托爾斯泰談到教學時說道:“成功的教學所需要的不是強制,而是激發(fā)興趣。”我國古代思想家、教育家、儒家學派的創(chuàng)始人孔子也曾說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”目前,許多教師的教學經驗也證實了“興趣是最好的老師”。興趣是學生學習中最活躍的因素,有了學習的興趣,學生就能在學習中產生極大的積極性,使自己全身心地投入到學習當中。下面從三個方面作簡要的闡述。
一、數(shù)學應用與數(shù)學興趣的培養(yǎng)
陶行知先生提出“生活即教育”的思想,把教育同整個生活、整個社會聯(lián)系起來,通過各種生活實踐真正做到“教、學、做”合一。新的課程理念也特別強調學習與生活的聯(lián)系,注重學生思維、情感行動的整合。首先,教學是世界各地通用的語言,到處都有它的存在。例如在天文學方面,哈雷彗星和天王星的發(fā)現(xiàn)就是借助于數(shù)學這一有力的工具;生物學方面,蜂房的構造、遺傳基因的解釋用的都是數(shù)學語言。數(shù)學在物理、化學方面的應用就更不用說了。由此可見數(shù)學無處不在,無時不有。數(shù)學對整個世界的包容決定了它必然擁有一大批向往者、追隨者。“一門科學,只有當它成功地運用數(shù)學時才能達到真正完美的地步”。下面舉一個數(shù)學在實際生活當中的應用:
例:下圖為一拋物形拱橋。當水面寬四米時,拱橋頂離水面兩米。問水上升一米后,一艘寬三米的船能否從拱橋下通過?
分析:題中拱橋形狀為拋物線,故可考慮利用拋物線的方程解決問題。
解:建立如左圖所示的直角坐標系。設拋物線方程為x =-2Py(P>0),由題意,點A(2,-2)在拋物線上,可解出p=1,則拋物線方程為x =-2y。故水位上升1m后,即y=-1,代入可求得x=± 則橋下船的最大寬度為L=2 。因為3>2 ,所以寬3m的船不能從橋下通過。
這是實際生活中的一道數(shù)學應用問題,它與我們平時所做的數(shù)學題不同。首先需要把實際問題抽象成數(shù)學問題,再應用數(shù)學知識加以解決。
從學生的生活實際出發(fā),創(chuàng)設生活情境,力求數(shù)學問題生活化,從而讓學生享受到這種將數(shù)學應用于生活實際的樂趣,學生對數(shù)學的興趣會越來越濃。如果我們將所學的數(shù)學知識如數(shù)家珍般地細細品味,大家不難發(fā)現(xiàn)愛因斯坦這句名言的真諦:我們這個世界的圖景可以由音樂的音符組成,也可以由數(shù)學的公式組成。
二、數(shù)學美與數(shù)學興趣的培養(yǎng)
有人說數(shù)學枯燥無味,沒有文字的豐富多彩。我認為這是不理解數(shù)學的人對數(shù)學的一種誤解。其實數(shù)學是一座絢麗的宮殿,正如19世紀大數(shù)學家高斯說過:“數(shù)學是科學中的皇后。”我國數(shù)學家華羅庚也說過:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁,無處不用數(shù)學。”顯然數(shù)學是一門最美的、有用的學科。數(shù)學美在復雜問題的簡單答案,美在種種圖案、建筑物、衣服式樣、家具及裝飾物等物的對稱性上,美在人們對和諧、有規(guī)律的事物的喜愛以及從事物中發(fā)現(xiàn)普通性與統(tǒng)一性的秩序和規(guī)律中。如哥德巴赫猜想,不僅其結論有著無與倫比的和諧美,而且激勵人們不斷探索、研究,它的證明給人帶來無盡的驚奇,無窮的想象。再如黃金分割律,符合黃金分割律的物體、圖形都有一種對稱美,讓人看了賞心悅目。數(shù)學可以說是以思維為旋律,用數(shù)學術語、符號、公式和圖形譜成的一曲悠揚動聽的交響樂。
