◎陳曉丹
(江蘇省邗江中學 江蘇 揚州 225000)
數學文化是前人在數學探究上所經歷的科學歷程和取得的成就,它包含了數學家們的辛勤勞動和聰明才智。在數學教學中,向學生滲透關于數學文化的教學內容有利于學生了解科學家們的探索歷程,樹立艱苦奮斗、永不放棄的科學精神,同時還能夠讓學生感受到“數學知識來源于生活、應用于生活”的觀念,在生活中實踐,有利于培養(yǎng)學生正確的情感態(tài)度價值觀。根據最新頒發(fā)的高中數學課程標準,在高中數學教學中,向學生滲透關于數學文化知識的講解有利于提高高中數學教學的創(chuàng)新性和激發(fā)學生的學習興趣。
將數學文化和高中數學有效結合,是數學教學中首次將人文學科和理科結合的實例,讓數學教學不僅體現了邏輯性和科學探究性,同時還能夠折射出人文特征,培養(yǎng)學生的文學氣息。通過向學生傳輸數學文化相關知識,有利于讓學生理解數學知識的形成過程,引發(fā)學生對科學探索的興趣[1]。在數學教學中,將數學文化和知識的傳授相結合,從而創(chuàng)設出具有文化內涵的教學情境,學生在教學情境中通過文化的熏陶,體會到數學不一樣的魅力,進而激發(fā)學生學習的興趣,讓學生建立學習的信心 和熱情。
傳統(tǒng)的高中數學教學中,教師為了加快教學的速度,一般都會在高一、高二時期加快教學的進度,所以在實際教學中教師應加快教學進度、增大教學內容的豐富性,從而讓學生在短時間內盡快接受豐富的知識。學生在長時間的學習過程中,可能會思考為什么每天要學習這么深奧難懂的數學題,學習這些東西對自己今后的發(fā)展有什么作用呢。為了改變這種現狀,可以將數學文化滲透于實際教學中,讓學生感受到知識是來源于實際生產生活,也可以為實際生產生活服務,從而讓學生感受到知識的可行性,體驗到知識在實際教學中的作用。
素質教育理念下的高中數學教學不只要求學生掌握知識和方法,同時也要讓學生學會如何思考、如何進行思維探究,具備分析和概括的能力,這就是核心素養(yǎng)在教學中的體現。將數學文化引入實際教學中,讓學生了解前人對科學的探究歷程,同時引導學生按照前人的思維和方法進行探究,在這個過程中,學生會主動地進行思考和探究,進而培養(yǎng)其思維探究和分析概括能力。同時在感受數學文化的魅力的過程中,學生能夠體會到我國在古代數學探究中所取得的偉大的成就,通過觀賞各種物資文化遺產中的數學知識,比如:對稱、旋轉、折疊等,感受數學帶來的美感。
數學史是將數學文化和數學科學知識結合于一體的教學內容,因此數學文化的教學可以把數學史作為導線進行教學。將數學史滲透于教學中,可以讓學生找到學習數學的歸屬感。例如在講授關于數列的知識時,我們可以將世界上著名的“兔子數列”的數學史引入課堂,展示斐波那契是如何通過研究數學的繁殖來探究出該數列,同時還展示了“兔子數列”在當前物理、化學等領域當中的實際應用。這能夠讓學生感受到古人的智慧,了解數學知識如何在實際生活和生產中應用。“楊輝三角形”是我國南宋數學家楊輝,將二項式應用于三角形當中的一種排列組合算法。通過三角形將二項式直觀的呈現在學生的面前,讓原本抽象的二項式代數通過圖形的方式來進行表證,是數形結合的體現。將該數學史引入課堂不僅可以向學生傳輸數學文化知識,還可以讓學生感受到運用圖形來表征數學知識的 直觀性。
讓學生學習數學史可以幫助學生理解知識,讓學生懂得任何知識的產生都不是那么容易的,都必須要經歷一定的階段和過程。身為一名高中教師,我認為向學生講授知識的形成和發(fā)展的過程是非常有必要的,通過科學家的探索歷程來解釋知識產生的背景、演變和形成的歷程,讓學生從本質從源頭上來了解知識的發(fā)展過程,在培養(yǎng)學生文化內涵上具有重要意義。
思想是文化的精髓,任何數學文化都包含著一定的思想,沒有思想的文化就缺少了靈魂,因此文化的滲透可以通過思想的滲透來進行。數學思想是數學研究者在發(fā)現和研究數學的過程中,不斷進行思考、探索、體驗的內心活動。與書本間接經驗相比,數學思想是一個動態(tài)化的,深刻的研究過程。日常教學中,我們所接觸的數學思想主要包括:數形結合、化抽象為直觀、整體與局部、函數轉換思想等等。例如教師在講授“三角函數”相關的知識時,可以利用數形結合的方法。在新課的講解之前,教師可以通過多媒體向學生展示關于數學文化層面上的知識,告訴學生數形結合思想的萌芽起源于古希臘,科學家主要是通過圓錐和曲線等相關知識的結合來探索出數形結合的方法[2]。直到16世紀法國數學家笛卡爾在探究如何將函數與幾何知識的結合后,才將數形結合知識發(fā)展至成熟。學生在對數形結合的思想有了大致的了解后,也就理解了數形結合的使用范疇和所需條件,從而在實際訓練中主動的運用該思想解題。在實際教學中,以教材知識為出發(fā)點,向學生滲透數學思想,可以讓學生感受到與數學思想相關的數學文化。
知識來源于實際也應用于實際,教師可以向學生講授關于科學家對數學知識和概念的應用例子來滲透數學文化知識。例如20世紀50年代末,我國著名數學家華羅庚發(fā)表了一篇“大哉數學之用”的議論文,文章中論述了數學知識在空間粒子、化學變量、物質變化等研究領域當中的應用,講述了數學之所以能夠取得較大的發(fā)展,是因為社會在不斷地前進不斷地發(fā)展。教師可以向學生講述華羅庚在解析幾何中的應用,來讓學生感受到數學文化是如何指導數學知識應用的。新課程理念下的高中數學教學明確指出:數學教育要以實際生活為背景,通過開展數學活動來應用數學,實現數學知識的價值。可以看出數學應用在教學中的重要作用,通過將數學應用和數學文化相結合,不但有利于學生了解傳統(tǒng)文化對數學的應用,還能夠讓學生體驗到數學知識在社會生活中的重要用處。
在教學中,我們向學生傳授基礎知識和基本方法固然非常重要,但是我們也應該深入挖掘數學文化知識,讓學生感受到數學文化的魅力,在體驗數學文化的過程中,獲得知識和方法上的進步。