江蘇省射陽(yáng)縣第三中學(xué) 施皓文
數(shù)學(xué)文化立足于對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與運(yùn)用,是看不到、摸不著的無(wú)法物質(zhì)化的思想意識(shí)與經(jīng)驗(yàn)方法。雖然數(shù)學(xué)文化很抽象,但其緊緊伴隨著數(shù)學(xué)知識(shí)的傳播。如何才能滲透數(shù)學(xué)文化,從而占據(jù)初中數(shù)學(xué)的堡壘呢?本文從以下三個(gè)方面進(jìn)行討論。
數(shù)學(xué)的內(nèi)容、思想、方法、語(yǔ)言是現(xiàn)代文明的重要組成部分,其中最重要的數(shù)學(xué)文化作為一種思想,滲透到課程目標(biāo)的各個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)古代有許多滲透數(shù)學(xué)文化的古算法,這些問(wèn)題言簡(jiǎn)意賅,涵蓋了各種數(shù)學(xué)思想、方法,對(duì)現(xiàn)在的教育意義重大。教師可以通過(guò)這些古算法向?qū)W生展示古人已有的成果,讓學(xué)生站在巨人的肩膀上去重新看待前人的思想方法,同時(shí)也結(jié)合現(xiàn)代的方法解決問(wèn)題,獲得新的啟發(fā)與新的成果。
例如,《孫子算經(jīng)》當(dāng)中有關(guān)雞兔同籠問(wèn)題,文章的意思翻譯成白話文是:若干只雞兔同在一個(gè)籠子里,從上面數(shù)有35 個(gè)頭,從下面數(shù)有94 只腳,問(wèn)雞兔各幾只?小學(xué)對(duì)于這種問(wèn)題的解決方法是用假設(shè)法、趣味法、抬腿法等方法直接進(jìn)行求解。例如趣味解法是假設(shè)所有的動(dòng)物先抬起一只腳,此時(shí)可以求出籠中站立的腳有多少,然后再抬起一只腳,此時(shí)雞的兩只腳都抬起來(lái),摔倒在地,只剩下兩只腳站立的兔子,進(jìn)行整理,得出雞兔各幾只。這種方法便于學(xué)生的常規(guī)理解。但是在初中,由于學(xué)習(xí)過(guò)有關(guān)二元一次方程組的知識(shí),我們可以用二元一次方程組的相關(guān)知識(shí)列方程來(lái)求解。根據(jù)頭和腳的關(guān)系以及生活常識(shí)知道,雞有一個(gè)頭和兩只腳,兔子有一個(gè)頭和四只腳,設(shè)出雞和兔各有x 只和y 只,根據(jù)關(guān)系式列出方程組,進(jìn)而求解。
雞兔同籠問(wèn)題貼近學(xué)生的生活,讓學(xué)生思考古人的解法以及常用的解法,運(yùn)用初中所學(xué)的二元一次方程組求解問(wèn)題。學(xué)生既能跳出常規(guī)思維的枷鎖,又能運(yùn)用所學(xué)的新知識(shí)去解決問(wèn)題,促進(jìn)新舊知識(shí)的聯(lián)系以及知識(shí)的內(nèi)化。
每一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)論都離不開(kāi)數(shù)學(xué)家們鍥而不舍地潛心專(zhuān)研和探索。這一過(guò)程對(duì)旁人來(lái)說(shuō)可以說(shuō)是枯燥乏味,甚至是漫長(zhǎng)的,數(shù)學(xué)家們卻能夠耐得住寂寞與失敗,經(jīng)過(guò)反復(fù)研究論證,并逐步完善提出數(shù)學(xué)結(jié)論。在研究過(guò)程當(dāng)中,他們所表現(xiàn)出的探索精神、創(chuàng)造精神和使用的數(shù)學(xué)思想方法等都是數(shù)學(xué)文化重要的精神財(cái)富。我們要細(xì)心品味數(shù)學(xué)家的事跡,用數(shù)學(xué)家的先進(jìn)事跡去激勵(lì)學(xué)生,讓其作為自己努力的榜樣,化為自己前進(jìn)的動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)家事跡與數(shù)學(xué)文化教育的緊密結(jié)合。
例如,數(shù)學(xué)家笛卡爾發(fā)現(xiàn)直角坐標(biāo)系的歷程,他寢食難安,開(kāi)始想用幾何的方法表示空中星星的位置,但不夠簡(jiǎn)潔方便,夢(mèng)中因排成兩只箭相互交叉并延長(zhǎng)的啟示想到幾個(gè)數(shù)字表示它們的位置,由此發(fā)明了平面直角坐標(biāo)系。日有所思,夜有所夢(mèng),心系所研,鍥而不舍,讓笛卡爾撥開(kāi)云霧見(jiàn)太陽(yáng)。正因?yàn)榈芽栧浂簧岬你@研,永不言敗的精神,才創(chuàng)造出我們現(xiàn)在使用的平面直角坐標(biāo)系,讓我們用簡(jiǎn)單的坐標(biāo)確切表示物體的位置。從數(shù)學(xué)家身上,我們不僅要學(xué)到相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),也要學(xué)到他們身上的數(shù)學(xué)精神。
