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来源于生活又高于生活的数学(从东南西北说起)

来源于生活又高于生活的数学(从东南西北说起)

作者: 温州王晓锋 | 来源:发表于2017-02-14 11:35 被阅读45次

    今天在三年级听《位置与方向》,涉及到东南西北,许老师带孩子们去操场上实地感知东南西北。但一到操场上,学生凌乱了,我和许老师也凌乱了。刚巧自己去年也上过这课,凌乱中思绪就蔓延开了。

    东南西北无疑是与生活密切联系的,三年级学生也早就对东南西北有所接触。教材编排上也是从生活(校园)引入,而且东也被定义为太阳升起的方向(实际上是不准确的)。所以,东南西北的教学是完全可以从生活中引入的,而且也应该让学生进一步体验东南西北与生活的密切联系。

    但是,一旦停留于生活,问题就来了。第一个问题,我们的教室并不是四面墙各指向四个方向的,一旦“较真”,就给学生的方位学习带来很大的干扰。第二个问题,太阳并不是从正东方向(只有春分和秋分日是正东方向)升起的,而是从东偏南方向升起,再从西偏南方向落下(因此,有了南向阳一说)。第三个问题,生活中的东南西北是确定的,停留于此学生学到的方位知识就是死的,永远败给了指南针。

    所以,我们不能停留于生活,一旦要回归到数学中来,我们就得深入思考东南西北到底跟哪个数学知识相关。东南西北其实是一个二维定位,跟之前所学的前后左右是一样的。再深入一层,东南西北其实是笛卡尔坐标系的雏形。

    那么,我们要怎么教,才更有数学味?其实笛卡尔坐标系是可以随意旋转的,x轴的正方形可以向左,也可以向右、上或者下,甚至完全可以斜着的。在坐标系旋转的过程中,有什么是不变的?这不变的东西就是数学的东西。我们可以发现,只有一个关系是不变的,那就是x轴与y轴是成垂直关系的(这是二维定位的典型)。

    回到东南西北,我们自然也会找到这个“不变”,那就是东西和南北这两条线总是垂直的。但是,因为我们的命名规则,还产生了一个“不变”,那就是东南西北是根据顺时针的方向绕的(其实在笛卡尔坐标系里也有,x轴的正方向逆时针转的第一个位置是y轴正方向),在教学上我们紧紧抓住这两点,剩下的就是如何落实的问题了。

    在操场上,当我们让学生面对任意一个方向,然后假定这个方向是东南西北中的任何一个(学数学必须具备这种假设的能力),学生能快速而又准确地定位剩下的三个方向,那么我们的教学目标就已经达到了。当然,这个活动完全可以在一张纸上进行,简单而又快速。

    而后面的与地图结合,上北下南左西右东,无非就是学生练习过的其中一种情况。理想的情况是,让学生体会其他三种方式是否行得通(上东下西左北右南、上南下北左东右西及上西下东左南西北)。

    我查资料,网上有一种说法,就是:我国古代宫殿都是座北朝南的,帝王的座位设在北方,面向南方。因帝王是一朝之长,万人之上,所以帝王坐在北边,北就为“上”。而坐在南边的群臣则为卑下,南就称为“下”了,后来又带进了人们的实际生活。不知道是否准确。

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