对数学教材中数学活动的理解与尝试

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  摘要:新课程的数学教材为广大师生提供了大量丰富多彩的数学活动,本文从教材编写者的角度出发,结合学生的实际情况,探讨在教学过程中对数学活动的一些理解和所做的一些尝试.
  关键词:活动;生活;思维方法;有序
  
  新课程的数学教材中有许多数学活动,它带给教师和学生一种崭新的数学感受,原来数学还可以如此丰富多彩,学生有兴趣了,积极性增强了;教师也在获得惊喜的同时,认真解读编者的设计意图,仔细思考如何处理这些数学活动,并且在教学中不断尝试可行的教学方式,让这些精彩的内容不至于浪费.以下是笔者对数学活动的理解与尝试.
  
  ■与生活紧密联系,生动体现生活
  人们在思想上都能意识到吸烟对人体的危害,但大多数人没有亲眼目睹危害的可怕性. 因此,苏科版九年级教材在《统计》这章安排了这样的数学活动:用香烟浸出液浸泡植物种子,然后观察种子萌芽的情况. 教材中要求准备的材料有绿豆、清水、香烟,这些材料学生也是容易得到的. 学生们很渴望知道最后的结果,积极地和教师一起研究实验方案,共同讨论并设计了如下表格(表1):
  
  再根据上述数据,指导学生用什么数学量来分析,才能得出结果.学生们都很聪明,会选择比较四种液体中绿豆出芽数目的平均数和方差等,以此来说明香烟浸出液浸泡种子后,对种子出芽的影响.有学生还建议,将全班学生分成若干组,不同的组研究不同的植物,如黄豆,蚕豆等. 总之,学生的热情高涨,并将这次活动写了一篇数学小论文.这是过去的数学课上没有出现过的,用数学的方法分析生活中的问题,让学生体会数学是有用的,而且在整个过程中,学生的自主探索能力、与同伴的合作能力充分地展现了出来.
  再如,剪纸是我国的一门传统艺术,为了让学生感受其中的魅力,苏科版八年级教材在《轴对称图形》这章安排了手工剪纸,让学生自己设计,自己展示,让数学的对称美在学生的手中呈现.虽然他们的剪纸技术还很稚嫩,但学生的专注和认真是值得称赞的. 传统的数学教学可能更多的是注重学生知识的积累,然而人文精神的传达和学生意志品质的颂扬常常被忽视. 新课程数学活动的设置,让更多的教师与学生关注人文与品质.
  
  ■激发思维,体现思维层次
  数学活动的安排,并非为了活动而活动,如果有些数学内容不通过活动,也可以得到结论的,活动的设置就没有意义;有些结论如果没有活动,学生很难想象,或无法理解,那么安排活动才是有意义的.数学活动应激发思维,体现思维的层次性. 苏科版九年级教材在《图形与证明》这章安排了折纸,充分体现了思维的不断深入.
  1. 用一张长方形的纸,你能折一个正方形吗?说明它是正方形的理由. 这种折纸方法在小时候大家就知道,但说明为什么,还需要看一看是如何操作的,学生通过思考是可以解决的,这是“会折会证”.
  2. 用一张正方形的纸,你能折一个等边三角形吗?说明它是等边三角形的理由. 这种折纸方法很少有学生会,大多数要在教师的指导下进行,折出之后再证明就不困难了. 这种是“不会折会证”.
  3. 用一张长方形纸条,你能折出一个正五边形吗?说明它是正五边形的理由.学生有折这种图形的经验,但完整地折出来还有一定困难,而且几乎没有人会证明.这种是“会折不会证”.
  从这个活动的设计来看,它体现了层层深入的思维过程,让数学活动变得有深度,而不仅仅是只有热热闹闹的场面. 在处理这个活动时,教师可以根据学生的情况,决定活动完成到哪个步骤. 如果学生的认知水平较高,不妨让他们自己探索,可以布置长期作业,用一个星期甚至更长的时间来完成它,看看可以有多少种不同的折法,切不能急于求成. 若教师将折叠过程、证明过程在学生还没有充分思考的情况下全部告诉学生,那么活动的意义也就不存在了. 若学生的认知水平较低,教师可以设置若干个小问题作为铺垫,引导学生步步深入.总之,思维的权利要还给学生,教师再完美的标准答案也不能代表学生思维.
  