數(shù)學(xué)本身的內(nèi)容較為抽象,但應(yīng)用極其廣泛,因此,在教學(xué)過(guò)程中滲透數(shù)學(xué)文化并不是一朝一夕就能完成的,如果事先沒(méi)有認(rèn)真思考,精心設(shè)計(jì),就會(huì)出現(xiàn)教學(xué)流于形式,只會(huì)使教學(xué)效果大打折扣。教師需要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)、經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知水平的相關(guān)因素,切實(shí)落實(shí)到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)當(dāng)中。教師需要積極深入到現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中,用善于發(fā)現(xiàn)的眼睛發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)文化與課堂教學(xué)相互融合的地方,發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的生活素材,密切聯(lián)系數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)教學(xué),啟發(fā)學(xué)生思考并用數(shù)學(xué)的眼光去觀察周邊事物,加深對(duì)知識(shí)的理解。日久天長(zhǎng),數(shù)學(xué)文化才能真正融入學(xué)生的生活當(dāng)中。
例如,學(xué)生觀察生活當(dāng)中的下水蓋都是圓形的,很少是方形或者是其他形狀這一現(xiàn)象,進(jìn)而思考得到這是因?yàn)閳A的直徑同樣長(zhǎng),即使變換不同的位置也不會(huì)導(dǎo)致井蓋掉到下水道里面,這是由圓的特點(diǎn)所決定的。除此以外,圓便于運(yùn)輸與搬運(yùn),可以大大降低運(yùn)輸和搬運(yùn)過(guò)程當(dāng)中的損耗和費(fèi)用,有很大的經(jīng)濟(jì)效益。再如,為什么很多公司或校園的大門(mén)大都設(shè)計(jì)成平行四邊形而不是三角形?這是因?yàn)槠叫兴倪呅谓Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,平行四邊形的大門(mén)很容易折疊收縮,可以起到節(jié)約空間和距離的效果。通過(guò)這些有趣的問(wèn)答,學(xué)生對(duì)生活當(dāng)中常見(jiàn)的物體特征、形狀等有了一定的了解與認(rèn)識(shí)。進(jìn)一步體現(xiàn)了數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,并最終為生活服務(wù),讓數(shù)學(xué)不再是孤立無(wú)援的,而是與生活密切聯(lián)系的,有著豐富深厚的文化背景。
聯(lián)系實(shí)際,并不單單是數(shù)學(xué)知識(shí)在生活當(dāng)中的體現(xiàn)。教師除了在課堂上向?qū)W生傳授知識(shí)以外,也要促進(jìn)學(xué)生能力的發(fā)展,留意身邊發(fā)生的事件,留意與學(xué)生密切相關(guān)的活動(dòng)等,所有的這些都可以成為學(xué)生學(xué)習(xí)的素材,進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)的理解,并積極引導(dǎo)他們進(jìn)一步展開(kāi)深思和探索。教師不斷培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,將數(shù)學(xué)知識(shí)潛移默化地滲透到日常課堂教學(xué)當(dāng)中,滲透到班級(jí)管理當(dāng)中,滲透在與學(xué)生有關(guān)的方方面面,以促進(jìn)學(xué)生觀察思考能力的培養(yǎng),最終搭建起課本知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的橋梁。
總之,教師在初中數(shù)學(xué)教育過(guò)程中既要注重知識(shí)的傳授,也要重視文化指導(dǎo),將數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)文化相互結(jié)合,有意識(shí)地在課堂上傳播數(shù)學(xué)文化,在數(shù)學(xué)文化當(dāng)中傳播數(shù)學(xué)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)文化之間的關(guān)系以及相互的內(nèi)涵,感受數(shù)學(xué)思想的深邃,感受數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)密性與嚴(yán)謹(jǐn)性,進(jìn)而體會(huì)數(shù)學(xué)文化的魅力,從而真正愛(ài)上數(shù)學(xué),理解數(shù)學(xué)價(jià)值。