數(shù)學(xué)文化是人類文化的重要組成部分。數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展凝聚了一代代人的心血和智慧,數(shù)學(xué)教師應(yīng)該通過引領(lǐng)學(xué)生的學(xué)習(xí),讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)的博大與精深,領(lǐng)略人類發(fā)展的智慧與文明;同時(shí),在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化,也是新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念之一。如何充分利用課本素材,挖掘豐富的數(shù)學(xué)文化資源,讓學(xué)生體驗(yàn)和感受數(shù)學(xué)文化,已經(jīng)引起了一線教師的關(guān)注。
一般認(rèn)為,數(shù)學(xué)文化有廣義和狹義之分。南開大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授顧沛指出:從狹義角度看,數(shù)學(xué)文化是指數(shù)學(xué)思想、方法、觀點(diǎn)、思維及語言、教學(xué)方法等;廣義角度看,數(shù)學(xué)文化是指除上述內(nèi)涵以外,還包括數(shù)學(xué)的發(fā)展歷史以及數(shù)學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用意義等。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的主要資源就是教材。人教版初中數(shù)學(xué)教材中含有豐富的數(shù)學(xué)文化內(nèi)容。下面筆者就利用課本素材,充分挖掘數(shù)學(xué)文化資源,滲透數(shù)學(xué)文化列舉幾個(gè)教學(xué)實(shí)例。
重視數(shù)學(xué)史教育
數(shù)學(xué)史包括數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)故事等。數(shù)學(xué)史,向人們展示了數(shù)學(xué)概念的起源、思想方法的形成、理論體系的發(fā)展。在教學(xué)中結(jié)合課程內(nèi)容,充分利用數(shù)學(xué)史,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,加深對(duì)知識(shí)的理解,了解數(shù)學(xué)及其理念、思想、方法在人類文化發(fā)展中的重要作用和地位。例如:在教學(xué)七年級(jí)下冊(cè)第七章《平面直角坐標(biāo)系》時(shí),為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)為學(xué)習(xí)本節(jié)新知識(shí)提供實(shí)際背景,更好地引入新知,筆者首先引入了一個(gè)數(shù)學(xué)故事,介紹了數(shù)學(xué)家笛卡爾發(fā)現(xiàn)“數(shù)對(duì)”的過程。故事簡述如下:笛卡爾一直在思考怎樣能把“點(diǎn)”和“數(shù)”建立起聯(lián)系。一天,他看到蜘蛛在屋角左右拉絲。這令他豁然開朗,可以用一個(gè)數(shù)來表示蜘蛛在蜘蛛網(wǎng)上橫向的位置,再用一個(gè)數(shù)來表示蜘蛛在網(wǎng)上縱向的位置,用橫向和縱向兩個(gè)數(shù)就可以確定蜘蛛在網(wǎng)上的位置了。這樣就可以用“數(shù)對(duì)”來確定一個(gè)點(diǎn)的位置了。于是,他就創(chuàng)建了平面直角坐標(biāo)系,從此便開始了用代數(shù)的方法研究幾何圖形。他本人也受到了人們永遠(yuǎn)的尊敬。課后,讓學(xué)生們繼續(xù)查閱資料,了解數(shù)學(xué)家笛卡兒的生平、平面直角坐標(biāo)系的產(chǎn)生及它對(duì)數(shù)學(xué)的影響。這樣,不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也讓他們?cè)诟惺芄沤裰型鈹?shù)學(xué)家孜孜以求的探索歷程的同時(shí),也了解了數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展。
了解數(shù)學(xué)思維過程和思想方法
人教版數(shù)學(xué)教材中,有很多章節(jié)都設(shè)置了“閱讀與思考”這一拓展性欄目。其內(nèi)容大致可以分為如下幾類:一是屬于介紹數(shù)學(xué)史或數(shù)學(xué)思想,比如“圓周率π”“中國人最先使用負(fù)數(shù)”“方程史話”“幾何學(xué)的起源”“一次方程組的古今表示及解法”等;二是屬于教材相關(guān)內(nèi)容的拓展與加深,比如“為什么說不是有理數(shù)”“用求差法比較大小”“楊輝三角”“x2+(p+q)x+pq型式子的因式分解”“海倫-秦九韶公式”等;三是屬于相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用,比如“用經(jīng)緯度表示地理位置”“科學(xué)家如何測算巖石的年齡”“生活中的反比例關(guān)系”等。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要充分利用這些閱讀材料,組織學(xué)生閱讀并進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠懻?。這不僅有助于學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展過程,而且通過對(duì)比不同時(shí)代的數(shù)學(xué)背景和觀點(diǎn),也突出了基本的數(shù)學(xué)思想和方法,能幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué),欣賞數(shù)學(xué)。
結(jié)合實(shí)際,感受數(shù)學(xué)文化的應(yīng)用
數(shù)學(xué)在應(yīng)用方面的廣泛性,是數(shù)學(xué)文化的重要特征之一。讓學(xué)生“了解數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)”,是《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的目標(biāo)之一。
例如:七年級(jí)上冊(cè)第三章《實(shí)際問題與一元一次方程》中,“配套問題”“工程問題”“銷售盈虧問題”“球賽積分問題”“行程問題”等生活中的實(shí)際問題,都是提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的很好載體。人教版新版數(shù)學(xué)教材中每冊(cè)都安排了一個(gè)課題學(xué)習(xí)內(nèi)容,如“設(shè)計(jì)制作長方形紙盒”“從數(shù)據(jù)談節(jié)水”等,教師在教學(xué)過程中,要充分利用教材中的這些資源,讓學(xué)生經(jīng)歷這些問題的研究和解決過程。通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),一方面能使學(xué)生將學(xué)到的數(shù)學(xué)原理、方法運(yùn)用于生活中,解決生活中的實(shí)際問題,真正做到學(xué)以致用;另一方面,能使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到生活中很多有關(guān)數(shù)量和圖形的問題,都可以抽象成為數(shù)學(xué)問題,用數(shù)學(xué)方法解決。在學(xué)習(xí)和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),讓學(xué)生們體會(huì)到數(shù)學(xué)并不遙遠(yuǎn),它就在人們身邊,就在日常生活中,數(shù)學(xué)可用,也能用。
數(shù)學(xué)文化博大精深,內(nèi)涵豐富。教師在傳授數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),更應(yīng)該弘揚(yáng)數(shù)學(xué)文化,并將數(shù)學(xué)文化真正滲透到課堂,融入教學(xué)之中,使數(shù)學(xué)文化成為數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)文化的魅力,真正提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
(作者單位:遼寧省大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)濱海學(xué)校)