引导学生走进数学的情感世界

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  读一本好书就如同和许多高尚的人谈话(歌德语)。学好一门知识就必须和这位高尚的人进行情感交流(桂大淼语)。在很长一段时间里,我们总是把数学看成一门深奥的知识,被动的学习她,机械的用她,尽管她来源于生活,并渗透于生活每一个角落。其中一个很重要的原因就是我们没有把她看成是一个有血有肉的“高尚的人”,没有走近她的情感世界,并学会用她的情感来丰富我们自身的情感。
  为什么说数学有自身的情感世界呢?从事与数学直接有关的工作的人有这种感觉自不必说,对大多数人而言,与数学有着不解的情结完全源于数学的思想对自身思想的影响,数学的方法对自己解决问题的方法的启示;对整个人类发展而言,每一次数学质的飞跃都是社会跨越的标志,每一次数学的突破都是社会跨越的动力,数学的发展史就是社会发展史的一个缩影。从毕达哥拉斯学派的创立宗旨到无理数的发现,从微积分理论的建立对科技的影响到牛顿、莱布尼兹的数学精神,从割圆术方法的完善导致圆周率的精确推算到祖冲之对中华炎黄子孙的影响,如此等等,无不说明了数学的情感世界是那样的丰富,那样的让人着迷,这位“高尚的人”自人类产生以来就用自身的情感引領着人类的发展。因此概括地说,数学情感就是指数学知识、思想、方法对人和社会产生的情感影响,也包括对数学自身发展做出突出贡献的人们的情感对后世人所产生的情感影响。
  尽管数学有着如此丰富的情感世界,但进入他的世界是需要引导的。我们常常说兴趣是最好的老师,只要我们对她有兴趣我们就可进入那个世界,岂不知兴趣不是自发的,它是双方情感的交融,当一方想探究其秘密,而另一方又弥漫着令人向往的魅力,至两者的情感达到共鸣,方有学好、用好的可能,这就需要从事数学教育的人们付出努力,寻找方法。近年来数学教育的改革日新月异,从三维目标到四维目标,让更多的人意识到数学不仅仅作为基础学科无处不在、无处不用,同时其情感对人们的影响更是不同凡响。然而在实际教学中我们看到的又是什么样的情景呢?为了应付检查仅仅停留在教学设计的书写过程中,或公开课的牵强附会表演上的几句道白,绝不是我们所希望的情感体现。为什么导致了这种情况的出现?我个人认为无外乎是这两个方面的原因。一、我们许多教师还没有完全脱离过去的那种仅重视知识教学,而没有真正领会数学的情感世界及其重要作用,或存在对数学情感的误解。二、他们不知道如何引导学生走进数学的情感世界。对于第一个方面的原因我在《目前教育改革的当务之急是全面提高教师自身的素质》一文中谈了很多,每一次校本培训集中学习的重点往往就在于此,这里不再赘述。这里我想谈的是第二个问题。
  一、从生活入手让学生有一种感悟,多一种理解,但真正目的还是要回到数学的“根”上去。我们常有这样一种感叹,如果某节课我们仅给学生一个情景,让学生去自由发现,很少有学生用数学的方式来思考,或提出与数学有关的问题,因为我们没有引领,让其置身于一个数学环境,此时学生的联想空间多在他已经感兴趣的问题之上。我从执教《倒数的认识》一课具体谈一谈这种认识。《倒数的认识》这一课题本身对学生就是一个误导,再未看内容之前,大家都会认为倒数像我们以前所学的数一样,倒数是数这个大家族中的一分子,事实不然它是两个数满足一定条件时对其关系的一个描述的简称,而类似于对两个数间某种关系特定描述的数学概念我们以后还要接触到(例如相反数),故我在教学设计中首先将重点放在了能反映出这种特定关系的另一个词“互为”上。在教学之始利用交流,询问了某一个学生‘你的好朋友是谁?你用一句话来表述一下两人的关系吗?’目的是想引导学生能说出以下三句话:某某是我的好朋友;我是某某的好朋友;我和某某互为好朋友。从而在前两句的基础上突显出第三句中的“互为”,并进行板书,然后总结,日常活中有很多像这样又相互依存关系的现象,这种相互依存的关系在数学中也有,今天我们就来认识一个。然后板书,倒数的认识。此时一个会思考的学生在读到这个课题时,他(她)不会再以为倒数是一类数了。当他们以后在中学接触到相反数概念时,也会通过对倒数的认识而加以理解。
