馬 燕
(山東省東營(yíng)市墾利區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué) 山東東營(yíng) 257500)
數(shù)學(xué)是一種特殊的文化形態(tài),是人類長(zhǎng)期以來(lái)積累的智慧結(jié)晶,同時(shí)也是人類文明的重要組成部分。[1]在進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)的教學(xué)過(guò)程中,滲透數(shù)學(xué)文化能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)和數(shù)學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中受到文化的熏陶,產(chǎn)生文化共鳴,從而在實(shí)際生活中加強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用。
隨著社會(huì)對(duì)綜合性人才需求的不斷增加以及教學(xué)改革的需要,課堂教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化變得越來(lái)越重要。在數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,滲透數(shù)學(xué)文化能夠讓學(xué)生感受到古人的智慧以及數(shù)學(xué)的魅力,有機(jī)地將數(shù)學(xué)文化和數(shù)學(xué)課程的內(nèi)容結(jié)合起來(lái),同時(shí)有效地將數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合起來(lái)。學(xué)生通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)文化的深入學(xué)習(xí),能夠了解到數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)展歷史、演變過(guò)程,充分認(rèn)識(shí)到其發(fā)展的規(guī)律,從而深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)。[2]
對(duì)于大部分的學(xué)生來(lái)說(shuō),教師在課堂上長(zhǎng)時(shí)間的理論教學(xué),會(huì)讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程變得枯燥乏味。學(xué)生只是簡(jiǎn)單地在記憶教師講授的知識(shí)點(diǎn)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,他們沒(méi)有形成正確的數(shù)學(xué)習(xí)慣,沒(méi)有加強(qiáng)邏輯思維的鍛煉。然而,在課堂教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生能夠更好地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)有效地結(jié)合教材中的相關(guān)知識(shí),滲透數(shù)學(xué)文化。例如,在對(duì)概念、定理和公式進(jìn)行講解的時(shí)候,教師可以適當(dāng)介紹一些相關(guān)的數(shù)學(xué)家的背景,這些公式定理的來(lái)源,數(shù)學(xué)的發(fā)展史等等,讓學(xué)生不再感到枯燥無(wú)聊。這樣便能活躍課堂教學(xué)氛圍,同時(shí)還能拓寬學(xué)生的視野,讓學(xué)生能夠全面發(fā)展,從而使數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程變得更加生動(dòng)有趣。同時(shí),在滲透數(shù)學(xué)文化的過(guò)程中,教師能讓學(xué)生加深對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的印象。相對(duì)于傳統(tǒng)、死板的將數(shù)學(xué)公式擺放到學(xué)生面前,教師運(yùn)用數(shù)學(xué)文化滲透的方式能夠在很大程度上加深學(xué)生的記憶力,講述一段故事會(huì)更讓人印象深刻。
學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)是很重要的,但培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力也同樣重要。教師要積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考、探究、解決問(wèn)題。教師在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候,如果先向?qū)W生講述相關(guān)概念產(chǎn)生的文化背景,就能有效創(chuàng)建出一個(gè)教學(xué)情景。[3]這樣能讓學(xué)生融入到該情景中。跟隨這個(gè)情景,學(xué)生能鍛煉自己的思維能力。在學(xué)習(xí)了這些數(shù)學(xué)文化后,學(xué)生能夠通過(guò)觀察,分析和總結(jié)出該類型知識(shí)的共性與本質(zhì)。這樣便能加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生找到知識(shí)的一般規(guī)律和解題技巧,從而有助于提高學(xué)生的思維能力。
