福建省上杭縣第二中學(xué) 劉才忠
在數(shù)學(xué)學(xué)科中蘊含了許多數(shù)學(xué)文化,包括數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)觀點、數(shù)學(xué)語言等客觀知識與精神產(chǎn)品,數(shù)學(xué)文化能讓學(xué)生站在文化的角度來對數(shù)學(xué)知識進行理解,讓學(xué)生對數(shù)學(xué)的本質(zhì)進行更深刻的理解,促使學(xué)生更自主地參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動,感受數(shù)學(xué)應(yīng)有的魅力,培養(yǎng)其對數(shù)學(xué)的探究興趣。
數(shù)學(xué)文化在人類文化中占據(jù)著重要的地位,其中包括的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法以及數(shù)學(xué)語言等等都是現(xiàn)代精神文明體系的重要部分。當數(shù)學(xué)文化滲透在學(xué)生的學(xué)習(xí)生活中時,可以有效培養(yǎng)學(xué)生的理性精神,同時也可以幫助學(xué)生塑造良好的數(shù)學(xué)思維品質(zhì),并且陶冶其情操。只是數(shù)學(xué)文化在很長一段時間以來都受到了忽視,而且一般將其集中放在教育理論這一層面上,并沒有將其與數(shù)學(xué)實踐相結(jié)合。而在新課改的背景下,倡導(dǎo)數(shù)學(xué)文化要走進數(shù)學(xué)課堂,在數(shù)學(xué)的實際教學(xué)過程中,要讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)文化的熏陶,從而產(chǎn)生文化共鳴,讓學(xué)生可以體會到數(shù)學(xué)的魅力。學(xué)生與數(shù)學(xué)文化相接觸,已經(jīng)成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動的重要環(huán)節(jié)。若是數(shù)學(xué)文化滲透得當,則可有效激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的探索興趣,使其可以自主地站在獨立的角度去觀察問題,并自主思考問題,最終解決問題。在這個過程中,學(xué)生的創(chuàng)新精神及實踐能力都獲得了良好的提升。在素質(zhì)教育理念下,數(shù)學(xué)文化更是可以培養(yǎng)學(xué)生的崇高人格品性,促使其樹立起正確的情感、態(tài)度與價值觀。
如今新課程標準對數(shù)學(xué)文化的重視程度非常高,已經(jīng)強調(diào)高中數(shù)學(xué)課程要與數(shù)學(xué)文化相結(jié)合,要求教師能夠充分發(fā)揮數(shù)學(xué)的文化功能,引導(dǎo)學(xué)生站在文化的角度來有效感悟數(shù)學(xué),而這也對高中學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)大有裨益。
在高中數(shù)學(xué)課中融合數(shù)學(xué)文化,可發(fā)揮三種重要作用,包括融情、抒情和激情。其中,教師引導(dǎo)學(xué)生站在數(shù)學(xué)文化的角度去欣賞數(shù)學(xué)美,是一種融情的教學(xué)方法。而若是融入了數(shù)學(xué)歷史,則是一種抒情的手段。若是采用趣味性又具有實用性的多元化教學(xué)活動來展開教學(xué),則是一種激情的手段,也可以被稱為激趣法。
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,若要激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)潛能,就需要教師為其創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境,并采取多元化的教學(xué)手段來實現(xiàn),以達到激情和生趣的目的。隨著數(shù)學(xué)文化愈發(fā)受到重視,將其融入數(shù)學(xué)課中,可以發(fā)揮其“激情”的文化功能。在這個過程中可以采用的教學(xué)活動形式多種多樣,比如數(shù)學(xué)游戲、數(shù)學(xué)競賽、數(shù)學(xué)調(diào)查、數(shù)學(xué)辯論等等。這些數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動都具有較強的激趣作用,能夠讓學(xué)生積極投入到活動過程中,樂于進一步認識數(shù)學(xué),并且在體驗數(shù)學(xué)的過程中有效地感受數(shù)學(xué)文化,使其可以在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中獲得有效的文化熏陶。
