高志榮
摘 要:數(shù)學高考《考試大綱》突出對數(shù)學文化的考試要求,其主要目的是注重傳統(tǒng)文化在現(xiàn)實中的創(chuàng)造性轉化和創(chuàng)新性發(fā)展,從而實現(xiàn)為國選才。師生們應重點關注數(shù)學文化和高考的有效融合。本文結合自己的教學體會做出復習建議。
關鍵詞:數(shù)學文化;高考備考
近幾年高考數(shù)學試卷高頻出現(xiàn)以數(shù)學文化為背景的新穎命題,有效考查學生在新情境下對知識的理解及遷移運用能力。在考綱作出明確要求后,以后的高考關于數(shù)學文化的命題會更多,應引起重點關注。數(shù)學文化是一種命題載體,平時多積累和了解一些這方面的常識,實現(xiàn)載體與考點的有效轉化,透過表象看本質,問題便可迎刃而解,沒必要引起廣大師生的緊張和恐慌。
數(shù)學文化題是課標全國卷中出現(xiàn)的新題型。由于教育部考試中心要求“在數(shù)學中增加數(shù)學文化的內容”,所以從《九章算術》和《數(shù)書九章》等中國古代數(shù)學名著中挖掘素材,考查數(shù)學文化的可能性較大。預計在高考中,數(shù)學文化題會以選擇題或填空題的形式考查,難度適中或容易。在高三復習中,可以從以下幾個角度積極備考,實現(xiàn)數(shù)學知識與數(shù)學文化的有效“嫁接”。
備考關注一 名著背景中的數(shù)學文化
例如 “孫子定理”,1852年英國來華傳教偉烈亞利將《孫子算經》中“物不知數(shù)”問題的解法傳至歐洲,因而西方稱之為“中國剩余定理”。 “中國剩余定理”講的是一個關于整除的問題,現(xiàn)有這樣一個整除問題:將2至2017這2016個數(shù)中能被3除余1且被5除余1的數(shù)按由小到大的順序排成一列,構成一數(shù)列,求此數(shù)列的項數(shù)。
高考試題常以《九章算術》、《數(shù)書九章》和《算數(shù)書》為背景,相應考查算法、圓錐的體積公式和圓臺的體積公式等數(shù)學知識?!毒耪滤阈g》大約成書于公元1世紀,是中國古代最著名的傳世數(shù)學著作,它的出現(xiàn)標志中國古代數(shù)學形成了完整的體系?!稊?shù)書九章》成書于1247年,是對《九章算術》的繼承和發(fā)展,《算數(shù)書》成書于公元前186年以前,是目前已知最早的中國數(shù)學著作,它為中國古代數(shù)學的發(fā)展奠定了基礎。高考試題經常以《九章算術》《數(shù)書九章》和《算數(shù)書》等數(shù)學名著為背景,這就提醒老師要多學數(shù)學史。
備考關注二、名人背景中的數(shù)學文化
例題 傳說古希臘畢達哥拉斯學派的數(shù)學家經常在沙灘上畫點或用小石子表示數(shù)。他們研究過如圖所示的三角形數(shù):
將三角形數(shù)1,3,6,10,…記為數(shù)列{an},將可被5整除的三角形數(shù)按從小到大的順序組成一個新數(shù)列{bn}。然后問新數(shù)列的第幾項是誰。此類題是以數(shù)列為載體,考查歸納與猜想、推理與計算的能力,試題既合理引用了經典史料,又不刻意增加難度,同時對學生的數(shù)感進行了有效地考查,讓學生在數(shù)學史的背景中,體驗數(shù)學的理性精神。在數(shù)學史上,古希臘數(shù)學家畢達哥拉斯最早把正整數(shù)和幾何圖形聯(lián)系在一起,把數(shù)描繪成沙灘上的小石子,又按小石子所能排列的形狀,把正整數(shù)與正三角形、正方形等圖形聯(lián)系起來,得數(shù)分為三角形數(shù)、正方形數(shù),這樣一來,抽象的正整數(shù)就有了生動的形象,尋找它們之間的規(guī)律也就容易多了。公元前6世紀,還沒有紙,用小石子研究數(shù)的性質,既方便又直觀,這也是古希臘人的一種創(chuàng)造。
備考關注三、歷史典故中的數(shù)學文化
齊王與田忌賽馬,田忌的上等馬優(yōu)于齊王的中等馬,劣于齊王的上等馬,田忌的中等馬優(yōu)于齊王的下等馬,劣于齊王的中等馬,田忌的下等馬劣于齊王的下等馬,現(xiàn)從雙方的馬匹中隨機選一匹進行一場比賽,則齊王的馬獲勝概率為( ) 這類題目容易引起學生的興趣。
備考關注四、幾何圖形背景中的數(shù)學文化
2017數(shù)學全國一卷則考察中國古代的太極圖,問太極圖中陰陽魚的面積和正方形的面積關系,而第24屆國際數(shù)學家大會會標是以我國古代數(shù)學家趙爽的弦圖為基礎設計的,弦圖是由四個全等直角三角形與一個小正方形拼成的一個大正方形(如圖),如果小正方形的面積為1,大正方形的面積為25,求直角三角形中較小的銳角。
備考關注五、數(shù)列題中的數(shù)學文化
中國古代數(shù)學著作《算法統(tǒng)綜》中有這樣一個問題:“三百七十八里關,初步健步不為難,次日腳痛減一半,六朝才得到其關,要見次日行里數(shù),請公仔仔細算相還”。其大意為:“有一個走378里路,第一天健步行走,從第二天起腳痛每天走的路程為前一天的一半,走了6天后到達目的地”。則該人第五天走的路程為多少?此題富有趣味性。
高考數(shù)學的復習夯實基礎的過程,不要幻想一步到位,而是要循序漸進,根據(jù)不同階段的特點,進行有針對性的學習。數(shù)學文化專題的復習也應該做到重基礎、抓體系、重方法、找聯(lián)系、重綜合、抓落實。在數(shù)學的應用與文化方面,注意數(shù)學知識與生活、與其他學科知識的融合,穿插專題復習 ,在復習中要滲透中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,注重數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),引導學生關注了解中國優(yōu)秀傳統(tǒng)數(shù)學文化,
參考文獻:
[1]《數(shù)學教學藝術和學習指導》 作者:任勇,北京師范大學出版社,2015.09
[2]《數(shù)學文化中高中數(shù)學教學》 作者:李長松 ,《雜志之家》,2018.03