很多數(shù)學(xué)文化都蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想方法產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過(guò)程。教師如果適當(dāng)?shù)亟柚鷶?shù)學(xué)文化在課堂上進(jìn)行講解,可以將數(shù)學(xué)思想方法傳授給學(xué)生。學(xué)生不僅能在課本和教師的講述中學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)思想方法,還能通過(guò)數(shù)學(xué)文化充分認(rèn)識(shí)到相關(guān)知識(shí)的本質(zhì)特點(diǎn)。這樣學(xué)生便能形成獨(dú)立思考的能力,加強(qiáng)在生活中運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的意識(shí)。例如,《九章算術(shù)》中就有很多立體空間求解的問(wèn)題。教師在對(duì)這類空間幾何問(wèn)題進(jìn)行講解的過(guò)程中,可以適當(dāng)加入《九章算術(shù)》中的數(shù)字文化,讓學(xué)生充分了解到幾何運(yùn)算知識(shí)的規(guī)律,理清幾何空間題型的解題思路。當(dāng)學(xué)生再次遇到相類似的幾何空間問(wèn)題時(shí),他們便能夠通過(guò)回憶教師講述的數(shù)字文化迅速做出反應(yīng),進(jìn)行思考,提出解決方案。
很多數(shù)學(xué)文化都包含了許多感人的故事和妙趣橫生的傳說(shuō)。教師將這些故事和傳說(shuō)融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中來(lái),能夠提高學(xué)生的人文素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。例如,哥德巴赫猜想、七巧板等都是中國(guó)經(jīng)典的數(shù)學(xué)問(wèn)題,能讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的美妙,了解到數(shù)學(xué)的光輝歷史,也能讓學(xué)生更加熱愛(ài)數(shù)學(xué)。
數(shù)學(xué)是在長(zhǎng)期的人類活動(dòng)中流傳下來(lái)的一種文化,是人類智慧的結(jié)晶,其大部分都是在實(shí)際生活中產(chǎn)生的。從事這些文化活動(dòng)的數(shù)學(xué)家也都是一些平凡的人。[4]當(dāng)這些數(shù)學(xué)家在遇到困難的時(shí)候,他們不會(huì)選擇逃避。這種不怕困難,勇于奮斗的精神能夠促進(jìn)學(xué)生人格的發(fā)展,讓學(xué)生有學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心。例如,教師可以在課堂上講關(guān)于南北時(shí)期數(shù)學(xué)家祖沖之的故事,其應(yīng)用劉徽割圓術(shù)、采用算籌,求出了精確到有效數(shù)字為7位的圓周率。他在當(dāng)時(shí)做出的這些是史無(wú)前例的。在這個(gè)過(guò)程中,他所遇到的困難也是前所未有的。教師通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)家這種持之以恒的精神進(jìn)行宣揚(yáng),能培養(yǎng)學(xué)生艱苦奮斗、堅(jiān)韌不拔、刻苦學(xué)習(xí)的態(tài)度。
對(duì)于教師來(lái)說(shuō),備課是教學(xué)任務(wù)中一個(gè)關(guān)鍵的部分。教師要進(jìn)行科學(xué)合理的備課。對(duì)于一部分教師,在進(jìn)行備課的時(shí)候,他們只關(guān)注本節(jié)課堂所要講的知識(shí)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。這在一定程度上受到了教材內(nèi)容的限制,忽略了對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此,教師要先掌握豐富的數(shù)學(xué)文化,對(duì)篩選出的數(shù)學(xué)文化素材進(jìn)行歸納、整理、改進(jìn),讓文化素材更加貼合教學(xué)內(nèi)容。在篩選數(shù)學(xué)文化素材的過(guò)程中,教師一定要注重?cái)?shù)學(xué)文化的本質(zhì),要貼合本堂課所講的內(nèi)容,不能脫離教材,可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)延伸,并有效地將其他知識(shí)結(jié)合起來(lái),形成一個(gè)知識(shí)體系。在實(shí)際的課堂教學(xué)過(guò)程中,教師要?jiǎng)?chuàng)造性地將文化素材和教學(xué)內(nèi)容有效結(jié)合起來(lái),達(dá)到優(yōu)化課堂的目的,提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。教師可以收集數(shù)學(xué)的發(fā)展史、數(shù)學(xué)相關(guān)概念、公式的由來(lái)、故事人物背景等,制定出一套合理的教學(xué)方案來(lái)提高教學(xué)效率。