金藝
摘 要:華羅庚先生曾言:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁,無處不用數(shù)學.”然而,在數(shù)學學習上,不少學生談“數(shù)”色變,頗有些避之不及.目前仍有不少數(shù)學教師采用傳統(tǒng)的“滿堂灌”式教學,導致數(shù)學課堂乏味沉悶.這種教學方式也易使得學生缺乏主觀能動性,在數(shù)學知識的理解和應用方面“囫圇吞棗”,不得其要義,在挫敗中逐漸失去數(shù)學學習興趣,且也不利于其數(shù)學思維的培養(yǎng).
關(guān)鍵詞:數(shù)學課堂;教學方式;學習興趣
《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版)》的課程目標指出:讓學生具有一定的數(shù)學視野,逐步認識數(shù)學的科學價值、應用價值和文化價值,形成批判性的思維,崇尚數(shù)學的理性精神,體會數(shù)學的美學意義[1]. 可見,感悟數(shù)學文化及其價值對學生的數(shù)學學習具有重要意義.本文立足于數(shù)學文化的價值之美,闡釋數(shù)學教學中滲透數(shù)學文化的相關(guān)策略,以期激發(fā)學生的興趣和積極性,促進他們對數(shù)學知識的深入理解和靈活應用.
1?數(shù)學文化的內(nèi)涵
《辭?!穼Α拔幕钡慕缍ㄊ牵簭V義指人類在社會歷史實踐中所創(chuàng)造的物質(zhì)財富和精神財富的總和,狹義指社會的意識形態(tài)以及與之相適應的制度和組織機構(gòu).南開大學“國家級教學名師”顧沛教授在談及“數(shù)學文化”時,從兩個方面進行闡述:“狹義的數(shù)學文化內(nèi)涵是指數(shù)學思想、精神、方法、觀點以及它們的形成和發(fā)展;廣義上的數(shù)學文化除上述內(nèi)涵外,還包含數(shù)學家、數(shù)學史、數(shù)學美、數(shù)學教育、數(shù)學與人文的交叉、數(shù)學與各種文化的關(guān)系等.”
由此可見,數(shù)學文化指人類在涉及數(shù)量關(guān)系和空間形式的社會實踐過程中所獲得物質(zhì)、精神的生產(chǎn)能力和創(chuàng)造物質(zhì)、精神財富的總和.
2?數(shù)學文化的教育價值
在課堂教學實踐中,通過融入數(shù)學文化,能夠幫助學生領(lǐng)悟數(shù)學知識,理解對應的數(shù)學內(nèi)容在人類文化中的地位和作用,感受數(shù)學的文化價值.數(shù)學教學中融入數(shù)學文化的教育價值主要包括以下幾方面:
第一,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維.數(shù)學文化涉及數(shù)學的歷史、發(fā)展和應用,可以啟發(fā)學生對數(shù)學的創(chuàng)造性思維.通過學習數(shù)學文化,學生可以了解到數(shù)學的發(fā)展過程中涌現(xiàn)出的眾多思想和方法,從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和問題解決能力.
第二,激發(fā)興趣和動力.數(shù)學文化可以讓學生從更廣闊的角度看待數(shù)學,了解數(shù)學與人類社會、科學、藝術(shù)等領(lǐng)域的聯(lián)系.這樣的學習方式可以激發(fā)學生對數(shù)學的興趣和學習的動力,使數(shù)學不再僅僅是枯燥的計算和公式,而是與他們的日常生活和興趣愛好相結(jié)合的.
第三,培養(yǎng)數(shù)學思維和邏輯能力.數(shù)學文化的學習需要運用抽象思維、邏輯推理和問題解決的能力.通過學習數(shù)學文化,學生可以培養(yǎng)自己的數(shù)學思維方式,提高邏輯思維和推理能力,使他們能夠更好地應對數(shù)學學科中的各種挑戰(zhàn).
第四,增進文化素養(yǎng)和綜合能力.數(shù)學文化與人文科學、社會科學等其他學科有著密切的聯(lián)系.通過學習數(shù)學文化,學生可以了解數(shù)學在不同歷史時期和不同文化背景下的應用和發(fā)展,培養(yