做“美”的传播者
2018-01-30郭宝珠
摘要:英国哲学家罗素说:“从正确的角度观视,数学不只真,而且极美。”本文在数学教学中谈美,让学生感受到数学中的美,并可以愉快地学习到数学知识。
关键词:数学教学;美;传播者
前段时间,指导一位年轻教师参加省级教学比赛,执教的课题是《图形的运动——旋转》。课接近尾声时,教师播放了杭州G20峰会《美丽的爱情故事》视频节选,伴随着悠扬的小提琴曲,屏幕上一幅水墨画宛如折扇缓缓张开,舞蹈演员用肢体语言讲述着《梁祝》化蝶而飞的诗意故事……而后,教师启发学生思考,“从这段视频中,音乐家听到了优美的旋律,画家看到了唯美的画面。小小数学家们,你们看到了什么?”“旋转!”就这样,在美的欣赏和赞叹中,教师和学生这节课画上了完美的句号!议课、交流时,一位听课老师感慨地说:“数学如此美,我们却从不曾发现!”
数学究竟美在何处
在大多数人的眼中,数学是冰冷的符号,是抽象的公式,是繁琐的计算,是棘手的难题!怎能与姹紫嫣红的自然美,或是栩栩如生的绘画、婉转动听的乐章、感人至深的诗文……这些艺术美相比?然而,英国哲学家罗素说:“从正确的角度观视,数学不只真,而且极美。”那么,数学究竟美在何处?
数学是美的,美在简洁。简简单单的0~9这十个数字,便可以表示天地万物。数字加上各种符号,便可以描绘物体之间的关系。数学的美,美在和谐。加与减、乘与除、曲与直、平面与立体、有限与无限等,阐明了自然界的和谐美;黄金分割、黄金螺旋线、勾股定理等,揭示了数与形的和谐美。数学的美,美在奇异。完美数、斐波那契数、数字黑洞等,体现了数与数之间的奇妙关系……“数学中不是没有美,而是缺少对美的发现。”当我们拥有了发现美的眼睛时,就能欣赏到数学的美好。数学教学理应贯穿着美,数学教师应当成为美的传播者。构建充满数学美的课堂,引导学生发现、欣赏、创造数学美。
欣赏数学文化的美
数学是美的,数学的美源于数学文化。数学的历史源远流长,从《九章算术》到《几何原本》,从四色问题到哥德巴赫猜想,从祖冲之到丢番图,从高斯到陈景润……在数学发展的漫漫长河中,有多少明珠在熠熠生辉!教学中,可以充分利用这些丰富的历史资源,融“数学史”于教学内容中,引导学生一起感悟历史的厚重与沉淀,关注、欣赏数学文化的美。
例如,教学《圆的周长》时,可以向学生介绍圆周率的来历:
师:早在2000多年前《周髀算经》就指出:“圆经一而周三”的说法,意思是圆的周长大约是它直径的3倍,和今天同学们测量的结果一致。
师:公元460年,祖冲之利用割圆术,把圆周率算到在3.1415926和3.1415927之间,当时没有先进的计算工具,祖冲之精密地计算出圆周率的值,可想而知他克服了多少困难!这个具有七位小数的圆周率在当时是世界首次,比欧洲数学家的发现整整早了1000年!
师:读了这些,你有什么感想?
师:是的,祖冲之是我们民族的骄傲与自豪,正因为他杰出的成就,月球上有一座环形山就被命名为祖冲之山,宇宙中第1888号小行星也是以他的名字命名的。希望同学们以后也能像他那样刻苦钻研,将来做一个对社会有用的人。
利用介绍圆周率的来历与发展,拓宽了孩子们的数学视野,让他们体验到人类不断探索的脚步,产生身为一个中国人的骄傲和自豪的美感。
再如,学习《用数对确定位置》一课,可以向学生介绍“数对”的来历:
师:同学们,我们已经学会用数对来表示位置的方法。用数对来确定位置,在日常生活中比比皆是,如:学校(4,3)则表示学校的位置处在坐标系中的第4列第3行。
师:数对相当于坐标,有了数对,我们就能很容易的表示出某一点的位置。数对不仅能表示二维空间(长,宽),还可以表示三维空间(长,宽,高)或四维空间(长,宽,高,时间),世界上所有的点都可以用数对表示,可见数对给我们的生活带来了极大的方便。那么是谁最早用数对来表示位置的呢?
