原標題:4個妙招,讓孩子愛上數學
楊飛
重慶市南開中學高級教師,重慶322重點人才,學術技術帶頭人後備。開發校本課程《數學與生活》,主持省級課題1項,參與國家級課題2項;參與編寫了大學教材《小學數學教育概論》和地方教材《研究性學習》,出版專著《數學與生活》等。
有沒有一種方法,讓學生更輕鬆地掌握數學
數學學習主要是讓學生習得一定的數學知識、數學方法和數學技能,最後形成自己的數學認識、數學素養和數學思想。數學教學不僅要讓學生掌握數學基礎知識,更重要的是要讓學生掌握一些重要的數學方法。但是,如何才能讓學生熟練掌握典型的數學方法呢?
這讓我想到了我中學時代的歷史老師,為了讓我們記住五代十國,他用「歷史+歌訣」的方法編了一首順口溜:
梁唐晉漢周
前蜀吳閩吳越楚,南漢南平又後蜀;
南唐北漢共十個,割據政權民辛苦。
雖然歷經30多年,我依然將這首順口溜牢記於心。在高中學習化學時,我曾借鑑過歷史老師的方法,將「焰色反應」編成歌訣:
焰色反應歌
鉑絲鹽酸燈上燒,焰色辨物要記牢;
鉀焰紫色鈉焰黃,鎂鋁白色鐵無光;
磚紅是鈣鍶洋紅,黃綠鋇焰綠愛銅。
這首歌訣不僅讓我在當時輕鬆記住了「金屬的焰色反應現象」,即使在30年後的今天,我也依然能琅琅成誦。
如果將高中數學的重點知識和重要方法編成歌訣,一定有助於數學的學習和教學。對此,我們針對高中數學重點知識、重要方法和典型題型編寫了80多篇順口溜。
求函數解析式的方法歌 | 高次不等式的根序法歌 |
函數性質歌 | 含參不等式的邏輯分類歌 |
函數圖像變換歌 | 存在性問題和恆成立問題歌 |
指數、對數函數性質歌 | 均值不等式歌 |
冪函數性質歌 | 線性規劃基本題型歌 |
函數值域方法歌(8篇) | 數列求和方法歌 |
含參數的二次函數最值歌 | 遞推數列通項歌(6篇) |
二分法求近似值歌 | 向量中的三角代換和坐標化思路歌 |
一元二次方程的實根分布歌 | 線面平行證明思路歌 |
三角函數象限符號歌 | 線線垂直證明思路歌 |
三角函數同角關係歌 | 法向量應用歌 |
給定三角函數值求角歌 | 排列、組合題型方法歌 |
幾何向量問題的解題思路歌 | 二項分布和幾何分布區別歌 |
部分「數學歌訣」目錄
歌訣可以廣泛應用於教學實踐中,它可以用於對重點知識的提煉,可以用於對重要方法的說明,也可以用於對典型題型的歸納。我們可以一邊吟誦歌訣,一邊解題教學,也可以對課堂知識進行小結和點評。
這樣的教學使數學課堂文化化,詩歌化,不僅抓住了數學內核,而且營造了輕鬆愉快的課堂氛圍,也更加便於知識紮根於學生的記憶中。
有沒有一種方式,讓學生更愉快地進入數學
網際網路+工業,工業製造智能化;網際網路+農業,農業產品品牌化;網際網路+教育,在線教育大爆發;網際網路+醫療,移動醫療遍天下。那麼,「數學+」會給數學教學帶來怎樣的變化?
