摘要:众所周知,培养学生数学学习兴趣是学好数学的关键.在初中数学教学中,教师要摒弃单一的知识讲授,有意识地展示、传播数学之美,并带领学生一起探索、发现数学之美,从而让学生充分体验数学学习的乐趣,激发学生潜能,获得成功的喜悦和美的享受,进而让学生爱上数学.
关键词:兴趣;数学之美;乐趣
通过数学学习,不仅要让学生掌握数学知识,提高数学成绩,还要培养学生数学学习的兴趣,提高学生学习数学的积极性和主动性.在日常教学中,教师应有意识地传播数学之美,并创造机会让学生体验数学之美,从而激发学生对数学的学习兴趣.而数学之美散落于教材的各个角落,教师要去挖掘,并创造机会让学生去欣赏、体验和感悟,以此充分展示数学的魅力.
勾股定理将数与形完美地融合在一起,其中蕴含着丰富的美学资源.教学中,教师应引导学生多视角思考与观察,主动探寻蕴含其中的美妙的数量关系,充分感受美、发现美、验证美,构建高效生本课堂.
1 深入挖掘,凸显本质
在初中数学教学中,若想让学生真正地理解知识,仅将知识讲授给学生并不够,还要关注学生对数学本质的认识,重视引导学生运用所学知识分析问题和解决问题,让学生在学习数学的过程中找到乐趣,提高学生的数学素养和创新能力.在解题过程中,教师要引导学生多思考几个“为什么”,在刨根问底中弄清实质,提高学生的数学能力,让学生感受数学之美.
例如图1,已知△ABC是锐角三角形,分别以AB,BC,AC为一边作图1所示的正方形,假设BC边最长,则以BC边为边长的大正方形与另外两个正方形存在怎样的数量关系?如果△ABC是钝角三角形,其中BC边最长,你又能得到怎样的数量关系?
师生活动:问题给出后,教师让学生独立思考,探寻蕴含其中的一般规律.从学生反馈来看,很多学生结合已有知识和经验,利用割补法计算正方形的面积,发现蕴含其中的美妙的数量关系.在此基础上,教师继续追问“是什么原因导致这种现象呢?”在问题的驱动下,学生继续思考,逐渐逼近问题的本质.
探究过程如下:
如图2(1),结合已有知识经验可知,当∠BAC=90°时,AB2+AC2=BC2;如图2(2),保持AC与AB的长度不变,并保证BC边依然为最长边的前提下,调整∠BAC的大小,使得∠BAC<90°,显然此时BC变短了,显然大正方形的面积变小了,而两个小正面形的面积和保持不变,所以AB2+AC2>BC2;同理,如图2(3),在确保BC边为最长边,AC与AB的长度不变的前提下,继续调整∠BAC的大小,使得∠BAC>90°,显然BC变长了,所以大正方形的面积变大了,而两个小正面形的面积和保持不变,所以AB2+AC2<BC2.这样以直角三角形为基础,通过调整两个小正方形的夹角大小,引领学生体会面积之间的数量关系,揭示“角变化引起边变化”的实质.
设计意图:在研究勾股定理时,运用“勾股树”证明勾股定理,即以直角三角形的各边为边长向外作正方形,通过割补得到两个小正方形的面积之和等于大正方形面积,从而得到勾股定理.该题将直角三角形转化为锐角三角形和钝角三角形,通过由特殊到一般的转化,点燃学生的探究欲.同时通过由一般到特殊的探究,有利于加深学生对相关知识、方法的理解,摒弃单一的模仿和套用,让学生通过探究感悟数学知识之间的区别与联系,培养思维的深刻性.另外,为了探究产生这一现象的本质原因,教师进行适度引导,让学生在变与不变中认清问题的本质,以此提高学生发现、分析和解决问题的能力,彰显数学探究之美,提高学生数学思维品质.
2 借助问题,引领发现
在传统数学教学中,师生所关注的往往是解题方法和解题技巧,学生眼中的数学往往是枯燥的、乏味的,不利于学生学习兴趣的培养.基于此,在实际教学中,教师要预留时间让学生去探索、去交流,引导学生发现数学之美.
