張書昌
(遼寧省建平縣職業(yè)教育中心,遼寧 建平 122400)
在多年的數(shù)學(xué)教育與教學(xué)中,筆者深深地體會到,學(xué)生數(shù)學(xué)成績的優(yōu)劣與學(xué)習(xí)效率的高低,可能與來自諸如身體狀況、原有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、當時或者一段時間的精神狀態(tài)、學(xué)習(xí)興趣等等多方面的因素有關(guān)。探索學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)、形成的思路與方法,至關(guān)重要,因而是數(shù)學(xué)教師的重要研究課題。偉大的科學(xué)家愛因斯坦曾經(jīng)說過:“熱愛是最好的老師”。我國古代思想家、教育家孔子早有精辟的闡述:“知之者不如好之者,好之者不如樂知者”??梢娕d趣的作用已經(jīng)不言而喻。如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,方法、措施可謂仁者見仁智者見智,途徑與方法不勝枚舉。筆者僅就在數(shù)學(xué)課堂上通過誦讀名人名言及涉獵經(jīng)典史實激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣進行探索。
教學(xué)實踐中,筆者每每剛剛接任一個新班級的數(shù)學(xué)課,其第一節(jié)上,總是首先在黑板上書寫或者用多媒體展示我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚的精辟論述“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁,無處不用數(shù)學(xué)”。筆者用充滿激情的語調(diào)朗讀一遍以后,師生共同以激情飽滿的姿態(tài)齊聲誦讀。接下來讓學(xué)生分析領(lǐng)會華羅庚此語的含義。大多數(shù)學(xué)生能概括這是華羅庚對數(shù)學(xué)與生活關(guān)系的最精彩描述。也說明數(shù)學(xué)知識源于生活又服務(wù)于生活的深刻道理,同時也使學(xué)生認識到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就是要我們能用數(shù)學(xué)的眼光去觀察生活、解決實際問題。此時筆者及時地加以總結(jié)與概括,并以十分中肯的態(tài)度大加贊賞學(xué)生的認識能力,繼之利用多媒體分別展示“宇宙”、“粒子”、“火箭”、“化工”、“地球”、“生物”、“日用”等等諸多領(lǐng)域與學(xué)科中數(shù)學(xué)的應(yīng)用與體現(xiàn)。比如較典型的例子:第一宇宙速度、光年、分期還款數(shù)的計算、多種方案的最優(yōu)解、甲乙兩地之間有若干車站計算有多少不同車票數(shù)等等。此處,可以使學(xué)生盡情發(fā)揮想象力舉出實例來詮釋華羅庚的論斷。第三個步驟就是借此機會介紹華羅庚充滿傳奇色彩的一生。在激發(fā)學(xué)生對名人的敬仰之情的同時激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,名人效應(yīng)得到發(fā)揮。在平時的數(shù)學(xué)課堂上,筆者會根據(jù)教學(xué)內(nèi)容較為自然地引出名人名言。例如在講授等差數(shù)列的通項公式時,教材的例題是通過不完全歸納而得出的,此時我會及時的誦讀數(shù)學(xué)家拉普拉斯的話,“在數(shù)學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)真理的主要工具是歸納和模擬”。然后鼓勵學(xué)生書寫并朗讀這句名言。進一步,筆者讓學(xué)生回想以往的學(xué)習(xí)中應(yīng)用“歸納與模擬”的方法解數(shù)學(xué)題目的實例,學(xué)生會依據(jù)自己的能力與記憶水平列舉出自小學(xué)至今那些探索歸納性題目,這即是對此名言的最好詮釋,更是復(fù)習(xí)原有知識的絕好時機。在講授解析幾何時,筆者會展示華羅庚的名言:“數(shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難入微”。師生共同誦讀。在分析一個計算較復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題時,筆者會展示培根的名言“數(shù)學(xué)是鍛煉思維的體操”師生共同誦讀。在向?qū)W生傳授對數(shù)證明與應(yīng)用題時,筆者會展示克萊因(美國數(shù)學(xué)家)的名言:“數(shù)學(xué)是一種理性的精神,使人類的思維得以運用到最完善的程度”,師生共同誦讀。事實證明,名人名言的誦讀在活躍課堂氣氛的同時,強化與總結(jié)了當時所授知識的精髓,更是在對知識升華的過程中激發(fā)了學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣。它像品嘗美味佳肴中的特釀美酒,令人蕩氣回腸、回味無窮。
