袁克政
(江蘇省徐州市第三十六中學 221000)
在高中階段,很多知識的學習都是更加抽象的了,這也就考驗著學生的理解能力,本身數學學科也是側重于邏輯推理和理解的.所以學生一定要從深層次理解數學知識.數學文化也許一直是教師所忽略的地方,其實將數學文化融入到日常教學之中,更容易讓學生理解相關的知識,起到活躍課堂氣氛的作用.本文將對如何在高中數學教學中滲透數學文化進行進一步的探討.
其實很多的教材內容都與數學文化相關,在古代就已經有很多人開始探索數學的奧秘了,也許當時難以解決的數學問題,在當時有一種計算方法,到了現代有了新的思路.關于數學文化,其實不僅僅包括數學學科的歷史,還有數學與社會、人類的聯系,狹義上也是指數學的思想和數學的精神.教師要想讓學生真正的掌握數學知識而不是片面的了解,就要從數學文化著手,將數學文化與教材內容建立聯系.
以人教版高中數學為例子,在選修教材4-7中第一講的內容為黃金分割.關于黃金分割從古代就已經有了說法.黃金分割其實通俗來講就是一種特殊的比例,只不過他的現實應用意義更為廣泛,如果教師只是將黃金分割的公式直接告訴學生,學生不僅不能理解其中的含義,更不會形成永久性的記憶.首先教師可以以2019年全國一卷的高考數學題為例,斷臂維納斯可以說是很多考生的噩夢,很多學生習慣了過去的經典題型,突然與數學文化相聯系就亂了手腳,其實本題并不超綱,只不過是考察了學生對于傳統(tǒng)數學文化知識的了解和掌握程度.當這道題解釋完畢之后,教師可以將黃金分割率發(fā)現的過程和歷史通過短視頻的形式展示給學生,方便他們理解.之后教師可以將實際生活與黃金分割這個知識點進行結合,反觀2019和2020的高考數學題目,都可以看出來數學題目變得越來越靈活,而他們無一例外都與實際生活相聯系.在生活中達芬奇的許多作品都運用了黃金分割,比如《蒙娜麗莎》還有《最后的晚餐》,在建筑方面以古埃及和法國埃菲爾鐵塔為例,這些實際生活中的例子都能夠調動學生學習的興趣,同時將數學文化融入到了數學教學中,讓數學課堂充滿生機和活力.
在數學學習中,我們經??梢月牭綌敌谓Y合的思想.上文也有提到,數學文化的含義不僅僅包括了數學的歷史,也包括數學的人文精神還有思考方式,數形結合就是數學的一大特點,它使得數學從抽象變得更加具體,方便學生的理解,同時數形結合的思維方式也是能夠靈活使用數學知識的體現,真正懂得數學內涵的人,都是可以將所學知識進行遷移和轉化的.以人教版高中數學為例,在選修2-3中的第一章,內容為計數原理.作為高考中等難度的題目,也常出現在9、10題的位置,或者在填空題中出現,計數原理中有一個非常重要的內容,叫做二項式定理.二項式定理需要學生理解,而不是對公式進行死記硬背,二項式的應用通常并不會與實際生活相關聯,但是在進行公式推導的時候會用到楊輝三角.楊輝三角就是二項式系數在三角形中的一種幾何排列,楊輝三角就是數形結合的充分體現,原本沒有規(guī)律的一串數字,通過幾何排列的形式就有了規(guī)律,而且方便了以后人們對于二項式的理解.教師在進行二項式定理教學的過程中,可以先以(a+b)2作為例子進行舉例,然后上升到三次,讓學生觀察每一項的二項式系數有什么變化,這個時候教師可以將楊輝三角的圖片通過多媒體放映給學生,讓學生仔細觀察楊輝三角的每一列斜著的數字有什么規(guī)律,教師就可以根據楊輝三角來解釋二項式系數,幫助學生理解二項式定理.
數學文化也包括了數學精神,而古代的數學家們都具備了很多值得我們學習的數學精神.現在課本上學習的知識,很多都是古代偉大的數學家發(fā)現的,這個時候教師可以將自己需要授課的內容與數學家建立聯系,可以為學生講解一些關于數學家的有趣的故事,給學生們講述數學家們發(fā)現定理的奇妙過程,這些都能夠調動學生學習數學的積極性,世界各國的數學家共同組成了一個數學文化體系,它聯系著各國的人文色彩,也傳達著數學的魅力.
以人教版數學教材為例,在必修一中第二章的內容為基本初等函數.函數其實對于學生而言并不陌生,但是坐標軸作為函數最重要的一個標志,很多學生并不知道他的來歷,教師就可以在進行這節(jié)課授課之前,先詢問學生是否知道是誰發(fā)明的坐標系,如果有學生能夠回答上來,那么教師可以請這名學生繼續(xù)講講笛卡爾的故事.如果沒有人能夠答對,教師可以提前播放自己準備好的微視頻,為學生講述笛卡爾的故事,當然不只是關于坐標軸,笛卡爾還有很多,比如心形線方程也是笛卡爾發(fā)現的,與教材相關的數學家還有很多,比如與圓周率相關的祖沖之,在當時計算如此落后的情況下,祖沖之仍然能將圓周率精確到一定的范圍.
我們所能涉及的學科,他們的起源都是來自于生活,因為人們在生活中發(fā)現了它,所以將它進行提煉概括,教授給更多的人,讓更多的人能夠運用知識來解決實際生活的問題.既然數學是從生活中走出來的,這個時候可以將數學“還給”生活,從問題的本源入手,幫助學生加深對數學的理解,數學文化其實也是一種與社會的聯系,教師可以在生活中積極的進行探索和發(fā)現,其實很多的數學知識都是可以在生活中發(fā)現的.而且數學知識與人文的聯系不僅在于生活,也在于人類的思維方式,人們學習數學,不僅僅是為了數學的知識,更是為了培養(yǎng)一種數學的思考方式.
以人教版數學為例,選修2-1的內容以幾何為主,其中包括了解析幾何和立體幾何.解析幾何中以雙曲線、拋物線、橢圓為代表.這類題目在高考中算是中等偏難的題目,解析幾何一般是放在倒數第二道題,所以要想讓學生充分的掌握知識,就需要幫助學生從根本上理解這些知識,像生活中我們可以在科技館中看到數學知識的影子,比如在科技館中就有一個展示是“推出橢圓”,教師可以進行錄制然后播放給學生,讓學生能夠直觀的看到圖形動了起來.科技館中還有關于拋物線切線的模型,教師可以先為學生們錄制,然后鼓勵大家有空余時間去科技館親自看一看,小學的時候數學與實際生活聯系密切,到了高中仍然如此,比如一些概率問題,還有一些能夠通過函數解決的生活問題,教師可以多采取使用實際生活題目的方法,幫助學生從課堂回歸生活,鼓勵學生在課堂上進行知識運用,提高學生的學習和反思能力.教師應當鼓勵學生在生活中積極思考,這樣的意義在于學生的學習時間無限的延長了,上課的時間有限,可是生命中的時間要比課堂時間長得多,學生能夠體會到從生活中發(fā)現數學問題就是一種進步,這種方式還能夠幫助學生愛上數學學習,可以說一舉兩得.
數學的學習可以說是很多學習的基礎,而且數學文化也是博大精深的.當出現了人類文明的時候,我想數學文化也隨之而來,從遠古人們學會了計數,到現在的計算機計算.其實都是數學文化的一種體現,數學文化體現著時代的進步,同時對學生的數學學習有著至關重要的作用.所以教師要把握好方法,將數學文化融入到教學中,也要融入到每個學生的生活中.