例如,在進(jìn)行“因數(shù)和倍數(shù)”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)過(guò)程中,教師可以引入哥德巴赫猜想以及我國(guó)著名的數(shù)學(xué)家陳景潤(rùn)驗(yàn)證該猜想的故事背景,介紹這些數(shù)學(xué)家在進(jìn)行這些猜想推導(dǎo)過(guò)程中遇到困難和猜想的故事。這能讓學(xué)生充分了解到數(shù)學(xué)文化歷史,從而有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。在進(jìn)行課堂教學(xué)的過(guò)程中,教師可以先對(duì)學(xué)生提出幾個(gè)小問(wèn)題,看看有沒(méi)有學(xué)生事先了解了這些文化,促進(jìn)學(xué)生積極進(jìn)行思考,提高學(xué)生的思維能力。
一堂課只有45分鐘,教師要進(jìn)行認(rèn)真規(guī)劃,在進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中合理引入數(shù)學(xué)文化,不能在講課過(guò)程中突然插入一些數(shù)學(xué)文化,會(huì)顯得十分突兀。這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生思維跳躍,不能集中注意力對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)文化的學(xué)習(xí)對(duì)于人類來(lái)說(shuō)是十分重要的,對(duì)學(xué)生的發(fā)展、社會(huì)生活以及經(jīng)濟(jì)都起到了促進(jìn)的作用。在實(shí)際生活中,應(yīng)用這些數(shù)學(xué)文化能夠充分發(fā)揮出數(shù)學(xué)文化的價(jià)值。很多學(xué)生雖然在課堂上聽懂了教師講解的知識(shí)點(diǎn),但卻沒(méi)有真正掌握這些知識(shí)點(diǎn)背后所蘊(yùn)含的文化素養(yǎng)。當(dāng)學(xué)生在日常生活中遇到這些問(wèn)題時(shí),他們不會(huì)真正地將數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到生活中去,也不能及時(shí)解決問(wèn)題。因此,教師要在課堂教學(xué)中正確引導(dǎo)學(xué)生,在掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生能夠多學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)文化。
例如,在教學(xué)平行四邊形相關(guān)知識(shí)時(shí),教師可以積極地與學(xué)生進(jìn)行探討,引入數(shù)學(xué)文化。教師可以先向?qū)W生展示一個(gè)底為十厘米,高為八厘米,斜邊為九厘米的平行四邊形,并向?qū)W生提問(wèn):“大家通過(guò)仔細(xì)觀察這個(gè)四邊形,思考一下怎樣計(jì)算平行四邊形的面積,想一下面積計(jì)算與哪些要素有關(guān)?!边@時(shí),學(xué)生根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),會(huì)回答道:“與底、斜邊、高這三個(gè)要素有關(guān)。”接著,教師可以提問(wèn):“那么如果我用10×8,8×9,10×9來(lái)計(jì)算面積是否正確呢?”此時(shí),學(xué)生就會(huì)展開激烈的討論,回答道:“不行,應(yīng)該只有一個(gè)面積結(jié)果?!苯處熃又梢栽谡n件上的圖片中展示,把四邊形切割成1厘米×1厘米的小方塊,然后提問(wèn):“大家知道這個(gè)四邊形需要多少個(gè)小方格才能填滿嗎?”然后,教師通過(guò)動(dòng)畫的演示,排除掉10×9和8×9,通過(guò)不斷的排除法,讓學(xué)生能夠跟著自己的思路一步步分解面積計(jì)算的過(guò)程。最后,在教師的引導(dǎo)下,通過(guò)剪輯和旋轉(zhuǎn)的方法將其轉(zhuǎn)換成了長(zhǎng)方形,學(xué)生發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)與寬和這個(gè)題目的平行四邊形的底和高之間的聯(lián)系,最終驗(yàn)證了平行四邊形面積計(jì)算的猜想。在這個(gè)過(guò)程中,教師充分地與學(xué)生進(jìn)行探討,采用了假設(shè)排除推論法,讓學(xué)生加深了印象。這種假設(shè)排除推論法是數(shù)學(xué)文化中重要的一個(gè)部分,許多的數(shù)學(xué)知識(shí)都是通過(guò)數(shù)學(xué)家不斷猜想推論得出的。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)充分地自主思考,提高了自主探索的意識(shí)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
總之,教師加強(qiáng)對(duì)文化的滲透,能夠提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。這樣,學(xué)生在日常生活中遇到數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)能積極進(jìn)行猜想、推論,并得出答案。