专栏名称: 好玩的数学
好玩的数学以数学学习为主题,以传播数学文化为己任,以激发学习者学习数学的兴趣为目标,分享有用的数学知识、有趣的数学故事、传奇的数学人物等,为你展现一个有趣、好玩、丰富多彩的数学世界。
目录
相关文章推荐
超级数学建模  ·  比Samba还火!这双鞋没人能拒绝,新配色难 ... ·  昨天  
超级数学建模  ·  当我有两条裙子,刚好男朋友也想试试... ·  昨天  
老顾谈几何  ·  关于中国申办 ICM 2030 的倡议 ·  4 天前  
超级数学建模  ·  限时领 | 高频词阅读理解Sight ... ·  3 天前  
51好读  ›  专栏  ›  好玩的数学

一堂令人“惊奇”的数学活动课──特级教师华应龙《神奇的莫比乌斯圈》教学赏析与新探

好玩的数学  · 公众号  · 数学  · 2018-06-14 12:25

正文


【题记】

什么是深刻?所谓深刻就是面对真问题,坚持答案不标新立异,而在于合情合理,这就是我眼中的深刻。一句话,简单即深刻。

以当下把握未来,以课程超越课堂。我们要做的是丰富学生学习过程的知识;对学生的需求里当下的困难保持敏感性;在互动中产生丰富的细节和故事;对诗和远方的追求。

德行即知识。——苏格拉底

多年前,华应龙老师在杭州举办大型公开教学活动中执教的是《神奇的莫比乌斯圈》,很多拿到会议材料的老师(当然包括我)都感到诧异:这是一节什么课?莫比乌斯圈是什么?它又神奇在哪儿呢?

带着这样的心情,我们一同欣赏了这节课。以下是几个实录片断:

片断一:做纸圈

师:同学们喜欢看魔术吗?今天老师就给大家表演一个小魔术。(表演)

师:怎么样?今天我们也一起来玩一个魔术。请同学们拿出桌上的一张纸条,说说这张纸条有几个面?几条边?

生:有两个面,4条边。

师:现在,我们能把它变成两个面,两条边吗?请在小组中讨论,并尝试操作一下。(小组活动后交流)

生:我们只要把这张纸条对接起来,用胶水粘好,就变成两个面,两条边了。(边说边比划,做成了如下图所示的样子)

师:请同学们摸一摸两条边和两个面……这里的两条边有什么特点?两个面是平面还是曲面呢?

生:两条边都变成曲线了。

生:两个面都是曲面,一个在里面,一个在外面。

师:(又拿出一张同样的纸条)现在我这里有一张同样的纸条,我先扭一扭,旋转180°,再对接粘贴起来(教师的操作如下图所示)。

请同学们想一想,这里的纸圈会是几条边、几个面呢?

(同学们思考片刻)

生:还是两条边,两个面。

生:我想,可能是两条边,一个面。

生:既然老师要我们猜想,说明可能和原来完全不一样。我想可能是一条边、一个面吧。

(这时下面听课的老师也禁不住撕下记录本上的一页纸,做成纸圈,比划着,议论着,场上场下议论纷纷。)

师:好,现在请同学们跟我做一个这样的纸圈,然后沿着它的曲面的中线位置用笔画一条线,请大家试试,你发现什么啦?

(同学们做成莫比乌斯圈,并沿着中线画线)

生:我发现这条线一直画下去,与起点汇合了,说明它只有一个面。

生:我还发现我把这个纸圈的边上做了一个记号,并从这个记号开始一直用手摸下去,绕了一圈又到了做记号的地方,说明这个纸圈只有一条边。

师:为什么这个纸圈会变成一条边、一个面呢?

生:因为把纸条扭转180°后,两条边对接上了,正反两个面也连在一起了。

师:对!我们把原来没有扭转而对接起来的曲面叫做双侧面。而把这种扭转后对接的曲面叫做单侧面,这种单侧面的纸圈,叫做“莫比乌斯圈”,是由法国数学家莫比乌斯在1858年发现的。你可别小瞧这个纸圈,它的奇妙之处可不少哟。下面就一起来研究……

片断二:剪纸圈

师:现在,如果用剪刀沿莫比乌斯圈的中线剪开,猜一猜将变成什么样呢?