在湘教版高中數(shù)學(xué)教材中有這樣一個數(shù)學(xué)研究活動:“為什么三個臭皮匠能頂上一個諸葛亮?”關(guān)于這個活動的數(shù)學(xué)內(nèi)容是概率的加法公式以及事件的獨立性。在教材內(nèi)容中,還將這一問題延伸到了n個事件兩兩互斥或相互獨立的事件,其教學(xué)目標即是要求學(xué)生可以將概率加法公式以及獨立事件概率乘法公式等相關(guān)數(shù)學(xué)知識學(xué)以致用,有效解決生活中的一些實際數(shù)學(xué)問題。學(xué)生通過分析與研究,得知了三個臭皮匠在一起解決問題的成功概率是0.99998,遠遠高于諸葛亮獨自一人解決問題時90%的成功概率。通過這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動,學(xué)生能夠深刻感受到“團結(jié)就是力量”的道理,同時也感受到了由思維活動帶來的樂趣。而這種在自主思考作用下形成的智力愉悅感,就是數(shù)學(xué)文化融入數(shù)學(xué)課學(xué)習(xí)中而帶來的魅力。因此,數(shù)學(xué)文化的融入具有極強的激情作用。
在數(shù)學(xué)課中,教師引導(dǎo)學(xué)生站在數(shù)學(xué)文化的角度去欣賞數(shù)學(xué)美,可以有效地起到融情的作用,讓學(xué)生能夠感受到數(shù)學(xué)中蘊含的美,比如圖形美、結(jié)構(gòu)美、對稱美等等。比如在湘教版高中數(shù)學(xué)選修教材中圓錐曲線的教學(xué)中,教材中含有三種圓錐截線,并通過Dandelin 雙球引出了3 種“圓錐曲線”的相關(guān)定義。為了讓學(xué)生可以更容易地理解這些圓錐曲線,并理解Dandelin 雙球證法的來源,教師可以為學(xué)生適當?shù)亟榻B圓錐曲線的起源及其發(fā)展歷史,讓圓錐曲線的教學(xué)充滿情趣,并讓學(xué)生站在數(shù)學(xué)文化的角度去欣賞橢圓、雙曲線和拋物線等三種圓錐曲線的數(shù)學(xué)美,讓學(xué)生受到良好的審美熏陶,可以起到極佳的融情作用,讓學(xué)生自覺地走進這節(jié)課的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之中,全新地認識其數(shù)學(xué)性質(zhì)。
抒情法主要體現(xiàn)在數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)課結(jié)合的教學(xué)過程中,同時數(shù)學(xué)史也是數(shù)學(xué)文化有效滲透在數(shù)學(xué)課教學(xué)中的良好載體,它可以為學(xué)生展現(xiàn)數(shù)學(xué)的產(chǎn)生及發(fā)展過程,是數(shù)學(xué)家們智慧的結(jié)晶,也是集中了數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)語言、數(shù)學(xué)思想以及數(shù)學(xué)方法的寶庫。而湘教版高中數(shù)學(xué)教材則有效體現(xiàn)了數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的育人功能,比如概率這一單元中的概率簡史、函數(shù)這一單元的對數(shù)小史和函數(shù)概念小史等等,都已經(jīng)充分與教材內(nèi)容相融合。在實際教學(xué)中,這些數(shù)學(xué)史都可以讓學(xué)生感到數(shù)學(xué)的產(chǎn)生及發(fā)展過程帶給自己內(nèi)心的震動,能夠讓學(xué)生感到繼承和發(fā)揚數(shù)學(xué)文化的重要性,自覺地投入到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,希望自己可以成為一個數(shù)學(xué)文化的繼承者。
總而言之,高中數(shù)學(xué)課的實際教學(xué)過程中應(yīng)該巧妙地融入數(shù)學(xué)文化,讓數(shù)學(xué)文化發(fā)揮其特有的激情、融情和抒情作用,引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,學(xué)會欣賞數(shù)學(xué)的美,并且自覺地想要成為一個可以繼承和發(fā)揚數(shù)學(xué)文化的人。因此,數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)課的結(jié)合是當前數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的重要發(fā)展趨勢,高中數(shù)學(xué)教師要將這一教學(xué)模式貫徹落實到數(shù)學(xué)課的教學(xué)過程中,巧妙地滲透數(shù)學(xué)文化的力量,讓數(shù)學(xué)文化可以傳達學(xué)生的內(nèi)心,讓學(xué)生樂于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。