师:最早确立用“数对来表示位置”的方法,是法国数学家勒奈·笛卡尔。笛卡尔是伟大的哲学家、数学家,解析几何的创始人。有一次,他生病了,躺在床上,发现墙角有一只蜘蛛。笛卡尔便把蜘蛛的位置作为开始,标为(0,0),便用数对表示出了蜘蛛网上的所有交叉点。这样就把“数”与“形”统一了起来,从而开拓了数学的广阔领域。
学生在饶有兴致的聆听中惊喜地发现,原来数学并不冰冷、遥远,它就在我们身边,从而产生亲近的美感!我们领着孩子们穿梭在变化的数字中,体验“美”奥秘。学习《数的读写》,了解数字的起源和古代不同国家对数字的不同写法,孩子们漫步在古代文明的辉煌与灿烂中,折服于先哲的智慧;学习《质数与合数》,倾听“哥德巴赫猜想”以及陈景润的故事,感悟数学研究的价值,学习数学家不懈努力的精神……关注、了解数学文化,学生触摸的不再是冰冷抽象的符号、茫然无边的题海,而是源远流长、充满情智的数学发展史。
体验数学知识的美
数学是美的,数学的美源于数学本质。教学中我们应该成为美的传播者,充分挖掘数学知识中美的元素,让孩子感悟、体验数学知识本质的美。如吴正宪老师执教的《乘法分配律》一课,片段之一:
吴老师用学生熟悉的生活情景引入新课,学生观察后列式计算得到:(12+8)×8=12×8+8×8(12+8)×7=12×7+8×7
師:观察这些算式,有什么感觉吗?(学生三三两两地举起了手)
师:不急,现在再帮老师算一道题,老师家有两面墙,一面墙的长3米、宽2米,另一面墙长2米、宽2米,如果要贴瓷砖,一共要贴多少平方米的瓷砖?
师:这个问题自己解决,要求用两种方法、尽量列出综合算式解决。
学生解决问题后,老师请了2个男生板演并解释了他们的想法:(3+2)×2=3×2+2×2endprint
师:现在看看这三组算式,你有感觉了吗?能写出和它们相似的算式吗?(请两位学生板演并解释算式左右两边是相等的)
片段二:
(10+5)×4=10×4+5×4(6+3)×5=6×5+3×5
师:现在没有情境了,你能换个角度来解读它,看!乘法我们学过了吧,就是求几个几是多少?现在会解释这些算式为什么相等吗?
师:从乘法的意义解释它们是相等的,通过计算它们也是相等的,像这样的例子还有多少呢?你能把它写下来吗?(学生动笔写)
师:咦!你怎么不写了?(教师发现有些学生不写了)
生:太多了!一辈子都写不完!
师:看来这样的事情是同一类的问题,不管是求花朵、贴瓷砖还是写算式,怎么写也写不完!但它们都有一个共同的特征,什么特征?你发现了吗?把你的发现写出来。
接着吴老师很有艺术地展示了学生写的发现,在交流、评价中逐步引导学生用自己的语言表达乘法分配律的内容,最终抽象出乘法分配律的符号表达方式。课后,吴老师让同学们说说自己的收获,一位学生说:“我一辈子也写不完的东西竟然用了这几个字母就给表示了,数学真伟大呀!”这是学生发自内心的对数学的赞美!也是对数学抽象美、简洁美的感悟和体验。
我在教学《平面图形的面积复习》时,学生将所学的知识进行整理后,让学生通过思考、交流,引导他们发现图形之间、计算公式之间的特殊与一般的关系,掌握转化的数学思想方法,感悟数学的统一美。教学片段:
师:从这些公式的推导过程中,我们可以发现它们之间不是孤立的,而是有内在联系的。你能根据公式之间的联系,用图来表示,让人一眼就看出这6个公式推导方法之间的联系吗?
