例谈几何图形的德育与教育功能


 数学是一种文化,是人类文明的重要组成部分,已成共识。关注数学的人文价值和德育功能,是数学教学教育的一个主要趋势。
 图形是日常生活中很常见很常用的一种交流沟通的语言,日本大学教授久恒启一在其著作《图形思考》中,说到:利用“画图”帮助处理事情、解决问题与思考,并传达想法,累积经验,加以开发成一项技术,即图形思考。
 高中数学教材中蕴含了丰富的德育与教育资源,现就本人在平时的教学中,利用图形对学生进行的德育与教育的一点体会记录下来,与各位同仁共勉。
 一、利用“直线的斜率”对学生进行人生教育

 我们知道,直线L的斜率K=TAN(a≠),当K>o时,X值增大y值也随着增大(见图1);当k O时,x值增大时y值反而减小(见图2)。笔者引导学生联想到对人生的思考。x轴就如人生走过的岁月,y轴就如人生所成就的事业。有人总结过成功人士成功的黄金定律之一:人与人之间的差别本来是微小的,但这微小的差别却酿成了巨大的差别。请同学们思考微小的差别是指什么?巨大的差别又是指什么?微小的差别即是指积极的态度与消极的态度,而巨大的差别即使指成功与失败。
 曾执教于中国国家足球队的教练米卢说过:态度决定一切。因此,可以说,人生的斜率k就是态度。当一个人的态度是积极的,即k>o时,他就是一天天向上进步,从而最终取得事业的成功;当一个人的态度是消极的,即ko时,这个人就一天天走下坡路、退步,从而最终成就失败的人生。请同学们想一想,我们要以怎样的态度去面对学习和生活呢?这样,引导学生从数学的角度思考人生。
    只有充分挖掘数学教材中的人文价值及德育功能,才能使数学教学更加生动活泼,才能“把数学教科书上冰冷的美丽恢复为火热的思考”。
 
二、利用图形对学生进行思维方法的教育
    在高中数学(旧教材)第一册(下)平面向量中,有一个简单几何图形,如图1。对这个图形进行处理,可以有图2、3、4三种图形。另外,平面图形还可以转换成空间图形。
 若图1通过简单变形,则蕴含了丰富的思维方法。下面结合图形,介绍其蕴含的思维方法。

1、还原思维法:
   图2体现了还原思维法。所谓还原是指一种在事物的本质和本源层面上进行思维活动的思维形态。如在非典流行其间,全球医学专家都在寻找非典病毒的本源。
2、收敛思维法 :
    图2体现了收敛思维法。所谓收敛思维就是一种由面到点的内聚式思维形态。如家用电器维修工主要利用这种思维方法。又如日本人巧探大庆油田即采用了收敛思维,大庆油田是我国在60年代勘探,一个大油田,当时,绝大多数数中国人不知道大庆油田在哪,日本人却对大庆油田了如指掌。日本人首先从中国画报刊登的铁人王进喜的大幅相片中,推断出油田离铁路沿线不远,日本人还准确地推算出大庆油田井的大小和大庆油田的产量。
3、发散思维法:
    图3体现发散思维法。所谓发散思维是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式。如尤伯罗斯在主持第23届奥运会时,创造性的利用发散思维,开创了世界奥运赢利的先河,为以后承办奥运会的国家和城市作出了榜样,积极申办奥运会的国家和城市因此越来越多。他采取的最令人惊异赞赏的措施是,他想出了火炬传递接力权的办法。这一届奥运回的火炬在美国国内的传递,于1984年5月8日上午9点30分在纽约市联合国大夏前开始的,从东到西,沿途经过32个州和1个特区,在7月28日奥运会开幕时准时送到洛杉机,全程15000公里,火炬传递接力以每公里3000美元出售。
4、换元思维法
 如图4体现了换元思维法。所谓换元思维是指通过等价转换系统的构成元素来解决问题的方法。在日常生活和工作中利用换元思维解决问题的例子比比皆是,如曹冲称象。
 除了以上介绍的四种思维方法外,这些图形还体现了立体思维法,反问思维法等。这些思维方法,是我们日常生活中都会应用到的,是普遍适应的。这充分印证了“数学是思维的体操,是实验的科学”这句话。作为数学教师,要充分挖掘数学教材中蕴涵的思维方法,并利用数学课程资源,培养学生的思维能力。
     数学教材里蕴涵了大量而丰富的德育与教育资源,需要我们去挖掘和开发,并利用这些资源去教育我们的学生,既能起到活跃课堂气氛,又能起到提升学生的数学素养的作用。
  参考资料:
 1.《数学教学》2003年第1期   2002年数学教育高级研讨班纪要。
2.《数学教学》2004年第4期  数学教育需要新概念 
 作者 张奠宙 赵小平
3. 《全脑思维训练场》作者 袁劲松