石俊仙
[摘 要] 數(shù)學(xué)的本質(zhì)在于思維性,數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)重視學(xué)生思維能力的培養(yǎng)以及數(shù)學(xué)思想和觀念的形成. 本文首先揭示了數(shù)學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵,從深刻研讀教材、重視問題設(shè)計、巧用課后習(xí)題三方面闡述了如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中揭示數(shù)學(xué)的本質(zhì).
[關(guān)鍵詞] 初中數(shù)學(xué);思維;數(shù)學(xué)本質(zhì)
數(shù)學(xué)的本質(zhì)是什么?在數(shù)學(xué)界一直有所爭議,但有一點為大家所認(rèn)同,那就是數(shù)學(xué)的思維性. 數(shù)學(xué)的本質(zhì)在于其推理,而推理的過程就是思維的過程. 數(shù)學(xué)涉及許多公理、定理,這些公理和定理的得出便是通過推理獲得.
對于我們現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂,新課標(biāo)要求關(guān)注“教”和“學(xué)”的過程,通過“教”和“學(xué)”來展現(xiàn)思維過程,揭示數(shù)學(xué)本質(zhì). 數(shù)學(xué)課的“教”涉及“教什么”,教師應(yīng)通過教,讓學(xué)生抓住數(shù)學(xué)本質(zhì),展示思維過程,從而落實學(xué)生主體. 教師應(yīng)教給學(xué)生數(shù)學(xué)的知識結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)的思維方法、數(shù)學(xué)的思想觀念. 本文就從以下幾個方面闡述如何在數(shù)學(xué)教學(xué)上展現(xiàn)思維過程,揭示數(shù)學(xué)本質(zhì).
數(shù)學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵
數(shù)學(xué)的本質(zhì)是教會學(xué)生思維,北京師范大學(xué)周玉仁教授曾經(jīng)說過“只要是學(xué)生能自己探索得出的,教師就決不能替代;凡是學(xué)生能獨立思考的,教師就決不能暗示”,從而深刻揭示了數(shù)學(xué)思維本質(zhì)的重要性. 數(shù)學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵包括這樣幾個方面:數(shù)學(xué)知識的結(jié)構(gòu)和內(nèi)在聯(lián)系;數(shù)學(xué)規(guī)律、定理、公理的形成過程;數(shù)學(xué)思維方法和數(shù)學(xué)思想的提煉過程;數(shù)學(xué)能力的獲得體驗等. 在數(shù)學(xué)課中,教師要留給學(xué)生自主探究的時間,要留給學(xué)生自主探究的問題,要留給學(xué)生自我展示的機(jī)會和舞臺,要留給學(xué)生合作交流的空間,這些都能夠促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展.
數(shù)學(xué)的本質(zhì)是思維的過程,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維是每一個數(shù)學(xué)教師教學(xué)的核心. 數(shù)學(xué)應(yīng)重視揭示學(xué)生獲得數(shù)學(xué)知識的思維過程,精心構(gòu)建數(shù)學(xué)課堂,讓數(shù)學(xué)返璞歸真,撥開數(shù)學(xué)神秘的面紗,展現(xiàn)數(shù)學(xué)的本質(zhì).
研讀教材,深刻領(lǐng)悟,把握數(shù)
學(xué)本質(zhì)
要想教會學(xué)生,教師首先要清楚數(shù)學(xué)知識的脈絡(luò)體系,要清楚教材給出的問題背景,要能夠在教材的基礎(chǔ)上,利用教材結(jié)合自己的經(jīng)驗重新整合,理清知識的本源,把握教材中最重要、最本質(zhì)的東西. 一些教師在數(shù)學(xué)課上,面對授課內(nèi)容覺得“這有什么?不就是幾個定理嗎?給學(xué)生證明,讓學(xué)生理解就好了. ”這充分說明,教師對教材內(nèi)容理解得不夠透徹,不能找出引發(fā)學(xué)生思維的部分,不能構(gòu)建引發(fā)學(xué)生探究的節(jié)點. 教師研讀教材,不僅僅是定理、公式的推導(dǎo),不僅僅是數(shù)學(xué)問題出現(xiàn)的背景,而更應(yīng)看到蘊涵在教材中的鮮活的數(shù)學(xué)思想. 這種數(shù)學(xué)思想才是數(shù)學(xué)的本質(zhì)所在;這種數(shù)學(xué)思想,能夠引導(dǎo)教師整合教材內(nèi)容,融入數(shù)學(xué)思維,成為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動力. 教師只有認(rèn)真研讀教材,才能做到對教材的獨特感悟,也才能創(chuàng)造精彩、鮮活的數(shù)學(xué)課堂.