生:我想它会变成两个纸圈吧。

生:可能会变得一张长纸条了。

生:我想也是两个纸圈,而且两个纸圈套在一起。

生:是一个纸圈。

师:同学们很积极地进行猜想,值得表扬。现在大家一起剪一剪,看看到底是什么样子?

(学生早已跃跃欲试了,迫不及待地开始剪起来。下面的听课老师也饶有兴趣地尝试着。))

师:发现了什么?有什么感受?

生:我猜对了!原来真是变成了一个更大的纸圈!

生:不可思议,怎么会是这样的呢?!

……

师:好玩吧,还有更奇妙的呢。大家想不想试一试?

生:老师,快说吧,怎么玩呢?

师:好,今天我们就来上一堂疯狂的数学课!现在同学们的桌子还有一个纸条,现在我们把它沿纵向三等分,并把中间的一格涂上不同的颜色。(如下图)

然后像刚才一样,把它做成一个“莫比乌斯圈”。如果沿着它的其中一条等分线剪开,请你们猜一猜,要剪几次?结果会是怎样的呢?

……

(同学们又一次被激发,结果变成了大小两个纸圈,而且套在一起!意料之外,匪夷所思!!!同学们始终沉浸在猜想与探求的快乐中,并数学的神奇魔力深深吸引着,不知不觉一堂课就这样过去了。)

数学课原来可以这样上!这是我听完课的第一感受。

这是一堂不同寻常的课!整堂课中,学生在“猜想―验证―惊奇―猜想―验证-惊奇……”中一次又一次感受着数学的神奇魅力。

这是一次大胆的尝试!把这样的内容设计成一堂数学活动课,我佩服华老师敢于挑战新课程、新课堂、新教学的勇气!

英国教育家帕梅拉.利伯克所说:“人们偏爱数学是因为它非常有用,然而更重要是,对于我们特别是对于孩子来说其吸引力在于智力或美学上的满足。”

学生在数学学习过程中,学生在智力上或美学上真正理解了数学,体验了数学,保持对数学的浓烈兴趣,不断增强学习探索的内驱力。整堂课中,学生的学习兴趣被激发了,我们可以试想一下,学生感兴趣了,有欲罢不能的探求欲望了,我们还用发愁学生学不好数学,在课堂没有什么收获吗?

于是我想说:“没有学不好的学生,只有不好的教学设计!”

透过这堂课,它还告诉我们这样的信息;新课程、新教学、新课堂对教师提出了更高的要求,要求教师们广闻博览,用文化学的思想来观照数学教学,以心理学的思想来把握学生的学习心向,用“以人为本”的教育理念重视审视课堂,同时又要与新课程理念相吻合,这样才能设计出令学生喜欢、惊奇的数学活动课,让学生徜徉其中,收获多多。

由于对此课比较感兴趣,禁不住它的诱惑,我就华老师的教学进行一些小的改进和充实,并进行了教学尝试。

我改进的部分有开始部分、中间部分和结尾部分。开始部分是这样的:

①把那个长纸条的两面分别分成12个格子,正面从左到右依次写上:“从前有座山,山上有座庙,”。

②保持纸条下沿不离开桌面,手持纸条上沿将它从上面翻下来,在它的背面依次写:“庙里有个老和尚,他在讲:”。如下图:

正面:

背面:

③把这张纸条扭转180°,然后首尾对接,粘成莫比乌斯圈。如下图:

④把纸圈套在右手的食指上,向左边捋一捋,念一念,就成了:

“从前有座山,山上有座庙,庙里有个老和尚,他在讲:从前有座山,山上有座庙……”

师:请告诉我,你发现了什么?

生:我发现:顺着纸条上的字念下去,永远也念不完。

师:这说明什么?

生:这说明原来纸条的正面和反面连接起来了,就成了一个面!







请到「今天看啥」查看全文