处处留心皆学问
——评《无处不在的数学》
一个偶然的机会,我读了赵萍主编的《无处不在的数学》。该书深入浅出地讲解了基础数学直至高等数学,解释了生活、自然、科学、艺术中的种种现象,宣扬了数学有趣、有用的理念,给人“一花一世界,一叶一菩提”的妙悟。
大学毕业后,我便踏上三尺讲台,成为一名中学数学教师,并立志让数学在我的课堂上成为一门“有趣”、“好玩”的学科。尽管在教学实践中我进行了很多小小的改革和尝试,但无奈数学这一“自然界的皇后”、“思维的体操”过于高冷,初二之后与生活的联系也不像以前那么密切。数学“枯燥”、“无趣”、“无用”、“有难度”成为不少学生的共识,也让我感到无的放矢。
不得不承认,纯数学确实是枯燥的,作为一名基础教育工作者,如何让处于花季的学生产生兴趣并爱上它,便成为我孜孜以求的目标。而此时,《无处不在的数学》给了我耳目一新的视角,让很多生活中被忽视的现象映入眼帘。比如书中提到了“蜂房中的数学”,蜂窝为什么是六角形结构的呢?古希腊数学家贝多司用数学方法分析它并产生了“蜂窝猜想”,自然界利用它掌握了求解极大极小问题、线性代数问题和求出含约数问题最优解的方法,还可以通过建立数学模型的方法去研究它,这也是初中阶段比较重视的数学建模思想。再比如书中提到,欧式几何仅研究规则的几何图形,但自然界中还大量存在着像山脉、海岸线等不规则图形,我们可以利用计算机用分形来研究它们,这也体现了微积分的思想,这一思想正是高中需要学习的。如果教师能举出这样的例子,数学课将变得更加有趣。再如,生活中常见的井盖为何是圆形的?可能很少有人会思考其中的数学道理:只要井盖的直径比井口稍大,盖子一旦颠起来绝掉不到井里,而正方形或长方形的井盖都可能沿着最大尺度的对角线掉到井里。这其实是利用了圆的半径处处相等这一性质,而《圆》正是初三数学的重要一章。如果在《圆》的课堂上举上述例子,课堂岂不更立体、更丰满?书中还出现了诸如《鸟群的混沌运动》、《蜘蛛的几何学》、《动物皮毛上斑纹的数学特征》等章节,使数学更加接地气。
中学数学课程标准要求“人人学习有用的数学”,很多学生认为只要会加减乘除就可以应付生活中的需要了,如果将来不从事与理科相关的工作,学“函数”、“解析几何”这些“烧脑”的内容有何用?其实,这是对数学的误解。数学作为基础学科,对物理、化学、天文、经济甚至艺术都有服务作用,数学体现了思辨的哲学思想。该书不仅从内容上给了我很多和课堂教学联系的具体实例,更重要的是给了我全新的视角和教学思路。如何将数学拉下“神坛”,成为学生喜爱的“好玩”、“有用”的学科,将是我长期的努力方向。无处不在的数学,处处留心皆学问,学者是,教者亦然。