例如,在講解“特殊四邊形”(人教版八年級下19.2.2)例2中,如圖1所示,菱形花壇ABCD的邊長為20 m,∠ABC=60°,沿著菱形的對角線修建了兩條小路AC和BD,求兩條小路的長和花壇面積(分別精確到0.01 m和0.01 m2).
教材的講解如下:因為花壇ABCD是菱形,所以 AC⊥BD,∠ABD=·∠ABC=×60°=30°. 所以在Rt△OAB中,AO=AB=×20=10(m),BO===10(m). 所以花壇的兩條小路長AC=2AO=20(m),BD=2BO=20≈34.64(m),花壇的面積S=4×S= AC·BD≈346.40(m2).
在認(rèn)真研讀教材的基礎(chǔ)上可以發(fā)現(xiàn),本題對于小路AC的解答運用了“直角三角形中,30°角所對的直角邊等于斜邊的一半”這個定理,如果教師僅僅停留在把問題講清的基礎(chǔ)上,按照教材所給的方法對學(xué)生講解就可以了,但是為了培養(yǎng)學(xué)生的思維,教師可以構(gòu)建問題沖突“小路AC的長度還可以利用什么方法求出來?”讓學(xué)生聯(lián)系已有的知識體系,重新考慮AC長度的求解. 這時,學(xué)生就會重新分析題目當(dāng)中給出的已知條件,調(diào)動思維積極尋找解決問題的方法. 學(xué)生通過思維給出了下面的解答方法.
解答?搖 因為花壇ABCD是菱形,∠ABC=60°,所以△ABC是等邊三角形. 又因為菱形花壇ABCD的邊長為20m,所以AC=20(m).
解答到此,教師不要以為問題就圓滿結(jié)束了,在對教材內(nèi)容進(jìn)一步分析的基礎(chǔ)上,教師可進(jìn)一步提問“教材為什么放著簡單的方法不用,非要繞遠(yuǎn)呢?是設(shè)計的老師比我們笨嗎?”引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考. 學(xué)生通過交流發(fā)現(xiàn),在求解小路BD的長度時要用到OA的長度,也就是說,如果我們利用等邊三角形的知識求出AC的長度,也要再求出AO的長,才能求出BD的長,這樣看來,教材中的解法其實不是繞遠(yuǎn). 至此,這個例題的所有思維過程才算完成.
再如,四邊形數(shù)學(xué)活動3(新人教八年級下)中的中點四邊形. 如圖2所示,我們依次連結(jié)任意一個四邊形各邊的中點,所得的四邊形叫做中點四邊形,它是什么圖形?
這道題經(jīng)常作為出題的素材. 連結(jié)任意四邊形的兩條對角線,利用三角形中位線定理很容易證明中點四邊形為平行四邊形. 探究中,條件不斷變化——如果四邊形變成平行四邊形(圖3),它的中點四邊形是什么形狀?如果變成矩形(圖4)、菱形(圖5)、正方形(圖6)呢?請證明你的結(jié)論.
教師在構(gòu)建數(shù)學(xué)活動時,這幾個問題運用的知識點都是三角形的中位線,因此,教師可以設(shè)置思考1:如果得到的中點四邊形為矩形、菱形、正方形,那么,四邊形ABCD的形狀是怎樣的?讓學(xué)生進(jìn)行反向思維.
