袁輝
【摘? ?要】隨著素質(zhì)教育的穩(wěn)步實施,全面提升學生的數(shù)學素養(yǎng)已經(jīng)成為高中數(shù)學教學工作的重點。數(shù)學文化是數(shù)學的重要組成部分,對培養(yǎng)學生的學習興趣,激發(fā)學生的探究精神,提升學生的數(shù)學素養(yǎng),具有積極的促進意義。同時,分析近年來的高考試題,每年均涉及有數(shù)學文化方面的題目,因此,如何在高中數(shù)學課堂中融入數(shù)學文化,使學生感受數(shù)學課堂“文化氣息”的同時,進一步提升學生的學習成績及數(shù)學能力成為當前任課教師關(guān)注的重要內(nèi)容。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學;課堂;數(shù)學文化;探討
數(shù)學文化有狹義和廣義之分,狹義的數(shù)學文化指數(shù)學思想、精神、方法觀點以及它們的形成與發(fā)展。廣義的數(shù)學文化在包含狹義數(shù)學文化內(nèi)容的基礎(chǔ)上,還包括數(shù)學美、數(shù)學史、數(shù)學家、數(shù)學教育等內(nèi)容。數(shù)學文化與數(shù)學的發(fā)展密不可分,重要性不言而喻,除本身具有教育功能外,還能提高數(shù)學學習的趣味性,培養(yǎng)學生的探究精神、人文素質(zhì),因此,數(shù)學文化教育受到教育部門的高度重視,并時常體現(xiàn)在高考試題中,無疑給高中教學工作指明了方向。
一、新課導(dǎo)入引入數(shù)學文化
高中數(shù)學涉及很多知識,部分知識較為抽象,學生不易理解。另外,部分教師不注重優(yōu)化教學方法,教學方法單一。同時,學生每天面對較多的字母、公式以及計算,長此以往,感覺數(shù)學學習較為枯燥,學習的積極性不高。為激發(fā)學生的學習興趣,教師應(yīng)注重教學文化的融入,尤其在講解新課時講解相關(guān)的數(shù)學文化,可調(diào)動學生的積極性,促使學生更加主動學、愿意學。
例如:在講解等比數(shù)列求和知識時,教師可融入斐波納契《計算之書》中的以下有趣的問題:7翁去羅馬,每個人牽著7皮騾字,每匹騾字負7只麻袋,每只袋子裝7塊面包,每塊面包上有7個小刀,每把刀配有7個刀鞘。老翁、麻袋、騾字、面包、刀、刀鞘的總數(shù)是多少?
不少學生認為該題目比較簡單,計算時先分別求出各自的數(shù)量而后求和。教師可要求學生嘗試著計算,結(jié)果學生雖然計算出結(jié)果,但計算時間較長。教師可在公式上板書以下公式:
直接代入上式,便可在短時間內(nèi)得出正確結(jié)果。經(jīng)驗證結(jié)果完全正確,不少學生感覺不可思議。在學生驚訝同時,教師告知學生認真學習本節(jié)課內(nèi)容,便可知道其中的奧秘,而后自然的引入新課,結(jié)果學生聽講非常專心,更加積極的配合教師的教學活動。
二、課堂訓練融入數(shù)學文化
課堂訓練是鞏固學生所學的重要環(huán)節(jié),關(guān)系著課堂效率的高低及學生的學習質(zhì)量。傳統(tǒng)的課堂訓練環(huán)節(jié)缺乏趣味性,課堂氣氛沉悶,訓練效果不佳,因此,教師應(yīng)注重改變教學方法,充分認識到數(shù)學文化的重要性,注重數(shù)學文化知識的學習,將訓練內(nèi)容和數(shù)學文化融入在一起,使學生了解相關(guān)的數(shù)學文化,增加訓練題目趣味性的同時,提高學習數(shù)學知識的積極性。
例如:在講解三角函數(shù)知識時,教師可給出以下題目,對學生進行訓練:太極圖被稱為“中華第一圖”,中間的部分稱為“陰陽魚”。如圖1:大圓半徑為2,兩個小圓半徑為1組成“陰陽魚”。圓心分別為O。一動點P沿著A→O→B→C→A→D→B線路運動,點A、O、B處在同一直線上。用x表示P運動的路程,y=,y和x的函數(shù)關(guān)系表示為y=f(x),則其圖像為( )。