例如,通过对例1的多层次探究,学生得到并验证了一般结论.在此基础上,教师启发学生继续思考这样几个问题:
(1)若其中直角变大和变小的度数一样,那么是不是减少的面积恰好为变大的面积呢?
(2)假如图2(2)和图2(3)中减少和增加的度数一样,先将其合并为图3(1),与图3(2)相比较,是不是图3(1)中正方形FHKJ与正方形BCDE的面积之和等于图3(2)中正方形FHKJ与正面形BCDE的面积之和呢?
师生活动:教师让学生以小组为单位,通过合作学习的方式共同探寻问题的答案.图3(2)中,根据勾股定理易得S+S=2(S+S),于是学生可以将该问题转化为:图3(1)中,S+S=2(S+S)是否成立?为了让学生直观体验其中的一般规律,教师利用几何画板进行动态演示,学生通过直观观察发现以上结论成立.
设计意图:教学中,教师通过创设问题继续引导学生挖掘蕴含其中的一般规律,引导学生用数学的眼光看世界,充分体会数学的和谐美、对称美、简约美,激发学生学习数学的积极性.以上结论是通过猜想、对比、观察得到的,并未进一步验证,所以并不能作为结论,教师还应提供时间让学生利用已学数学知识进一步验证,以此让学生体会数学的严谨美.
3 突破疑难,提升能力
严谨性是数学的独特之美,任何数学结论必须借助严密的逻辑方法进行推理验证,真正做到有理有据.当然,数学公式、定理、结论等是较为抽象的,学生在证明的过程中可能会遇到一定的障碍,面对学生的障碍,教师不要急于灌输,而是要适度地进行启发和点拨,让学生通过独立思考和合作探究等方式自主探寻解决问题的方法,突破疑难,以此增强学生学习的信心,提升学生的数学能力.
例如,以上环节中,学生通过猜想得到结论后,仅用几何画板进行验证显然是不具说服力的,为此教师要鼓励学生用数学语言来表达它,并用数学思维来思考,用数学知识来探究.在以上探究的基础上,教师继续追问:如图4,若△ABC是钝角三角形,如何证明S+S=2(S+S)?
师生活动:问题给出后,教师让学生独立证明.该问题较为抽象、复杂,很多学生感觉无从下手.为了帮助学生突破疑难,教师引导学生观察图5,并展示欧几里得证明勾股定理的过程.在这一方法的启发下,通过师生、生生互动交流,得到证明过程:
设计意图:教师引导学生利用已有知识、方法进行验证,充分感悟你增我减、我增你减的平衡美,体验数学的严谨美,点燃学生的探究热情,提升学生的数学学习兴趣.
4 结束语
数学知识具有高度的抽象性,若想学好数学,需要学生具有一定的想象力和数学抽象思维能力.教学中,若教师仅关注知识的讲授和题目的训练,很容易增加数学的枯燥感,从而导致学生产生畏难情绪,影响学习效果.因此在数学教学中,教师要善于从引导学生发现、体会数学之美的角度入手,提供时间和空间让学生去发现、体验数学的各种美,如对称之美、简洁之美、严谨之美等,感悟数学的无限魅力,提升学生的探究兴趣,从而让学生在发现美、探究美的过程中消除枯燥情绪和畏难心理,增强学生的学习信心,提高学生分析、发现和解决问题的能力,促进学生核心素养的落实[1].
在本课的教学中,教师将勾股定理相关知识进行拓展延伸,将直角三角形拓展为锐角三角形和钝角三角形,以直角三角形为基础开展一系列的探究活动,让学生用数学眼光看世界,用数学语言表达世界,用数学思维思考世界,充分体会数学的和谐美、对称美、简洁美,充分体验探究的魅力,感悟特殊到一般的思想方法,提升学生的数学能力与素养.
参考文献:
[1]田学宁.感受数学之美 提高学习兴趣[J].科技创新导报,2015,12(9):116,118.