新課標(biāo)針對中國數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主要問題提出了一些新觀念。其中之一就是:注重聯(lián)系,提高對數(shù)學(xué)整體的認識。在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)中,不僅要注重數(shù)學(xué)的不同分支和不同內(nèi)容之間的聯(lián)系,數(shù)學(xué)與日常生活的聯(lián)系,也要注意數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系。
如果在高中教學(xué)中忽視了學(xué)科間的相互聯(lián)系,單純地就數(shù)學(xué)教數(shù)學(xué),就必然導(dǎo)致教學(xué)的孤立和片面性,使數(shù)學(xué)趨向于枯燥無味。為了使我們的教學(xué)能夠響應(yīng)新教材的要求,擺脫數(shù)學(xué)的枯燥性,為了使學(xué)生能夠更好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),我們應(yīng)該注重把握數(shù)學(xué)與其他學(xué)科知識的橫向聯(lián)系,并進行動態(tài)調(diào)整,使之互為補充、互相滲透。
綜合分析有關(guān)數(shù)學(xué)與其他學(xué)科間的相互聯(lián)系可以發(fā)現(xiàn),在教學(xué)過程的每個階段都可以利用這種聯(lián)系。下面就導(dǎo)入,呈現(xiàn)新內(nèi)容和練習(xí)3個方面具體來說。
一、數(shù)學(xué)導(dǎo)入階段與其他學(xué)科的聯(lián)系
案例1:(與語文的聯(lián)系)教授課題“相互獨立事件同時發(fā)生的概率”時,創(chuàng)設(shè)如下情景:常說三個臭皮匠頂一個諸葛亮,能頂上嗎?已知諸葛亮解出問題的概率為0.8,三個臭皮匠能解出問題的概率分別為0.5、0.45、0.4且每個人必須獨立解題,那么三個臭皮匠中至少有一人解出的概率與諸葛亮解出的概率比較,誰大?
案例2:(與生物的聯(lián)系)1859年有人從歐洲帶進澳洲幾只兔子。由于澳洲有茂盛的牧草,而且沒有兔子的天敵。兔子數(shù)量不斷增加。不到100年兔子們占領(lǐng)了整個澳大利亞,數(shù)量達到75億只。可愛的兔子變得可惡起來,75億只兔子吃掉了相當(dāng)于75億只羊所吃的牧草。草原的載畜率大大降低,而牛羊是澳大利亞的主要牲口。這使澳大利亞人頭痛不已,他們采用各種方法消滅這些兔子。直至20世紀(jì)50年代,科學(xué)家采用載液瘤病毒殺死了百分之九十的野兔,澳大利亞人才算松了一口氣。這段話道出了其中的意蘊:對于一個種群的數(shù)量,如果在理想狀態(tài)(如沒有天敵、食物充足等)下,那么它將呈指數(shù)增長。但在自然狀態(tài)下種群數(shù)量一般符合對數(shù)增長模型。
二、呈現(xiàn)新內(nèi)容階段與其他學(xué)科的聯(lián)系
案例1:(與經(jīng)濟學(xué)的聯(lián)系)在高中數(shù)學(xué)北師大版必修5中,有下列內(nèi)容:儲蓄,如零存整取、定期自動轉(zhuǎn)存、分期付款及利息的計算方法,能夠抽象出所對應(yīng)的數(shù)列模型,并能用數(shù)列知識求解相關(guān)問題。
案例2:(與統(tǒng)籌的聯(lián)系)人教版高中數(shù)學(xué)必修五的第3章中,有一小節(jié)是簡單線性規(guī)劃。其中有個例題:某工廠生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品,生產(chǎn)1t甲種產(chǎn)品需要A種原料4t、 B種原料12t,產(chǎn)生的利潤為2萬元;生產(chǎn)1t乙種產(chǎn)品需要A種原料1t、 B種原料9t,產(chǎn)生的利潤為1萬元。現(xiàn)有庫存A種原料10t、 B種原料60t,如何安排生產(chǎn)才能使利潤最大?
三、練習(xí)階段與其他學(xué)科的聯(lián)系
案例1:(與生物的聯(lián)系)某種細菌在培養(yǎng)過程中,每20分鐘分裂一次(一個分裂為兩個),經(jīng)過3小時,這個細菌由1個可繁殖成多少個?
案例2:(與物理的聯(lián)系)單擺從某點開始來回擺動,離開平衡位置O的距離y和時間t的函數(shù)關(guān)系式為:y=1/2sin(2t+π/2),那么單擺來回擺動一次所需的時間是多少?
