謝錦輝
核心素養(yǎng)的提出實(shí)際上指出學(xué)習(xí)是為了更好的生活,無論是文科的學(xué)習(xí)還是理科的學(xué)習(xí),都是為了提升學(xué)生的核心素養(yǎng),以利于人的終身發(fā)展,以便創(chuàng)造更好的生活。
文學(xué)中講究文以載道,文道合一,在文學(xué)中講道理,在文字中講道德。其實(shí)對(duì)于數(shù)學(xué)也是如此。
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出數(shù)學(xué)文化作為人類文化的重要組成部分,體現(xiàn)數(shù)學(xué)文化的價(jià)值;《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年)》提出將數(shù)學(xué)文化融入數(shù)學(xué)課程體系,注重?cái)?shù)學(xué)文化的滲透。數(shù)學(xué)作為一種文化,自然需要體現(xiàn)出數(shù)學(xué)學(xué)科中“以文化化人”的作用,從另一個(gè)角度明確數(shù)以載道,數(shù)道合一。
數(shù)學(xué)文化的教育,在某種程度上來看是可以視為一種常識(shí)的教育的。
從思維上講,數(shù)學(xué)解題的思路和方法與平時(shí)生活問題的解決方法和思路是一致的。數(shù)學(xué)思路的來源也就是平時(shí)生活問題解決思路的來源,因此數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也就是生活技能的學(xué)習(xí)和強(qiáng)化。從這個(gè)意義上講,數(shù)學(xué)文化教育可視為常識(shí)的教育。
高中數(shù)學(xué)的難點(diǎn)在于學(xué)生對(duì)做題思路的產(chǎn)生不甚明了,因此學(xué)生無法內(nèi)化數(shù)學(xué)解題中的數(shù)學(xué)思維,自然難以學(xué)好數(shù)學(xué),無法靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)方法,更談不上數(shù)學(xué)思維的提升。如果數(shù)道合一,在教學(xué)中我們將數(shù)學(xué)解題方法與生活常識(shí)聯(lián)系起來,那么對(duì)于學(xué)生而言,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)既充滿趣味(推翻對(duì)數(shù)學(xué)固有的“枯燥無趣乏味”印象),又能夠更好地理解數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)思想的來源,更好地內(nèi)化數(shù)學(xué)知識(shí),更有效地提升數(shù)學(xué)思維能力。
從常識(shí)教育的角度認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)教育,會(huì)極大地拓展教師的教學(xué)視野和教學(xué)格局,讓我們數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不再封閉,不會(huì)讓學(xué)生覺得“高不可攀”,讓數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練變得“有根有據(jù)”。
從常識(shí)教育的角度指引數(shù)學(xué)教學(xué),會(huì)極大地提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情與興趣,讓學(xué)生能夠“自然”地理解數(shù)學(xué)思維,同時(shí)這種理解又能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)自身素養(yǎng)的提升,讓學(xué)生覺得“道亦可道”,數(shù)學(xué)思路“自然天成”。
數(shù)學(xué)教學(xué)中什么是常識(shí)?教材給出了一些范例,如人教版高中數(shù)學(xué)必修二第30頁(yè)探究球的體積時(shí)介紹了祖暅原理,祖暅原理認(rèn)為:冪勢(shì)既同,則積不容異。意思是說,如果兩個(gè)等高的幾何體,在同高處截得兩幾何體的截面積相等,那么這兩個(gè)幾何體的體積相等,如圖1、圖2。
直觀來講,立體圖形可視為平面圖形的堆砌,每一片面積相同,堆砌同樣的高度,則幾何體占用空間自然相同,而占用空間大小即是體積。這就是常識(shí)在數(shù)學(xué)中的體現(xiàn)。
本文擬就幾個(gè)簡(jiǎn)單例題闡述生活常識(shí)與數(shù)學(xué)解題方法的相互印證,以消除學(xué)生覺得數(shù)學(xué)“高冷”的印象。
常識(shí)1:缺啥給啥、差啥造啥。
例1:已知tanα=3,求
(1)■;
(2)■
思路1:式子中需要sinα、cosα的值,所以直接通過方程組解出sinα、cosα即可。但由于沒有關(guān)注式子特殊結(jié)構(gòu)因此此方法顯得簡(jiǎn)單粗暴和繁瑣。
思路2:本題屬于典型的“缺啥給啥”型題目,要用條件tanα=3就得構(gòu)造出tanα。通過同角三角函數(shù)關(guān)系,分子分母上下同時(shí)除以cosα,即可構(gòu)造出tanα。當(dāng)然式子結(jié)構(gòu)為齊次相除很重要,否則不能化為tanα的表達(dá)式。
常識(shí)2:新事物的認(rèn)知:與既有認(rèn)知比對(duì)——確認(rèn)與調(diào)整。
例2:已知tanα=3,求sinαcosα。
思路:通過觀察可知,如果想構(gòu)造出tanα,那么根據(jù)比對(duì)例1可知,需要構(gòu)造一個(gè)齊二次相除的形式??蓪⒃竭M(jìn)行變形:sinαcosα=■,變形后的式子與例1一樣,因此解題思路也就水到渠成。
例3:已知tanα=3,求■。
思路:從題目來看,對(duì)照例1的式子結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)分子分母并不是齊次相除的形式,因此需要將式子調(diào)整后再進(jìn)行變形,聯(lián)想到例2的變化方法,可以將原式變形為:■=■,然后根據(jù)例1的思路2,整理可得:■=■=
■
當(dāng)cosα>0時(shí),
■=■;
當(dāng)cosα<0時(shí),
■=■;
然后代入tanα的值進(jìn)行運(yùn)算即可較容易地得出結(jié)果。
上述3個(gè)例子,雖然簡(jiǎn)單,但其中的思路來源皆為常識(shí)。至于復(fù)雜題目,也就是這兩類常識(shí)的不斷組合。
因此以常識(shí)教育的角度來幫助理解高中數(shù)學(xué)教育,能夠?qū)?shù)學(xué)的思路與生活問題解決聯(lián)系起來,使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就不再局限于數(shù)學(xué)學(xué)科之內(nèi),從而達(dá)到“問渠哪得清如許,為有源頭活水來”的效果。
注:本文系廣東省教育科研“十三五”規(guī)劃課題“基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)文化教育策略研究”(課題批準(zhǔn)號(hào):2018YQJK370)的階段性研究成果。
責(zé)任編輯 羅 峰