從小到大,人人都在學數(shù)學,但很少有人愛好數(shù)學,特別是到高中,很多人都害怕數(shù)學。那么靠什么去引起學生對數(shù)學的興趣,從數(shù)學中享受快樂?作為一名優(yōu)秀的數(shù)學教師,要善于挖掘教學中數(shù)學美的因素,并使學生能領略到這些美的因素,他們就會自覺地努力去學習數(shù)學。學習過程中當然會充滿艱苦,甚至痛苦,但他們再苦再累也心甘情愿,并且在痛苦中享受快樂,這樣學習才能真正學好數(shù)學,學到真正的數(shù)學。
例如1993年全國高考題:同室四人各寫一張賀年卡,先集中起來,然后每人拿一張別人的賀年卡,則四張賀卡不同的分配方式有多少種?很多學生都想去套用排列組合的題型來解,而忽視了回歸自然的解法:用列舉法直接操作解決。試想你連特殊的有限元素動手排列都不會,還會去解決其他問題嗎?因此,在數(shù)學中教師應重視知識的自然回歸意義,提倡解決問題的自然想法,從少而精來駕馭多而繁,這也是數(shù)學美的一種體現(xiàn)。
又如方程log x+x-2=0的解為x ,方程2 +x-2=0的解為x ,求x +x 。
解:x 、x 分別為函數(shù)y=log x與y=2 的圖像和直線y=-x+2的交點A、B的橫坐標,而y=log x與y=2 互為反函數(shù),圖像關于直線y=x對稱,又直線y=-x+2關于y=x自身對稱,故A、B兩點關于直線y=x對稱。解y=x與y=2-x得x=1,所以x +x =2。
此題初看起來求解相當困難,但想到數(shù)形結合,進而聯(lián)想到圖像的對稱性,從而可進行求解。這就是數(shù)學美的奇妙所在——數(shù)學的對稱美。體會到掩蓋在對稱后面的本質屬性,還能夠使學生在解答數(shù)學問題中產生全新的解題思路。
三、數(shù)學學習方法與數(shù)學興趣培養(yǎng)
一般情況下,學習方法是學習成效的一個重要影響因素,而學習成效又直接影響興趣。因此,學習數(shù)學的方法與培養(yǎng)對數(shù)學的興趣息息相關。
我比較贊成的學習方法是“建立在獨立基礎上的合作”。首先,對待一個問題自己先獨立分析思考,如果自己能解決,并得出了正確答案,這對解題人而言是一種成就感和自信心的拾擷,這不僅有利于對數(shù)學興趣的培養(yǎng),還有利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)及自我能力的提高。其次,如果經過一段時間自己得不出解題思路并感到非常麻煩時,自己可以與同學交流,互相點撥,從而得出解題思路、方法、技巧。這樣可以使學生們體會到在數(shù)學問題營造的氛圍中團結協(xié)作的樂趣,自然大家對數(shù)學樂此不疲。
例:設M(x 、y )是圓x +y =1上的動點,求動點P(x-y,x y )的軌跡方程。
學生通過分析、交流、討論得到如下簡單可行的解法(換元法)。
解:令x =cosθ,y =sinθ,則x-y=cos θ-sin θ=cos2θ,x y =cosθsinθ= sin2θ,消去參數(shù)從而得出軌跡方程為x +4y =1。
正如教育心理學研究表明:“學生對某門學科有無興趣,直接影響著學生該學科的成績。”因此,在教學工作中,學生有了學習興趣,可使學生的“要我學”變成永恒的“我要學”。興趣是可以培養(yǎng)的,只有引發(fā)培養(yǎng)學生的學習興趣,才能調動學生的學習積極性,才能有利于學生知識能力的增長,才能有利于課堂教學質量的提高。
總之,通過以上的闡述,要想取得鑰匙,打開數(shù)學興趣之門,不僅要感知數(shù)學的魅力,還要掌握科學的方法。希望學生能在數(shù)學這片肥沃而充滿芳香的土壤中找到自己發(fā)芽、開花、結果所需要的水分和養(yǎng)料,不斷地充實自我,實現(xiàn)自我,實現(xiàn)自己的人生價值。
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”