將數(shù)學文化和數(shù)學試題融合在一起,別具一格,題型新穎,學生的探究熱情被充分激發(fā),更加認真的思考。認真觀察“陰陽魚”圖形以及給出的選項,x被分成四個部分,即,[0,π)、[π,2π)、[2π,4π)、[4π,6π)。分別分析各部分圖形,便可找到內(nèi)在規(guī)律。在[0,)區(qū)間,函數(shù)值沒有發(fā)生變化,圖像應(yīng)為直線。[π,2π)、[2π,4π)、[4π,6π)分別為單調(diào)遞增、單調(diào)遞減、單調(diào)遞增,不過其圖像并非直線,因此,正確答案為A。
眾所周知,高中數(shù)學課堂時間有限,激發(fā)學生思考的積極性,提高訓練效率尤為重要,教師尤其應(yīng)注重數(shù)學文化在訓練中的融入,列出一些有趣的數(shù)學問題,讓學生感受到生活中無不充滿著數(shù)學知識,從而更加主動的思考,認真完成訓練任務(wù)。
三、能力拓展?jié)B透數(shù)學文化
高中數(shù)學教學中,教師不僅要求學生扎實掌握所學知識,而且更應(yīng)注重提升學生分析、解決問題的能力。眾所周知,提升學生的數(shù)學能力是一個漫長的過程,需學生抓住數(shù)學知識本質(zhì),不斷進行訓練,掌握應(yīng)用數(shù)學知識解答數(shù)學問題的技巧,以不變應(yīng)萬變。為實現(xiàn)這一目標,讓學生愉快的學習,教師應(yīng)注重能力拓展中滲透數(shù)學文化,降低學生能力拓展訓練中的枯燥感,感受數(shù)學知識的魅力所在。
例如:在講解概率知識時,教師可給出以下題目:1899年法國學者貝特朗提出“貝特朗悖論”內(nèi)容為:“考慮一個內(nèi)接于圓的等邊三角形,若隨機選方圓上的個弦,則此弦的長度比三角形的邊較長的幾率為何”。因“隨機選方圓上的個
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弦”指代不夠明確,其中一種理解為:在半徑為1的圓內(nèi)的直徑上,任意取一點。過該點作垂直于該直徑的弦,弦長超過圓內(nèi)等邊三角形邊長的概率是( )。
該題目屬于概率問題,將其和數(shù)學文化結(jié)合起來,使得題目的趣味性大大增加。分析發(fā)現(xiàn),該題目創(chuàng)設(shè)的情景學生理解起來難度較大,因此,教師可引導(dǎo)學生進行分析。畫出如圖2所示的圖形。
能力拓展訓練中,將數(shù)學文化融入到數(shù)學試題中,比單純的講解數(shù)學試題,更容易激發(fā)學生的興趣及學生的探究積極性,因此,教學實踐中,教師應(yīng)注重收集與數(shù)學文化相關(guān)的能力拓展題目,要求學生運用所學靈活解答。
除此之外,教師還應(yīng)注重查閱資料、積累數(shù)學文化,并在課堂上為學生講解一些數(shù)學家的故事,使學生感受數(shù)學家的偉大,以及數(shù)學家為數(shù)學的發(fā)展與進步做出的努力,不斷給學生以精神上的鼓勵,心靈上的觸動,激發(fā)學生更加主動克服學習的困難。例如:韋達為了研究數(shù)學問題,曾經(jīng)三天三夜不出房門;16世紀英國數(shù)學家John Dee,每天睡覺只花4小時,而吃飯休息只用2小時,18小時則用來學習,做研究;18世紀法國著名女數(shù)學家索菲·熱爾曼在墨水結(jié)冰的冬夜,身上裹著毯子,依然勤學不怠。
四、結(jié)論
近年來,高考數(shù)學增加了對數(shù)學文化方面的要求,因此,一些與數(shù)學文化相關(guān)的題目逐漸出現(xiàn)在高考中,其不僅考查學生靈活運用數(shù)學知識的能力,而且使學生體會數(shù)學文化底蘊的深厚,可促進學生數(shù)學素養(yǎng)的進一步提升,因此,高中數(shù)學教學中,教師應(yīng)注重數(shù)學文化在課堂上的滲透。一方面,教師應(yīng)博覽群書,注重閱讀與積累數(shù)學文化知識,找到數(shù)學文化與數(shù)學知識的契合點,講解新課時加以巧妙融入,提高學生的學習積極性;另一方面,課堂訓練中,有針對性的出一些與數(shù)學文化相關(guān)的數(shù)學題目,提高課堂訓練的趣味性。另外,能力拓展中,教師也應(yīng)注重數(shù)學文化的融入,降低數(shù)學題目的枯燥感,順利完成課堂教學任務(wù)。
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