案例3:(與國防的聯(lián)系)外輪除特許外,不得進入離我國海岸線12海里以內(nèi)的區(qū)域,如我國某海島海岸線是半徑為6海里的圓形區(qū)域,在直徑的兩個端點A、B設(shè)立兩個觀察點,已知一外輪在點P處,測得∠BAP=α,∠ABP=β。(1)當(dāng)α=3 0°,β=120時,該外輪是否已進入我領(lǐng)海主權(quán)范圍內(nèi)? (2)角α,β應(yīng)滿足什么關(guān)系時?就應(yīng)向外輪發(fā)出警告,令其退出我海域。
數(shù)學(xué)學(xué)科具有條理清晰、邏輯嚴(yán)密等特征和優(yōu)點,它有助于于人們利用科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)的工具來對其他理工科的問題以及現(xiàn)實中的問題進行分析和釋疑。因此,如果真正要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力,真正想在各個學(xué)科領(lǐng)域有所建樹,就需要重視數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系,將各個學(xué)科加以融合,也只有這樣,數(shù)學(xué)自身的價值才得以實現(xiàn)。
其次,在教學(xué)過程中,借助類似上述問題,可以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開闊學(xué)生的視野,使學(xué)生獲得更豐富的知識。高中階段,學(xué)生對學(xué)科的偏向性已經(jīng)漸漸顯現(xiàn),通過與其他學(xué)科的聯(lián)系,可以將數(shù)學(xué)問題變得生動,使數(shù)學(xué)課堂有趣而不失嚴(yán)謹(jǐn),生動卻不失成效。
另外,由于數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性使得數(shù)學(xué)與其他學(xué)科聯(lián)系很緊密,在近幾年的各類數(shù)學(xué)考試中,常有數(shù)學(xué)與其他學(xué)科關(guān)聯(lián)考題出現(xiàn),這類題目讓學(xué)生結(jié)合其他學(xué)科的相關(guān)知識,從應(yīng)用的角度把數(shù)學(xué)與之聯(lián)系起來。與其他學(xué)科的聯(lián)系有利于讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),發(fā)揮學(xué)生的主體作用;有利于讓學(xué)生學(xué)會做事,加強應(yīng)用意識的培養(yǎng);有利于讓學(xué)生學(xué)會共同生活,培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。
最后,高中數(shù)學(xué)教學(xué)中不妨多借鑒大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方法,通過建立無數(shù)個數(shù)學(xué)模型,把問題運用數(shù)學(xué)的語言和方法,通過抽象、簡化建立能近似刻畫并“解決”實際問題的強有力的數(shù)學(xué)手段。這樣,無論遇到數(shù)學(xué)與語文,數(shù)學(xué)與物理,數(shù)學(xué)與生物,數(shù)學(xué)與化學(xué)等相融合的難題,都可以輕松化解。通過3人一小組的合作方式,既完成了課題,鍛煉了學(xué)生思考能力,同時也使學(xué)生體會團隊合作的重要性。
因此,在數(shù)學(xué)教育的各個領(lǐng)域中都要更加重視數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系,以培養(yǎng)對社會有用的人,培養(yǎng)特殊領(lǐng)域的骨干精英。
四、小結(jié)
具體來說,數(shù)學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計必須以“學(xué)生的學(xué)為本”“以學(xué)生的發(fā)展為本”,即數(shù)學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計應(yīng)當(dāng)是人的發(fā)展的“學(xué)程”設(shè)計,而不是單純是學(xué)科中心的“教程”設(shè)計,也就是說,一方面,課堂教學(xué)要向?qū)W生的生活世界回歸。這就要求我們以人為本,尊重教育規(guī)律,要改變課堂教學(xué)的內(nèi)容和形式,要強調(diào)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的體驗,讓學(xué)生用活潑多樣、易于理解、樂于接受、主動學(xué)習(xí)的方式方法去學(xué)習(xí),以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力;第二方面,在課堂教學(xué)中要注重學(xué)生動手實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),強調(diào)在學(xué)習(xí)過程中有機貫穿價值觀教育和道德教育,尊重學(xué)生成長規(guī)律,關(guān)注學(xué)生個性發(fā)展,充分發(fā)揮學(xué)生意志、想象、情感、性格、潛意識、靈感對教學(xué)認知的作用,增強教學(xué)動力,使學(xué)生在輕松、和諧、民主的氛圍中處于動腦、動口、動手、動筆狀態(tài),讓學(xué)生愉快地汲取知識,實現(xiàn)知識的正遷移。科學(xué)、合理的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計對于學(xué)生學(xué)會認知,學(xué)會做事,學(xué)會共同生活,學(xué)會生存這四種基本學(xué)習(xí)具有重要意義。