潘錦萬
[摘? 要] 數學經典名言是數學文化的一部分,有的數學名言總結、概括了數學規律與結論,有的數學名言形象地刻畫了數學思想方法……在課堂中恰當地引用名言,有利于學生理解和解決數學問題,涵養數學文化. 基于教學實踐,文章提出了初中數學教學中引入數學名言的有效路徑:入門教學時,引用數學名言;導入新課時,引入數學名言;答疑解惑時,引入數學名言;銜接過渡時,引入數學名言.
[關鍵詞] 數學名言;數學文化;初中數學
在數學的發展歷史上,數學家的經典名言被很好地傳承了下來,有的準確深刻地描述了數學問題或現象,有的總結、概括了數學規律與結論,有的形象地刻畫了數學思想方法. 數學經典名言是數學文化的一部分,教師在課堂恰當地引用名言,有利于學生理解和解決問題,涵養數學文化.在教學實踐中,筆者恰當地運用數學名言輔助教學,收到了良好的效果,以下從四個方面進行探討.
入門教學時,引用數學名言
數學家對于數學問題或現象的描述是準確而深刻的,發人深省的.利用數學家的地位與影響力,對數學問題或現象進行總結概括時,能起到一錘定音的功效.在數學課堂上,引用數學家的名言,有利于學生對數學概念的理解,感受深厚的數學文化.
案例1? 蘇教版七年級《數學》上冊“數學與我們同行”.
師:我們從小學一年級就開始學習數學,通過六年的數學學習,請談談你對數學的認識.
生1:數學可以為我們的生活生產服務,行程問題中計算平均速度,銷售問題中計算總價,計算平面圖形的面積,計算立體圖形的體積,換算時間,換算貨幣,用正負數表示具有相反意義的量,用解方程解決實際問題等.
生2:數學訓練了我們的思維,讓我們學會了從數學的角度看待世界,用數學的思維思考身邊的人與事,用數學的語言表達我們的發現.
師:同學們的回答,非常好!讓我們一起來看看,歷史上的數學家對數學的認識.伽利略說:“給我空間、時間及對數,我就可以創造一個宇宙.”“自然界的書都是用數學的語言寫成的.”克萊因在《西方文化中數學》中說:“數學是一種精神,一種理性的精神. 正是這種精神,激發、促進、鼓舞并驅使人類的思維得以運用到最完善的程度,亦正是這種精神,試圖決定性地影響人類的物質、道德和社會生活.”德國數學家赫爾曼說:“數學是除了語言與音樂之外,人類心靈自由創造力的主要表達形式之一. 而且數學是經由理論的建構成為了解宇宙萬物的媒介.”
數學是研究現實世界數量關系與空間形式的科學,通過引入數學名言,說明數學的重要性,比教師空洞的說教更有說服力,有利于提高課堂實效,讓學生感受數學文化的熏陶.
導入新課時,引入數學名言
導入新課的形式多種多樣. 可以在舊知中尋找新知的生長點進行導入;可以創設與本課有關的生活情境,以學生的生活經驗為依據導入;使用數學名言導入也是一種不錯的選擇,因為數學家名言比較精辟、簡潔,有開門見山之功效.
案例2? 蘇教版八年級《數學》下冊“正方形”.
師:正方形在生活中隨處可見,煙灰缸的口、兒童凳的面都是正方形. 認真審視黑板上的這個正方形,這個正方形美嗎?美在何處?
生3:正方形是軸對稱圖形,它有四條對稱軸,兩組對邊中點的連線是它的對稱軸,兩條對角線所在的直線也是它的對稱軸.也就是說沿著對稱軸折疊后兩旁部分能夠完全重合.
師:是的,正方形有四條對稱軸,這是它的特殊之處,除此之外,正方形的美還表現在哪里呢?
生4:正方形還是中心對稱圖形,兩條對角線的交點就是它的對稱中心.正方形也是旋轉對稱圖形,正方形繞中心旋轉90°、180°、270°…后都能與自身重合.
生5:正方形還有一些特殊的性質,四條邊相等,四個角都是直角,對角線相等且互相垂直平分,每條對角線平分一組對角.
師:很好!同學們通過觀察獲得了正方形這么多性質,這些都是正方形美的所在.其實關于正方形還有它的一些特殊性,柏拉圖說:“如果誰不知道正方形的對角線同邊是不可通約的量,那他就不值得人的稱號.”也就是說,一個正方形的對角線與這個正方形的邊之比無法寫成兩個整數的比.這又說明了什么呢?
