倪永利
数学是思维的体操.数学美有简洁之美,如字母表示运算法则;有和谐之美,如勾股定理是直角三角形三边之间的一种和谐关系;有对称之美,反比例函数图象呈中心对称,二次函数图象呈轴对称;有奇异之美,用七巧板可以拼成各种不同的图案.因此,在数学教学中,教师要创设数学情境,让学生在情境中感受数学美、体验数学美,体悟学习数学的愉悦,同时,还能开发开启学生的思维,培养学生的创新意识.
一、凸显数学之美
1.展示数学外在美.在初中数学教学中,教师要通过情境的创设,引领探索图形的性质、变换,发现其中的数学美.在讲解轴对称图形时,让学生感受等腰三角形、矩形、正方形、圆等图形的对称美;在让学生观察平行四边形、菱形、圆、反比例函数的图象时感受图形的中心对称美;带领学生制作圆柱形笔筒、长方体纸盒、设计数学园地logo,感受数学的外在美.例如,在“丰富的图形世界”一课学习中,教者创设情境如下,“千姿百态的图形美化了我们的生活,我们将走进丰富多彩的图形世界,探索它们奇妙的性质,我们的世界中蕴含着大量的几何图形(多媒體呈现上海东方明珠、悉尼歌剧院、美国白宫).你能从图片中发现学过的图形吗?”
2.挖掘数学内在美.数学内在美有逻辑的严谨、思维的奇妙、方法的巧妙,让人觉得赏心悦目.教师要引领学生从不同视角寻求解决问题的方法,让学生领略数学方法之美.教师要启发学生理解数学知识,感受知识本身的无穷魅力,让学生在习得知识、提升技能的同时,能体会到数学之美.
二、感受和欣赏数学之美
1.在美的情境中体悟数学之美.(1)营造美的环境.整洁的教室环境有利于学生以良好的心境进入学习状态,构建和谐、民主的师生关系,进行数学创造性活动.教师要根据数学知识创设实物、模型、图形等直观情境,吸引学生的注意力,让学生在自主探究中感受知识的发生、发展过程.(2)创设优美的问题情境.教师可以根据学生的现有认知水平提出问题,激活学生的求知欲望,引发学生进行思考.(3)开展恰当的游戏活动.好的数学游戏能激发学生的欣赏兴趣,能让学生体验到数学的思维方式,展示数学之美.如在刚学习几何时,教师带领学生模仿制作纸雪花,并提出问题,“观察纸雪花图案,看看有何特点?对称性体现在什么地方?如果要剪4个角完全一样的纸雪花,该如何操作?”学生在操作中发挥想象,创造出更复杂的图案,并比一比谁的作品更具艺术美.
2.在课堂教学中体悟数学美.教师在数学教学中,以简练流畅的语言展示数学美,让学生感受定理的和谐、推理的严谨、构思的创新,让学生接受美的熏陶.教师在开展训练时,要有层次、有坡度,能由浅入深,让学生产生探究的兴趣.教师不能搞题海战术,要有针对性地设计习题,不盲目加重学生的负担,要适当设计一题多解的练习题,促进学生分析知识之间的联系,从而深入地思考问题.
3.在生活实践中体悟数学美.在生产生活中,木工师傅会根据“同位角相等,两直线平行”用角尺画平行线;女士可以利用黄金分割买高度适当的高跟鞋;建筑师能根据解直角三角形的知识测量楼房高度.
4.在欣赏中体悟数学美.数学之美与历史、哲学、艺术、物理等融为一体,呈现出一种理性文化,如“一去二三里,烟村四五家……”嵌进1至10十个基数,以寥寥数语描绘出一幅田园景色.
5.在解题中体悟数学美.作业是巩固知识、开启思维的过程,也有思想教育的功能.教师要通过作业训练学生的钻研精神、坚强意志,并从中领悟到数学和谐、统一之美.一是通过作图训练体悟对称美,学生画函数图象,用平滑的曲线顺次连接各点,在画图中感受美的教育;二是从多种解法中寻求最简捷的方法,通过数形结合让解题更为简洁.
三、感受数学创造之美
1.运用数学美学习概念.在概念教学中,教师以直观的演示揭示概念,或以旧概念引出新概念,在比较中学习新概念.如在同类项概念教学中,教者以动物的分类、植物的分类,让学生认识物体,在此基础上,让学生说说“2x2y,3a,7mn2,3,-32x2y,5a,-5mn2,8”中哪些式子可划分为同一类,并说说理由.
2.运用数学美的原则解题.教师可以从对称美的角度出发,分析式子,利用对称的性质优化解题过程.例如,已知抛物线的对称轴是x=-1,与y轴交点是(0,2),与x轴两交点间距离为6,求此抛物线的解析式.如果设为一般式,解题过程则较为繁杂.若根据对称性可直接求出两交点为(-4,0)、(2,0).设解析式为y=a(x+4)(x-2),再求a的值就会容易得多了.
总之,在初中数学教学中,教师要带领学生感受、鉴赏、体悟、创造数学之美,并学会运用美的知识解决问题,提高自己审美、创造美的能力.