山東省威海市文登區(qū)教育教學研究培訓中心 張秀妮
有人說,數(shù)學文化就是數(shù)學發(fā)展史。其實不然,數(shù)學文化固然離不開數(shù)學發(fā)展史,但若是僅限于從數(shù)學發(fā)展史的角度來解讀數(shù)學文化,則顯得過于輕率。從廣義上來理解數(shù)學文化,數(shù)學文化不僅包括數(shù)學思想、數(shù)學方法和數(shù)學語言,還包括數(shù)學發(fā)展史、數(shù)學教育以及數(shù)學在發(fā)展形成過程中的人文成分、數(shù)學與其他文化的各種聯(lián)系等等。在數(shù)學實際教學中滲透數(shù)學文化教育,能夠促使學生從根本上理解數(shù)學并熱愛數(shù)學,進而提升數(shù)學教學質(zhì)量,以下則是我在實際教學中滲透數(shù)學文化的一些具體案例分析。
生活是數(shù)學的舞臺,數(shù)學點亮了生活的每一個角落。在實際生活中,隨處都可以看見數(shù)學文化的影子,比如對稱的建筑中蘊藏著數(shù)學中軸對稱的數(shù)學思想,銀行存款、住房按揭等無一不表明生活和數(shù)學密切的關(guān)系。因此,在實際教學中導入生活實際案例,幫助學生實際運用數(shù)學知識也是數(shù)學文化滲透的一種體現(xiàn)。
例如,在教學“指數(shù)函數(shù)”的相關(guān)知識時,我給學生出了這樣一道生活問題:李某現(xiàn)在打算去銀行存款,本金為20000元,計劃將本金存在某銀行6年,該銀行給出的存款年利率為2.25%,假設(shè)該銀行有兩種存款方式:A,定期存儲一年,一年后本息和一起轉(zhuǎn)存;B,零存整取的存儲方式。問:李某應該選擇哪種存儲方案呢?學生經(jīng)過計算討論得出了第二種存儲方案下,李某獲得的本利和會更少,所以應該選擇第一種存儲方案。顯然, 結(jié)合生活實例不僅能夠點燃學生的數(shù)學學習激情,還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)學文化的滲透教育,一舉兩得。
再如,在講解與線性規(guī)劃相關(guān)的方案優(yōu)化問題時,我便借助生活中海報的設(shè)計優(yōu)化問題來啟發(fā)學生實際應用線性規(guī)劃的知識,一方面,學生能夠在設(shè)計海報時,通過線性規(guī)劃設(shè)計相應的海報長寬的最佳比例,使海報更具有美感,另一方面,學生通過線性規(guī)劃使用最少的紙張來設(shè)計海報,解決了生活中紙張浪費的問題。在這個過程中,數(shù)學文化始終存在,并滲透到點滴之中。
數(shù)學文化活動就是指以數(shù)學文化為主題的數(shù)學活動,旨在幫助學生從數(shù)學文化的角度來理解數(shù)學知識,并通過活動的形式來挖掘數(shù)學內(nèi)涵。在實際教學中,教師可以通過開展數(shù)學文化活動來引導學生了解相關(guān)的數(shù)學發(fā)展史、數(shù)學家以及數(shù)學思維方式等等,并鼓勵學生在此基礎(chǔ)上嘗試創(chuàng)新數(shù)學方法,進而培養(yǎng)學生的數(shù)學創(chuàng)新意識。
例如,在教學“柯西不等式”的相關(guān)內(nèi)容時,我便結(jié)合教學內(nèi)容開展了一次以“走進柯西”為主題的數(shù)學文化活動,并將學生分成若干個研究小組來分別研究柯西的生平、柯西的思考方式、柯西的精神等等,最后再要求學生將搜集的資料整合起來,彼此之間進行交流探討,從學習柯西的過程中掌握柯西不等式以及柯西思考問題的模式。
再如,在教學《幾何圖形》中與三視圖知識點相關(guān)的內(nèi)容時,我在講解完基礎(chǔ)性的概念知識之后,便將學生兩兩分組,并給每一個小組都分發(fā)了一定數(shù)量的卡片,讓學生當場用卡片剪出圓柱、圓錐和圓臺等實物,并將這些實物按照一定的規(guī)則進行擺放,然后從不同的角度觀察擺放好的實物并繪制相應的三視圖。在這個過程中,學生的課堂參與積極性極高,且同學之間通過互相合作配合,不僅在較短的時間內(nèi)完成了立體圖形的裁剪,還繪制了相應的三視圖,相對于傳統(tǒng)課堂教學而言,這種模式的課堂教學效率高,且氣氛更為融洽。
數(shù)學概念是數(shù)學學習的基石,也是數(shù)學中最抽象難懂的內(nèi)容之一。然而在實際教學中,我發(fā)現(xiàn)數(shù)學概念講解環(huán)節(jié)往往過于程序化,教師很難借助實際生活中的實例來輔助數(shù)學概念的講解,學生也因此對數(shù)學學習產(chǎn)生了厭煩心理。所以,在高中數(shù)學概念講解中,教師可以結(jié)合實際教學內(nèi)容有選擇性地滲透數(shù)學文化,從而優(yōu)化數(shù)學概念講解的效果。
例如,在教學“算法”的相關(guān)內(nèi)容時,由于考慮到學生初次接觸算法的概念,較為陌生,于是我便在課堂教學中講解了一些我國古代數(shù)學中的算法案例,比如魏晉時期的數(shù)學家劉徽發(fā)明的割圓術(shù)算法,首先,我向?qū)W生介紹《九章算術(shù)》中圓面積公式的由來,幫助學生通過數(shù)學典故來梳理割圓法的概念,接著,我通過畫圖的方式向?qū)W生們講解了割圓術(shù)算法的思路,并引導學生從中找到相應的規(guī)律,待學生理解割圓術(shù)的整套算法之后,我便鼓勵學生嘗試著用程序語句將割圓術(shù)算法描述出來。隨后我又講解了輾轉(zhuǎn)相除法以及更相減損法等古代數(shù)學中的算法案例,以此來幫助學生理解算法、掌握算法并運用算法。與此同時,我在講解數(shù)學算法的過程中也完成了數(shù)學文化的滲透教育,從一定程度上增加了數(shù)學對學生的吸引力,并降低了數(shù)學概念學習的難度。
總而言之,數(shù)學文化是數(shù)學的靈魂,數(shù)學文化滲透教育對數(shù)學教學質(zhì)量的提升具有一定的促進作用,在實際教學中,教師可以通過生活實例的導入、數(shù)學文化活動的開展以及數(shù)學概念的講解來實現(xiàn)數(shù)學文化的滲透教育,引導學生理解數(shù)學、熱愛數(shù)學并運用數(shù)學,從真正意義上豐富數(shù)學教學內(nèi)涵,提升數(shù)學教學的質(zhì)量。
[1]秦瑜.高中數(shù)學教育中的數(shù)學文化[J].知識經(jīng)濟,2015(07).
[2]代景林.數(shù)學文化在高中數(shù)學教學中運用研究[J].讀書文摘,2017(8).