馬克思主義的締造者之一恩格斯說:“數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實生活中數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)”。在浩瀚的數(shù)學(xué)發(fā)展史上,無數(shù)科學(xué)家或在現(xiàn)實的令人困惑不解的問題面前開始苦苦探索的旅程,或在現(xiàn)實世界司空見慣的現(xiàn)象中突發(fā)靈感,或終生奮斗矢志不移破解數(shù)學(xué)堅冰,……所有這些,譜寫了一部驚天動地、流芳萬古的數(shù)學(xué)史實,令后人驚嘆、敬畏與敬仰。數(shù)學(xué)史實的展現(xiàn)不但使學(xué)生敢于與古人比肩,模擬數(shù)學(xué)知識的發(fā)生過程,欣賞科學(xué)家的靈感、探索真理的精神與方法,更重要的是激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的濃厚興趣,教學(xué)不能期盼誕生一兩個當代的數(shù)學(xué)家,但是卻能得到一種精神,這就是熱愛數(shù)學(xué)。涉獵經(jīng)典史實,俯拾即是,今擇如下幾例,以示說明。例1:一次數(shù)學(xué)課伊始,一名學(xué)生手拿一張16開紙,上面畫兩個同心位似正方形(以其正方形的中心為位似中心),四角對應(yīng)連接,他大步走向臺前,用帶有三分挑釁的口吻說道:“老師你不是能耐嗎?你能用一筆把它畫出來嗎?”筆者一看,已經(jīng)知道端倪,就問:“一筆的含義是什么”,他說:“就是沒有重復(fù)的線段,筆不停一次完成”,接著筆者說:“按你的要求,世界上任何一個人都不能畫出來”,他帶著疑惑的神情問道:“為什么”。由于是課堂,本來筆者想告訴他待課后再說,但是轉(zhuǎn)念一想,徹底改變注意,接下來筆者因勢利導(dǎo),面向全體學(xué)生,講授著名數(shù)學(xué)家歐拉由于探索“七橋問題”之后開辟了拓撲學(xué)的先河,這就是所謂“一筆畫問題”誕生的背景,所謂“一筆畫”就是能否由一點出發(fā)筆不離紙而一筆畫出這個圖形,筆者用簡筆畫的形式簡明扼要的說明一筆畫的兩個重要結(jié)論,學(xué)生神情興奮,通過幾個典型圖形的練習(xí),學(xué)生躍躍欲試,很快掌握了一筆畫的知識要點。至此,原來的教學(xué)計劃雖然打破,但是學(xué)生從歐拉的身上感受到了一個偉大的科學(xué)家具有的強烈的好奇心,非凡的洞察力,理解力和豐富的想象力,以及勤奮的工作態(tài)度、堅忍不拔的探索科學(xué)的治學(xué)的風(fēng)范,以至于他能解決別人難于解決的問題。一個經(jīng)典史實在學(xué)生心目中打上深厚的烙印。有的學(xué)生感慨到,我小學(xué)六年級時就有的同學(xué)拿類似這樣的圖形來蒙我,讓我苦不堪言,百思不得其解,現(xiàn)在終于茅塞頓開。例2:在講授古典概率模型時的第二節(jié)課上筆者向?qū)W生繪聲繪色地講授《布豐的投針實驗》:公元1777年的一天,法國數(shù)學(xué)家布豐(Buffon,Georges LouisLeclerc,1707.9.7—1788.4.16)的家里賓朋滿座,原來他們是應(yīng)主人的邀請前來觀看一次奇特的實驗的。實驗開始,但見年已古稀的布豐先生興致勃勃地拿出一張紙來,紙上預(yù)先畫好了一條條等距離的平行線。接著他又拿出一大把原先準備好的小針,這些小針的長度都是平行線間距離的一半。然后布豐先生宣布:“請諸位把這些小針一根一根往紙上扔吧!不過,請大家務(wù)必把扔下的針是否與紙上的平行線相交告訴我。”客人們不知布豐先生要干什么,只好客隨主便,一個個加入了試驗的行列。一把小針扔完了,把它們撿起來又扔。而布豐先生本人則不停地在一旁數(shù)著、記著,如此這般忙碌了將近了一個鐘頭。最后,布豐先生高聲宣布:“先生們,我這里記錄了諸位剛才的投針結(jié)果,共投針2212次,其中與平行線相交的有704次??倲?shù)2212與相交數(shù)704的比值為3.142?!闭f到這里,布豐先生故意停了停,并對大家抱以神秘的一笑,接著有意提高聲調(diào)說:“先生們,這就是圓周率的近似值!”眾人嘩然,一時議論紛紛,個個感到莫名其妙;“圓周率?這可是與圓半點也不沾邊呀!”學(xué)生聽完故事,群情振奮,幾乎每一個學(xué)生已經(jīng)進入故事中的“大家”角色,急于想知道其中的奧妙所在,此時筆者再通過理性的教授向?qū)W生解開謎底,演示此題的數(shù)學(xué)原理。學(xué)生多數(shù)洗耳恭聽,聚精會神,課堂效果出人意料。在概率課程內(nèi)容進行到一半進程的時候,筆者又向?qū)W生介紹《概率論的創(chuàng)立史》,當學(xué)生知道概率論這一重要的數(shù)學(xué)分支竟然起源于對賭博問題的研究時,一片咋咋的驚嘆,數(shù)學(xué)源于生活,數(shù)學(xué)家的獨特之處正是以敏銳的目光撲捉生活的熱點問題,從而展開數(shù)學(xué)研究,從而使學(xué)生對數(shù)學(xué)家立刻產(chǎn)生敬仰之情,真正使學(xué)生對數(shù)學(xué)心生熱戀與鐘情,心中更升騰起對數(shù)學(xué)的盎然興趣之情。
在數(shù)學(xué)課堂上,一個數(shù)學(xué)教師就是要善于學(xué)習(xí),只有對數(shù)學(xué)史有全面的“博學(xué)”把握基礎(chǔ)之上,才能明銳地抓住有利時機,或誦讀名人名言,或涉獵數(shù)學(xué)經(jīng)典史,或者二者相結(jié)合,對激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,有著不可低估的作用。