思考2:如果條件改為依次連結(jié)四邊形一組對邊的中點和兩條對角線的中點,得到的四邊形是什么形狀呢?
教師讓學(xué)生分析這類題目的解答和什么條件緊密相關(guān)(四邊形對角線),分析四邊形對角線情況(垂直、相等、垂直且相等)就可以得出連結(jié)所得四邊形的形狀,從而抓住數(shù)學(xué)變化的本質(zhì). 方法通,則思路順,數(shù)學(xué)方法的傳授,遠(yuǎn)大于對某一習(xí)題的講解.endprint
利用問題,拓展思維,揭示本質(zhì)
數(shù)學(xué)問題永遠(yuǎn)是促進(jìn)學(xué)生思維的首要方法. 教師要善于利用數(shù)學(xué)問題,引發(fā)學(xué)生思維,揭示數(shù)學(xué)本質(zhì). 例如,學(xué)習(xí)“不等式及其解集”(人教版七年級下9.1)閱讀與思考“用求差法比較大小”,教師可稍微改變題目的背景,使背景和學(xué)生的生活實際緊密相關(guān). 如“制作一種服裝,需要用到兩種布料,其制作方案也有兩種,方案1,用A種布料4米,B種布料8米;方案2,用A種布料3米,B種布料9米. 從節(jié)省原料的角度分析,應(yīng)該選擇哪種方案?”學(xué)生對于不等式比較大小是陌生的,在這里,教師就要利用問題,教給學(xué)生知識遷移的方法.
師:我們學(xué)過什么比較大???
生:數(shù)字.
師:數(shù)字如何比較大?。?/p>
生:利用數(shù)軸. 在數(shù)軸上,右邊的數(shù)字總比左邊的大.
生:還可以通過計算,如果差是正數(shù),就說明被減數(shù)大于減數(shù);如果差等于零,說明被減數(shù)、減數(shù)相等;如果差是負(fù)數(shù),說明不夠減,即被減數(shù)小于減數(shù).
師:我們看這道題,從省料角度考慮的意思是什么?
生:就是看哪種方案用料少.
師:分別寫出方案1和方案2的用料總數(shù).
學(xué)生得出方案1的用料為4x+8y,方案2的用料為3x+9y.
師:比較方案1和方案2誰省料,就是比較4x+8y和3x+9y誰大誰小. 怎么比?
生:看差.
學(xué)生通過教師的引導(dǎo)解決了用差比較兩數(shù)大小的問題.
數(shù)學(xué)判斷能力也是學(xué)生的一種需要培養(yǎng)的數(shù)學(xué)能力,正如學(xué)生先去判斷某種結(jié)論,然后才能朝著這個結(jié)論去思考、驗證一樣. 如a,b,m為正整數(shù),且a﹤b,則(?搖 ).
判斷這兩個分式的大小,用比差法顯然很復(fù)雜,直接判斷又不能,所以教師可以設(shè)置問題進(jìn)行知識的遷移,引導(dǎo)學(xué)生找到問題之間的本質(zhì)聯(lián)系,從而解決問題.
教師讓學(xué)生用比差法解決這個問題,學(xué)生經(jīng)過艱苦的計算得出了結(jié)論(﹥).
生:太復(fù)雜了.
師:那么,有沒有簡單的方法得出結(jié)論呢?請同學(xué)們觀察,分式可以看做什么?
生:兩數(shù)相除.
師:分子、分母同時加一個相同的數(shù),在實際生活中有哪種實際情況是這樣的?
生:濃度問題. 牛奶加水、糖水放糖、鹽水加鹽.
師:對,那么這個問題如果按照濃度問題考慮,能不能解決呢?
生:可以. 可以看做原來的濃度,再加入m克糖得到后來的濃度為,加入糖后就變甜了,即糖水的濃度變大了,所以(﹥).
