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必须有足够可用的知识

已有 2211 次阅读 2017-11-23 09:17 |个人分类:数学思维教育|系统分类:教学心得| 过程, 发现法, 足够, 可用知识


--无课外作业的感觉教学的说说12

让发现未必能发现。

让发现只是发现法教学的一个手段,当然是必须有的最基本的手段。目的是能发现,一切的教学手段必须围绕这个能发现的目标进行活动。学生是未成年人,思维和行为都处在生长过程中,知识及相应的能力很有限,控制力也比较弱,我们的教和育都需要助力于学生们的能发现。


从知识的角度看能发现,不得不是运用自己的已有知识,发现创新自己的新知识。让学生们能发现,学生们的脑子里必须有足够可用的能相应于新知识的知识。


何谓相应于新知识的知识?中小学数学中,因体系的同生异长性质决定了,新扩充的知识中不会不包含已知的知识。平几如此,代数也一样。


例如等式的性质的教学。等式的性质,第一题设是等式,是描述等式运算的结果。天平是等式吗,在天平的两个盘子里拿拿放放就能让学生们归纳出等式的性质吗。除非是神仙。


又如,折折三角形纸片,就能让学生们发现证明等边对等角的方法吗。


如果说阿基米德在盘里洗澡时发现了浮力定理的故事是真的。你要想一想,包括阿基米德在内,多少人没有在浴盘里进行过多次的洗澡?阿基米德的这种发现是有偶然性的。发现法发现是学习性的,应体现数学的体系性思维的必然性。理、化、文学艺术等的发现,都有只属于自己的独特思维方式。只是靠一门学科就想培养好学生们的所有学科的素质,并不是科学的思维,也难有科学的操作,还是各自做好各自的事吧。


在迪卡尔发现平面直角坐标系之前的不知多少年里,就有了数学点、位置、坐标系、正方形方格等等知识的发现和运用,足够迪卡尔去发现平面直角坐标系了。没有关于数学点和位置等意识,迪卡尔能发现出平面直角坐标系吗?很难说了。


无论是运用知识,还是创新知识,点的位置性都是我们在日常的生产生活中必须有的数学意识。


比之点的位置性意识,尽管其具体知识的具体内容是什么并不是最重要。为能更完整地认识欧几体系的整体,也从发现直线公理的知识需求角度去思考,我认为让学生们学习一下“点无大小只有位置”和“线无宽度只有长度”,还是很有必要的。


多年来我们的数学课本都是把直线公理作为平几教学的第一个概念,从生产生活的实例引入。如要固定一根木条,使它不转动,至少需要几个钉子?”“经过探究可以得到一个基本事实,经过两点有一条直线,并且只有一条直线。简述为:两点确定一条直线。

生产生活的事实是不是这样?

生产生活中的基本事实告诉我们,固定一根木条,或是纸条,或是布条,甚至是铁条,使它不能转动,只要被固定的对象足够短薄轻,钉下的钉子足够有力,有时一个钉子也行,需要两个钉子、三个钉子、更多个钉子的情况也不少。是不是这样?

在这一基本事实里,能归纳出来的,有数学,也有物理学等。现实世界中的任何事物的抽象,可以是多元的,数学只反映现实世界一种抽象


两点确定一条直线是直线公理的简说,繁说就是过(无大小)两点,有且只有一条(无宽度)直线的位置和长度。


在这一繁说里,直线是说形状,位置有了,长度就是指大小,一个确定了形状、大小和位置的图形,有不唯一的吗。让学生们明确这一问题,对今后的继续学习和发现有帮助。


要固定一根木条,使它不转动,至少需要几个钉子?只是靠数学无法解决。数学能够解决的是:确定(而不是固定)一根木条的位置,至少需要两个钉子。

在直线公理中,包含着点、线和一条直线等的概念,有存在性,有唯一性,学生们的脑子里没有这些知识信息,能发现性的描述出直线公理吗。

过两点可以画几条直线?你是老师,抛开数学的点和线的意识,画着试试,能发现两点确定一条直线的结论吗?


从俗世或说现实世界是不可能直接抽象出直线公理的。欧几定义中的第一条就是点无大小只有位置,二条是线只有长度而没有宽度没有这样的两个约定就不可能有直线公理。

由前文所说图形体系可知,平几体系中是先有点后有线,再直线、直线公理。可以想象,平几的直线公理是源自于点、线等的能够自圆其说的概念。


可见直线公理的意义也是纯数学,也就是说从生产生活中的基本事实是不可能直接抽象出直线公理的。


直线公理是按理(!)的基本事实过两点画直线,不是按生产生活的基本事实画线!没有点无大小只有位置和线无宽度只有长度这两个数学的理,就不会有直线公理。


很显然,直线公理的意义也是纯数学,也就是说从生产生活的基本事实是不可能直接抽象出直线公理的。


建筑工人在两个墙角的位置分别插一根木桩拉一条直的参照线,植树时只要定出两个树坑的位置就能使同一行树坑在一条直线上,学生们是不可能从等等这些实例中直接发现直线公理的,神仙除外。


让学生们知道了这些实例后,能够主动地联想到这些操作的道理就是直线公理,属于理解,不是发现。


例如。想把一些树坑在一条直线上,怎么做为好?就需要发现性的运用直线公理了。有发现了,发现的是两点成线的操作,也不是发现直线公理。


教学中的假发现,伪发现,很容易伤害学生们探究发现的自信心。不怕不发现,就怕习惯了无能发现。最难改变的是习惯,最难习惯的是改变。


学习了点和线后,让学生们在过两点画线的操作中,通过比较,能比较容易的发现直线公理,还能发现很多其他知识。这样做,发现的效率比较高,知识学习的效率也比较高。




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