□汪一敏
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,常有一些說法似是而非,甚至錯誤。數(shù)學(xué)教師對此須有清晰的認(rèn)識,才能更好地進(jìn)行教學(xué)。
平行四邊形是不是軸對稱圖形?不少教師還是有疑惑的。有些教師接受了平行四邊形不是軸對稱圖形的觀點(diǎn),在教學(xué)中通過讓學(xué)生對一般的平行四邊形進(jìn)行探索(觀察折疊等),從而得到平行四邊形不是軸對稱圖形的結(jié)論。但有些教師注意到特殊的平行四邊形是軸對稱圖形,如菱形。
我們在進(jìn)行判斷推理時要用到概念,概念可以指向個體(概念中的元素),也可以指向整體(概念元素的集合)。如“人”,在說理的過程中它是指個體,還是指整體,有時真會把人搞糊涂,所以為了明確地表達(dá)觀點(diǎn),在“人”用于表達(dá)集合概念時,會用“人類”一詞。
但漢語中表達(dá)概念的詞有這種特性的不多,“白馬非馬”之所以能把許多人繞暈,就是因?yàn)椤榜R”既可以指向個體(具體的馬),也可以指向整體(馬的集合)。公孫龍牽著白馬來到城門前,守城士兵說“馬不能進(jìn)城”,公孫龍說“我的白馬不是‘馬’”……這里士兵所說的“馬”是指個體,而公孫龍所說的“馬”是指整體(集合概念)。從邏輯上而言,公孫龍的“詭辯”也沒有錯,守城士兵無法反駁他,所以讓他牽馬進(jìn)城了。
對小學(xué)生來說,要理解“白馬非馬”中的邏輯關(guān)系有點(diǎn)困難,因?yàn)樗麄冸y以理解集合概念的含義。通常他們在使用概念時,往往指向概念所屬的個體,從這個意義上說,“平行四邊形不是軸對稱圖形”的說法是不對的,因?yàn)槠叫兴倪呅沃械牧庑危òㄕ叫危┦禽S對稱圖形。
當(dāng)我們把“平行四邊形”作為單個數(shù)學(xué)對象即作為集合概念看待時,“平行四邊形不是軸對稱圖形”的說法也沒錯,就像“白馬非馬”,這時上課的過程就不是通常所見的了。
當(dāng)教師理解、清晰了這其中的邏輯關(guān)系,就會選擇結(jié)論:“一般的平行四邊形不是軸對稱圖形?!辈⒃谡n堂教學(xué)中有相應(yīng)的體現(xiàn)。
點(diǎn)、(直)線、(平)面是幾何學(xué)的基本元素,這種被抽象了的理想化元素的特點(diǎn)是點(diǎn)沒有大小,線沒有粗細(xì),面沒有厚薄。那種聯(lián)系長方形說“線”沒有寬度、聯(lián)系長方體說“面”沒有高度的表述,既不恰當(dāng),也無必要。
點(diǎn)、線、面這種理想化的特征,小學(xué)生理解起來有點(diǎn)困難。當(dāng)年虛數(shù)(復(fù)數(shù))產(chǎn)生時,曾引起人們的不解和焦慮:它表示什么?如何理解?直到高斯用復(fù)平面解釋說,一個虛數(shù)(復(fù)數(shù))表示復(fù)平面上的一個向量,才消除了人們的焦慮。用數(shù)學(xué)模型表征數(shù)學(xué)概念,可加深學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解。當(dāng)學(xué)生疑惑地提出:“老師,那么有沒有粗細(xì)的線?”你可以這樣回答:“我畫一條給你看看?!保ㄒ娪覉D)
圖中黑白交界的線沒有粗細(xì)。兩條沒有粗細(xì)的線的交點(diǎn)沒有大小。
為了把點(diǎn)、線、面聯(lián)系起來,有些教師認(rèn)為“點(diǎn)動成線,線動成面,面動成體”,并由此展開課堂教學(xué)。雖然在課堂氛圍中,師生對“動”的理解并無歧義,“動”即平移,但寫成文章,這種說法十分不妥。比如點(diǎn)動成圓也是“動”,圓繞其一條直徑旋轉(zhuǎn)一周也是“動”,但結(jié)果是球。
點(diǎn)平移成線,線平移成面。有些教師在教學(xué)中是這樣詮釋“點(diǎn)動成線,線動成面,面動成體”的,見下圖。
點(diǎn)A平移成線(段)AB,AB可以平移成長方形面ABCD,長方形面ABCD可以平移成長方體。
是長方體嗎?不是!長方體內(nèi)部是“空”的,而平移出來的這個“長方體”是實(shí)心的。
有的教師則簡單一點(diǎn),只想用動的觀點(diǎn)來說明長方形與長方體的聯(lián)系(見下圖)。
長方形(垂直)平移一段距離,形成長方體。結(jié)果這個“長方體”只有四個面,面ABCD與它的相對的面是沒有的。
因此,“面動成體”的說法極不嚴(yán)謹(jǐn)。
類似的錯誤在各類教科書中也有出現(xiàn)。如“長方形繞其一條邊旋轉(zhuǎn)一周得到的圖形是圓柱”(見右圖)。
這兩底面圓心有一連線的幾何體是圓柱嗎?
正確的應(yīng)該是“長方形繞其一條對稱軸旋轉(zhuǎn)一周得到的圖形是圓柱”。