  ■探索中注重方法
  学生在学习数学的过程中,无法从大量的练习中挣脱出来,很重要的一个原因是不注重方法. 数学活动的探索过程更需要方法,比纯粹的做练习还重要. 在苏科版八年级《图形的相似》这章中,教材设计了一个让学生测量学校旗杆高度的数学活动,活动要求很少,却让学生束手无策.这时教师要指导学生回忆本章学习的内容,怎样将相似三角形或其他知识运用到其中. 数形结合是数学教学常用的方法,测量之前,可以先画一画草图,决定用哪种形式的相似. 在教师的指导下,学生分组得到如下方案:
  1. 利用阳光下的影子,在同一时刻物高与影长成比例,所以只要知道人的身高、影长,旗杆的影长,就可以求出旗杆的高度.
  2. 当旗杆顶部、标杆的顶端与眼睛恰好在一条直线上时,△DHF∽△DGC,只要量得AE,AB,观测者身高AD、标杆长EF,也可以求出旗杆的高度.
  3. 利用镜子反射,这里涉及物理上的反射镜原理,当观测者能在镜子中看到旗杆顶端的像时,△EAD∽△EBC,只要测出AE,EB与观测者身高AD,旗杆的高度也容易求了.
  
  测量的方法很多,让学生分组设计后,比较哪种方法最符合实际,最容易操作,最不会受到外界因素的影响,从而得到较好的方法. 在活动的过程中,让学生懂得解决生活中的问题,需要建立合适的数学模型,选择适当的数学思想与方法. 若活动中只是拿着测量工具盲目测量,或做与这个活动没有任何关系的事情,那这样的过程就是浪费时间.
  又如,设计一个长方形纸箱,要放下30块长16 cm,宽6 cm,高3 cm的肥皂,纸箱的用料要尽可能的少. 为了让学生更好的理解问题,教师可以设计若干小问题,如“怎样理解用料最少?”“肥皂怎样放会让纸箱的用料少?”逐步引导学生建立数学模型,合理设计方案.
  
  ■活动设计井然有序
  一个数学活动涉及的知识面很广泛,处理的方法也是各不相同,在学生积极探索的过程中,不能因为问题很多,想法各异,而让活动变得忙乱无序.活动的展开是一个循序渐进的过程,思维在不断地提升.
  在探索三角形全等的条件的活动中,学生的讨论可能是杂乱无章的,教师可以适当地加以引导,让学生按照一定的次序想问题.
  1. 一个条件能全等吗?如一个角或一条边. 让学生操作时,可以规定一个角的度数,如30°或一条边3 cm,看每个学生画的是否全等.
  2. 两个条件能全等吗?如两角、两边、一边一角.
  3. 三个条件能全等吗?可以有哪些组合?由前两种情况的分类,学生一定会将三个条件的可能情况列出:一角两边、两角一边、三角、三边. 其中的一角两边、两角一边又有几种可能结果.
  当把这些凌乱的问题按照角与边的多少划分时,整个讨论就变得井然有序,而且不会遗漏与重复. 这种方法就是数学解题中经常用的分类讨论. 合理的分类需要教师合理指导,但不是全盘包办,也不是放任自流. 全盘包办,让学生的学习没有了自主性,放任自流则让学生花了大量的时间也没有收获.必要的、适度的指导与建议,会让迷雾中的学生茅塞顿开.
  新课程教材为广大的教师与学生提供了很多有意义的数学活动,如何去运用好这些活动,还需要大家一起思考与探索. 在探索的过程中,教师要寻找更有利于学生发展的教学方式,不断改进教学. 学生在不断的探索中,找到更好的学习方式,不断完善自己. 抛开旧的教学理念与学习理念的束缚,让数学不再是存在于课本,而是陪伴于我们身边.
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