我嘗試了「數學+燈謎」、「數學+詩歌」、「數學+測字」等教學實踐,讓學生在富有生活情趣和文化氣息的數學課堂中學習數學、探究數學、享受數學。
1燈謎+數學,用數學眼光審視文化現象
「燈謎是一種寫在燈上的遊戲,有人稱文虎,在逢年過節的遊園活動中經常見到。國人、港澳同胞和海外僑胞都把它看作華夏文化。作為數學愛好者,其眼光應該是理性的,是數學化的,今天讓我們用數學的眼光來審視燈謎」。
第一課《燈謎與數學》,我以這樣的開場白和學生們進入教學。接下來,我們一起學習了「猜燈謎與數學思想方法」。
猜燈謎與數學加法原則
兩把短刀。(打一數學名詞)
解釋:短刀就是匕首,用加法原則:「匕+匕=比」,所以,謎底是數學名詞「比」。
2. 有水能養魚,有馬跑千裡,有人不是我和你。(打一字)
解釋: 設謎底為x,我們把「養魚」轉化為「池」;把「跑千裡」轉化為「馳」;把「不是我和你」轉化為「他」。於是得到以下三個等式:
解方程組可得:x=也,所以,謎底為「也」。
3.保留一半,放棄一半。(打一字)
解釋 :把「保」字留下來一半「亻」,「放」字捨棄掉一半「文」,利用加法原理可得:
「亻+方=仿」,所以,謎底為「仿」。
4.加一倍不少,加一橫不好。(打一字)
解釋 :不少是「少」的否定,就是「多」;不好是「好」的否定,就是「歹」。設謎底為x,可得到方程組:
解得x=夕,即謎底是「夕」。
5.胡金銓導演的電影《大醉俠》中有這樣1段:金燕子不知道哥哥被土匪關押在哪裡,問大醉俠,大醉俠不願明說,高唱兒歌:「一點一橫長,一撇飄南洋,十字對十字,日頭對月亮。」 金燕子聽後,立即明白。請問金燕子的哥哥關押的地方?
解釋:由「一點一橫長,一撇飄南洋」,用加法原理可得圖5;
由「十字對十字,日頭對月亮」,用加法原理可得:「十+十+日+月=朝」。
再用加法原理可得:「廣+朝=廟」,所以金燕子的哥哥關在廟裡。
第一課結束後,我給同學們留下了兩道練習題:
練習題一
電影《大醉俠》中的燈謎有一句「一撇飄南洋」,請用數學知識解釋,編劇為什麼說「一撇飄南洋」,而不說「一撇到北海」呢?
練習題二
用加法原理猜出以下燈謎:
1. 八千女鬼(打一字)
2. 千裡姻緣一線牽(打一字)
3.天水相連不見人(打一字)
4.長十八,短八十,八個女兒下面立(打一字)
5.需要一半,留下一半(打一字)
文化學者研究燈謎,可能研究燈謎的歷史,研究燈謎的分類,研究猜燈謎的格局。作為數學教師,應該用數學眼光審視中國文化,挖掘燈謎中蘊藏的數學元素,用數學方法猜燈謎。這樣的教學可以讓燈謎文化具有數學味,也可以讓數學充滿文化氣息,還可以提高學生的數學意識。
2詩歌+數學,用數學思維解讀名言警句
「詩歌是火熱的文學,以活潑的形象抒發人的情感。數學是冰冷的科學,以嚴謹的理性錘鍊人的思維;一個熱情洋溢,一個冰冷美麗;一個感性,一個理性。看似相互排斥、對立矛盾。但如果我們用理性的思維剖析詩歌,必將發現它們相互依戀,親密無間。」
第二課《數學與詩歌》,我們以唐朝詩人王之渙的《登鸛雀樓》進入教學。
《登鸛雀樓》
白日依山盡,黃河入海流。
欲窮千裡目,更上一層樓。
師:這首詩不僅刻畫了祖國的壯麗河山,還有兩句富有哲理的詩句,同學們,你們覺得哪兩句富有哲理?蘊藏的哲理是什麼?
生甲:「欲窮千裡目,更上一層樓」這兩句蘊藏哲理,它揭示了「只有站得高,才能看得遠」這一道理,激勵人們要養成積極探索和無限進取的人生態度。
師:很好!今天我們不從文學的角度解讀詩歌,而是從數學的角度對詩歌進行思考:欲窮千裡目,只上一層樓行嗎?
生乙:肯定不行,我常站在樓頂花園遠望,雖然可以看得很遠,但絕對沒有一千裡。
師:既然不行,請大家思考,欲窮千裡目,需上幾層樓呢?
生乙:我家花園是30樓,遠望估計能看到10km的距離,要看到500km,按正比例計算,大約需要登1500層樓。
生丙:地球表面不是平面,不能用正比例計算。
師:說得好!地球表面是球面,肯定不能用正比例計算,那麼該怎樣計算呢?