  在义务教育课程标准实验教科书《教师教学用书》对《倒数的认识》的内容分析有这样的一段话:这部分内容是在学习了分数乘法的基础上教学的,主要为后面学习分数除法做准备,因为一个数除以分数的计算方法,归结为乘这个数的倒数。因此大多数老师都会以此而设计让学生了解倒数意义的乘法算式仅涉及与分数有关的,而不会涉及到小数,甚至带分数。教材的例一也是这样安排的,同时例二也仅限制于对真分数和整数的倒数求法的探究。以前我一直以为教材的这种安排是考虑学生的年龄小,到了中学会有进一步的探讨。而事实上翻开中学教材我发现这个问题仅有以下描述:与小学所学的一样,在有理数的范围内,如果两个数的乘积为一,我们称这两个数互为倒数。那么是不是在以后的运算中从不涉及到除数是带分数的,而除数是小数的是不是都是根据小数除法的方法进行计算,而不能将其转化成分数,如果是循环小数又怎么办?到初中依然是这样吗?为了让学生真正做到对概念的理解和对求倒数方法的掌握,我在设计几组乘积为一的乘法算式中包括真分数、假分数、带分数、小数、整数等所有前面涉及的数,而在探究求倒数的方法时也囊括了上述各类数,并积极引导学生从概念本身入手利用除法的意义来求一个数的倒数而不是浮于表面将一个分数的分子和分母颠倒,我认为这才是数学的根。在练习设计的最后我加上了a×()=1和求a的倒数,也就是从单纯的数的探究上升到对表示数的字母进行讨论,这个问题对拓展学生的数学思维是非常有益的,也是对数学概念理解的一个升华,理解了它,也就真正做到了对互为倒数概念的理解,即使到了中学,那怕仅有那么一句话也就足够了。从这一过程我们可以看出《倒数的认识》一课的数学情感其一在于数学中许多关系和人与人之间的关系是相通的,一致的,我们由社会关系的引入降低对数学中特定关系理解的梯度,让学生通过熟知的生活关系和特定的数学关系的相互交融,达到彼此间的情感交融。其二数学从表面到本质的多重关注和高度概括的情感魅力通过单纯的数到字母表示数释放出来,使学生的情感到达升华,这就是我在教学的最后要求学生探讨求a的倒数的理由,并要求学生对a进行分类讨论和从概念本身寻找答案。而整个过程对学生的探究精神、思维发展能力的情感培养目标更是不必言说。   二、深入浅出,让学生从内心深处感应到数学的情感。当爱因斯坦发现相对论以后,很多人都不理解,爱因斯坦对相对论的通俗而幽默的解释为:你和一个美女坐在一起两个小时感觉就象2秒钟,你和一只老虎坐在一起2秒钟就感觉象2小时!这就是相对论。而阅读了爱因斯坦的相对论的人回过头来看一看这种解释实在是妙不可言,而我们就需要这种方式让学生进入\数学的情感世界。我在执教《圆的面积》时课前采取了以下方式进行交流:请问有没有哪位同学能够将0.9转化成一个整数或小数?
  (为通俗理解极限思想埋下伏笔)
  从而将学生引入了极限的情感世界中,为后来运用极限思想解决问题做了铺垫,这种影响不仅仅在于本节课,它必将深远的影响学生。随着画圆为方的过程的顺利进行,割圆术的具体操作过程也在悄然渗透,表面上的不可能让学生心服口服的意识到一切既有可能。而在练习中我又设计了这样一题:已知一正方形的面积为7平方米,求以这个正方形的边长为半径的圆的面积为多少?又将学生带入数学的整体思想情景之中,不断地让学生受到数学的情感冲击。
  三、用数学的方式思考,将复杂的问题简单化。学生进入高年级,他们有了更多的对问题的深入思考,教师对问题的提出,往往引起学生的不屑一顾,这时更要体现出數学的情感魅力。我在教学六年级下册《数学思考》一节时,课前交流采用高斯小时候计算1 … 100的故事,由于现在多数学生都已接触过这种方法,故没起到预想的效果。当我给出淮北相山公园游乐场三个游乐点,提出任两个游乐点都修一条路,一共要修几条时,学生更是异口同声“三条”,觉得这样的问题实在太幼稚,于是我把话头一转,说:如果新增五个游乐点,且任两个游乐点都修一条路,一共要修几条时,还有的学生不假思索地说“八条”,引起了一部分学生的哄堂大笑,紧接着所有的学生陷入了沉思,他们不得不用数学的方式来重新思考,上述问题转化成数学的什么问题。当教师引导学生将上述问题转化成“八个点间有多少条线段,先从简单的入手,总结出规律,并运用规律解决上述问题时”,学生更是对运用数学解决问题的优点感到由衷的敬佩。紧接着我给出了欧拉解决“七桥问题”的材料,与高斯计算1 … 100问题的故事首尾呼应,让学生回味数学情感给自己带来的无尽的快乐。
  是的,数学是有情感的,但情感的交融属于彼此感悟的双方,如果我们用心将孩子引进数学的情感世界,数学将焕发出更加璀璨的光芒,这正是我们学习数学的目标之一。让数学的知识与精神同样光辉。
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