生6:當正方形的邊長為1時,根據勾股定理,得到它的對角線為;當正方形的邊長為2時,根據勾股定理,得到它的對角線為2;當正方形的邊長是3時,根據勾股定理,得到它的對角線為3;當正方形的邊長是時,根據勾股定理,得到它的對角線為.
師:也就是說,正方形的邊與對角線,至少有一個是無理數,畢達哥拉斯學派的學者就是在正方形中發現了無理數,這也是正方形的神奇之處.
正方形的對稱性是研究正方形的基礎,筆者通過柏拉圖的名言引發了學生對于正方形度量的研究,既回顧了前面學習的勾股定理,又加強了正方形與勾股定理的聯系,為后面研究正方形的性質、有關正方形的運算做好了鋪墊,促進了學生對于正方形的認識,提高了課堂實效.
答疑解惑時,引入數學名言
為學生答疑解惑的形式比較多,教師可以直接說出答案,也可組織學生討論后再點撥,讓學生在自主探究中獲得答案.而引用經典名言為學生答疑解惑,會收到意想不到的效果,實現數學文化育人的功效.
案例3? 蘇教版八年級《數學》上冊“一次函數”的復習課.
師:通過前面的學習,我們了解了一次函數的有關知識,包括一次函數的概念、圖像、性質、解析式的確定、應用等,那么一次函數的圖像與性質與什么有關呢?
生7:一次函數的圖像是一條直線,這條直線可分為兩種情況,一種是左低右高線,另一種是左高右低線,當一次函數y=kx+b,比例系數k大于0時,直線是左低右高線,當比例系數k小于0時,直線是左高右低線.常數項b決定了直線與y軸交點的位置,當b大于0時,直線交于y軸正半軸;當b=0時,直線經過原點;當b小于0時,直線交于y軸負半軸.
生8: 一次函數的增減性由比例系數k決定,當k大于0時,函數值y隨自變量x遞增;當k小于0時,函數值y隨自變量x遞減,那么,是否有了參數,就可以表達所有的數量關系呢?
師:通過上面的分析,同學們也看到函數中的系數對于函數圖像的決定作用.數學家柯西說:“給我五個系數,我將畫出一頭大象;給我六個系數,大象將會搖動尾巴.”可見,函數系數的重要性,研究函數的圖像與性質離不開系數.
學生有了思考才有了疑惑,教師對待學生的疑惑的態度決定了學生后續學習的積極性. 學生對于函數圖像性質的闡述,筆者引用了柯西一句話來回答,指出學生的想法與數學家的想法有異曲同工之妙,這對學生是一種激勵,同時在潛移默化中讓學生受到了數學文化的熏陶.
銜接過渡時,引入數學名言
每一節數學課都是有機的整體,其可以由幾個數學板塊或數學活動組成,但教師必須在教學環節之間的過渡時精雕細刻,讓前后內容的連接更自然流暢.實際上,一個單元、一本書的知識都應該如此.在課堂教學中,環節之間的過渡形式比較多,可以是教師的一句話,或一個問題,或一個故事,也可以是與教學內容相當的數學名言,在研究函數的圖像與性質的關系時,筆者引入了華羅庚的經典名言,使得教學過程自然天成.
案例4? 蘇教版八年級《數學》下冊“反比例函數的圖像與性質”.
本節課的教學中,筆者先引導學生回顧一次函數的圖像與性質,一次函數的圖像是一條直線,它的增減性由比例系數k唯一決定,然后讓學生猜想反比例函數的圖像與性質,學生猜測反比例函數的圖像可能是直線或曲線,函數的增減性與一次函數相同. 此時,筆者提出問題:“如何研究反比例函數的性質呢?”
生9:要研究反比例函數的性質,可以先畫出反比例函數的圖像,根據函數圖像研究函數的性質,我們探究一次函數時也是這么做的.
師:這位同學根據學習一次函數時積累的數學經驗,猜想利用反比例函數的圖像研究反比例函數的性質,實際上我國數學家華羅庚曾這樣說過:“數無形時少直覺,形少數時難入微,數與形,本是相倚依,焉能分作兩邊飛.”只有數與形結合,才能發揮數學的最大作用.通過函數圖像的直觀效應,很容易得到反比例函數的性質,讓我們一起畫出反比例函數的圖像吧!
數形結合思想是初中數學的重要思想方法,筆者要求學生由數想形,由形思數. 函數是數形結合思想最好的素材,筆者引入華羅庚的名言,既能使教學環節實現自然過渡,又能使學生理解數形結合思想的重要性.
數學名言是數學文化的重要組成部分,是數學思維的成果,思想的沉淀,而且絕大部分名言都富有哲理性.在數學課堂教學中,經典名言是一份文化素材,教師合理選擇與使用數學名言,有利于豐富和提升數學育人功能.