生丁:利用立體幾何可以解決球面上的問題。
師:很好!大家可以把地球想成1個球面,如圖,現在人在點M處,點A到M的球面的距離為500km,如果人登高到點N,就可以看到點A,如何求出MN的最小值?
生戊:當NA與地球表面相切時,MN取得最小值。
師:很好!下面開始計算MN的長度。
提示,地球半徑R≈6378.140km,可以用計算器。
生己:我算出來了,MN≈19.834km,我的算法是這樣的:
師:既然MN≈19.834km,現在的住房每層樓高約3.5m,商鋪每層樓高約5.7m,所以要想「欲窮千裡目」,如果是住房,需要登6198層;如果是商鋪,則需要登3479層。由此可見,「欲窮千裡目,更上一層樓」雖是名句,卻脫離實際,這表明:文學源於生活,也高於生活。
如果數學選修課上像語文教師那樣解讀詩歌,顯然遠離數學課堂的本意。如果教師繼續講解高考題,無疑就是課堂教學的延續,可能落個應試教育的嫌疑。
上述問題如果依然用傳統數學習題的方式呈現,難以激起學生解答的興趣。我們將數學問題和名家詩歌結合,以文化數學的形式呈現出來,用理性的思維解讀名言警句,不僅拓寬了學生的視野,展示了數學的魅力,還讓學生感受到數學和文學之間的對立與統一。
3測字+數學,用數學方法化腐朽為神奇
「測字又稱破字、相字或拆字,人們普遍認為它與看相、算命一樣,都是騙人的迷信活動。嚴格說,測字是一種方術,是漢文化所特有的一種社會風俗文化現象。我們在此不探討它的局限性和欺騙性,我們用數學思維來分析測字,用數學方法來剖析測字。」
第三課《測字與數學》,我給學生播放了這樣一段PPT:
重慶南開中學一位教師很擔心自己小孩的高考情況,Z校長當年正教高三,了解這個孩子成績很好,就對家長說:「我給你測一個字試一試。」這位校長告訴家長,「你想著孩子高考的事,閉著眼睛用手在桌上的報紙上指一個字。」
這個家長指了一個「工」字,Z校長說:「『工』像羅馬字的『I』,說明他要考一流大學;『工』像火車軌道的橫截面,說明他將坐火車去上大學,一定是外省的一流大學;『工』指工科,古代的工科主要是建築,所以,他會選擇建築類的專業。」
後來,這個孩子考進了清華大學土木工程系。
師:試用數學方法解釋「工」像羅馬字的「I」。
生甲:用數學中的伸縮變換,將橫坐標縮短,將縱坐標伸長,「工」就可以變成「I」,如下圖。
師:試用數學方法解釋「工」像火車軌道的橫截面。
生乙:用數學中的相似原理,可以說明「工」像火車軌道的橫截面,如下圖。
師:如果這個學生學習不好,只能考二流大學或者三流大學,假設你是測字先生,你如何用數學原理給出恰當解釋?
生丙:用數學中的旋轉變換,將「工」的豎畫順時針旋轉45°,可以得到一個「Z」,用數學中的相似原理發現「Z」像一個「2」,所以他只能考上二流大學。
生丁:用數學中的減法原理,將「工」字減去一豎,就是「二」字,所以他只能考上二流大學。
生戊:用數學中的旋轉變換,將「工」的豎畫順時針旋轉90°,可以得到一個「三」,所以他只能考上三流大學。
生己:如果我們把豎畫想成「人的精神支柱」,可以這樣給家長解釋,只要孩子精神不倒,用數學中的旋轉變換,將「工」的豎畫順時針旋轉45°,可以得到一個「Z」,用數學中的相似原理發現「Z」像一個「2」,他一定能考上二流大學。如果孩子的精神支柱倒下了,將「工」的豎畫順時針旋轉90°,「工」就變成一個「三」,那麼他只能考上三流大學。
教師經常要給學生作心裡疏導,無論是優生還是學困生,高考前夕的壓力都很大。
如何安慰學生?如何緩解學生的心裡壓力?需要教師的工作能力和技巧。Z校長利用一個「工」字,既巧妙又成功的緩解了一個優生和家長的考前壓力。同樣是一個「工」字,我們利用測字方法,也可以緩解和激勵一個中等生和一個學困生的學習動力。
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責任編輯丨張丹丹
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