這個較為復(fù)雜的分式比較大小,在教師引導(dǎo)下進(jìn)行了知識的遷移,從而讓學(xué)生感受到了數(shù)學(xué)知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,也理解了數(shù)學(xué)問題的本質(zhì). 數(shù)學(xué)的解決方法是相通的,找到知識的連接入口,就抓住了數(shù)學(xué)的本質(zhì).
巧用習(xí)題,促進(jìn)思維,揭示本質(zhì)
習(xí)題是檢驗學(xué)生習(xí)得數(shù)學(xué)知識的工具和手段. 教師對于習(xí)題的講解,有助于學(xué)生鞏固和加深對數(shù)學(xué)知識的理解,甚至有些習(xí)題能夠令學(xué)生的思維打開另一扇大門. 數(shù)學(xué)的本質(zhì)在于揭示數(shù)學(xué)知識形成的過程上,在于師生共同探究的活動中,在于對數(shù)學(xué)思維方法的提煉. 數(shù)學(xué)習(xí)題是提煉數(shù)學(xué)思想的載體,也是學(xué)生解決問題的重要媒介,教師應(yīng)充分重視數(shù)學(xué)習(xí)題的作用,充分利用習(xí)題促進(jìn)學(xué)生思維,體現(xiàn)數(shù)學(xué)本質(zhì).
例如,學(xué)習(xí)完“一次函數(shù)與二元一次方程”(人教版八年級13.3)課后習(xí)題第9題:A,B兩個商場平時以同樣的價格出售相同的商品. 春節(jié)期間讓利酬賓,A商場所有商品八折出售;B商場消費金額超過200元后,打七折. 試問,如何選擇商場購物更經(jīng)濟(jì)?這是一道方案選擇題,這種類型的題在初中階段是重點,教師應(yīng)給學(xué)生講透,讓學(xué)生掌握解決這類題的方法,掌握其思維過程.
師:更經(jīng)濟(jì)的意思是什么?
生:更省錢.
師:你覺得八折省錢還是買夠200元后七折省錢?
學(xué)生思考后回答,不知道,因為不知道花了多少錢.
師:那什么決定在哪個商場購物更經(jīng)濟(jì)呢?
生:購物花費的錢數(shù).
師:這個錢數(shù)是固定的嗎?
……通過教師的引導(dǎo),學(xué)生掌握了一次函數(shù)方案問題的解題思路:找準(zhǔn)自變量→列出函數(shù)關(guān)系式→找到兩個方案中函數(shù)值相等時自變量的值→分析大于、小于這個等值的情況.
初中數(shù)學(xué)課本中有許多相似的習(xí)題,教師要打破習(xí)題的先后順序,對習(xí)題有整體把握. 如八年級上習(xí)題11.2中的第7題:點P(x,y)在第一象限,且x+y=8,點A的坐標(biāo)為(6,0),設(shè)△OPA的面積為S.
(1)用含x的解析式表示S,寫出x的取值范圍,并畫出函數(shù)S的圖象.
(2)當(dāng)點P的橫坐標(biāo)為5時,△OPA的面積是多少?
(3)△OPA的面積能大于24嗎?為什么?
以及復(fù)習(xí)題11第10題:已知A(8,0)及在第一象限的動點P(x,y),且x+y=10,設(shè)△OPA的面積為S.
(1)求S關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式;
(2)求x的取值范圍;
(3)求S=12時P點的坐標(biāo);
(4)畫出函數(shù)S的圖象.
這兩道題就應(yīng)該整合在一起進(jìn)行強(qiáng)化練習(xí),這樣有利于學(xué)生加深對此類題的理解與掌握.
初中數(shù)學(xué)教學(xué),應(yīng)從各個方面揭示數(shù)學(xué)的本質(zhì),促進(jìn)學(xué)生的思維,在師生積極互動的過程中共同提高,掌握數(shù)學(xué)知識的形成,習(xí)得有效的學(xué)習(xí)方法,獲得全新的數(shù)學(xué)體驗.endprint