同桌合作画“网络图”后,学生汇报:为什么这样画?怎样画更合理些?
师出示教材中的网络图:
引导学生观察:想一想,书上为什么这样整理?你能看出这些箭头表示的意义吗?
生:从左往右,长方形的面积计算公式是基础,通过长方形的面积公式可以推导出正方形、平行四边形、圆形的面积公式。由平行四边形的面积公式又可以推导出三角形和梯形的面积公式。
师:从右往左看,你又知道了什么?
生:我们利用两个完全一样的三角形拼成一个平行四边形,推导出了三角形的面积计算公式,梯形的面积计算公式也是这样推导出来的……
师:是的,我们在探究一种新的图形面积计算时,都是把它转化成已经学过的图形。这是一种很重要的思想方法叫转化法。
当学生发现这些公式间存在着密切的联系,并形成一个具有统一美的严谨系统时,那种对数学内在高度统一的认识与惊叹会油然而生。
学习数字,体验简洁美、抽象美;学习计算,体验规则美、定律美;学习图形,体验形状美、联系美、对称美、和谐美……总之,在教学中精心设计学习情境与教学过程,抓住数学本质引导学生领会知识中蕴含的数学思想和方法。让学生在潜移默化中,感悟数学的简洁、抽象、对称、和谐与奇异之美。
应用数学知识的美
数学是美的,数学的美源于生活,是数学应用价值的体现。教学中我们应该成为美的传播者,让孩子感受数学在生活中的应用,会用数学知识创造美。数学课不仅要带领孩子们走进“数”的海洋,还要引领他们从生活中感悟数学的美。
如《三角形的特性》一课教学,教师出示图片:埃及的金字塔、三县洲大桥、埃菲尔铁塔、鸟巢、小木屋等图片。
师:请同学们仔细看图,从中你能发现三角形吗?(根据学生的回答直观抽象出三角形)
师:从古至今,我们都找到了三角形,可见三角形和我们生活联系多么紧密啊!这节课我们就来学习三角形的特性。(板书课题:三角形的特性)
又如《比的认识》一课教学片断:
师:其实,我们的生活中也充满了比。想一想,你能从生活中或你的身边找到比吗?和你的同桌互相说一说。
师:刚才同学们说的都很好,现在我要向大家介绍一个神奇的比——“黄金比”0.618:1,它的比值是0.618。
师:我们再来看看刚才观察比较的金山小学的照片,為什么多数同学都感觉宽和长的比是5:8的照片比较美观呢?
师:请同学们来算一算这个长方形的长和宽的比值是多少,5:8=5÷8=0.625,非常接近于0.618这个黄金比的比值数,所以它看起来比较美观。
师:看,我们运用数学知识为自己的感觉找到了一个理性的证明。其实,“黄金比”在生活中应用很广,许多建筑作品、艺术作品为了给人以美感,都是按“黄金比”来设计的。我们一起来欣赏这些图片吧。(出示埃菲尔铁塔、埃及胡夫金字塔、维纳斯女神、蒙娜丽莎等图片,介绍黄金比的应用。)
学习《平均数》,可以让孩子用所学的知识解释生活中“平均工资”、“平均水深”等问题;学习《轴对称图形》,可以让学生动手剪一剪,创作出美丽的剪纸图案;学习《可能性的大小》,可以利用知识,判断一些事情发生的几率以及游戏规则是否公平公正……数学知识只有不断地应用于生活,才能让学生从中感受数学的美、发现数学的神奇、体验数学的应用价值。
美感不是与生俱来的,必须通过后天的培养。在数学教学中教师要成为“美”的传播者,逐渐培养学生发现数学美、欣赏数学美、应用数学美,进而培养他们对自然美、艺术美等的鉴赏能力和审美能力,让学生拥有一双发现“美”的眼睛。
作者简介:
郭宝珠,福建省福州市,福建省福州金山小学。endprint