù)學文化視角下創(chuàng)設數(shù)學問題情境,對中學生的數(shù)學學習有莫大的幫助和好處,能讓學生愛上數(shù)學,能夠了解數(shù)學的內(nèi)在,感受數(shù)學在人類文明和生活的價值,激發(fā)學生學習的熱情和主動性,能夠自主求知,對優(yōu)化學習和提高教學有重要意義。
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