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