关于数学知识的小实验(数学实验将抽象规律具像化)
数学因为抽象,而难教、难学,
几乎是全社会公认的!
学好数学,有没有窍门呢?
王珏老师认为,还是有的!
窍门就是要“符合人类的思维规律”
——从具体、到抽象!
在数学运算领域
如果能让抽象的数学运算更加“具像化”
在几何领域,
如果能让静态的几何图形“动”起来
那么,那些抽象的规律、定理、公式
就变得相当容易理解!
——甚至,学生很有可能自己就能发现规律!
比如:描点法画二次函数图像
为什么一定要用“平滑”曲线联接?
学生看了一肚子困惑:
为什么老师口中的“平滑”曲线
一定要“长”成这个样子?
难道别的样子就不平滑了吗?
……
老师,也有口难辩
很有可能,只能这样解释:
教材里就是这样讲的。。。
所以,本来极富思想内涵、
蕴含着人类至高智慧的知识
就变成让人困惑万分、
只能“死记硬背”的知识点!
那这个“平滑”该怎样理解呢?
纯用手工 黑板的话,
可以说“无解”!
因为函数图像的定义是这样的:
——函数图像,
是由全部符合函数表达式的“点”所构成的图像
表达式、点,这个还能理解
可是,谁能画出“全部”的点呢?!
人,是不大可能的
但,机器,可以!
我们看看上面这张图
这是我在《网络画板》中(完全免费)
用1分钟作出的一个”动态几何“作品
轻松画出符合y=x^2的”全部“的点!
现在,你懂为什么要用“平滑”曲线连接了吗?
原来,不是什么“规定”!
而是,这种曲线原本就长成这样!
通过“动态几何”
就能解决这一“思想疙瘩”
再模仿这个样子画出图像,
就变得“心甘情愿”了
当然,如果你能自己拖动一下,
自己亲眼看看函数图像
是如何从无到有的
显然更好!
感兴趣的话,可手机扫码体验
(慢慢拖动X轴上“拖我”那个红点即可)
或在电脑浏览器输入如下地址,
屏幕更大、更清晰:
https://www.netpad.net.cn/resource_web/course/#/50466
当然,以上只是《网络画板》网站
一个非常简单的应用
网络画板对于代数与函数、平面几何、立体几何等等,
都有着极为强大的功能
比如:它可以直接画出任何函数图像,如下图:
还可以结合“测量”工具,
直观测量出函数的x值、y值
用这种方法讲“周期函数”,
就非常容易理解了!
即使是立体几何,
《网络画板》也毫无压力!
简言之,
数学难学,主要原因之一是:抽象
通过《网络画板》等数学专业软件
可以使之具像化、动态化
在具体、在变化过程中,
比较容易调动学生的思维
——观察、实验、猜想
当学生的思维初步开展后,
老师在此基础上
再引领学生走向更为深入的“数学思维”
由于其符合“具像-->抽象”的人类思维基本规律
这一过程就顺理成章、容易被学生所接受
而不再是“无源之水”、“无本之木”了!
当然,这里还有另外一个实际问题
《网络画板》功能再强大、再易用
对于每位老师来说,
总是会增加创作的负担
而对于学生来说
则更是难以自行创作
他们更需要的是在现成作品中
直接进行“实验”!
因此,《网络画板》的开发者
中科院 张景中院士
以及北大附中原数学教师 王鹏远老师
他们通力协作、辛勤创作
为老师、学生编写了《少年数学实验》一书!
【图书简介】
长期以来,数学一直以强调抽象思维能力而著称,缺少必要的实验手段,这也给不少人尤其是青少年带来了学习上的困扰。有没有有效的解决方法呢?本书以我们自主研发的数学教育软件《网络画板》为操作平台,设计了数十个由浅入深的趣味数学实验,让你可以通过自己在计算机、智能手机或者平板电脑上作图、计算、测量等,观察图形和数量关系的变化,发现数学的奥秘,体验数学的力量,理解数学原理,欣赏数学之美!
作为互联网时代的出版物
该书将二维码与文字结合起来
让学生在阅读之时
扫码即可立刻开展“数学实验”!
王鹏远老师是我非常尊敬的师长
我从大学一毕业就跟王老师合作
共同研究和推广《几何画板》软件的数学教学应用
王鹏远老师今年80高龄了
从事数学教育技术已有30年之久
这本书可以说是他毕生心血的结晶!
特别向向广大数学老师、学生和家长推荐这本《少年数学实验》!
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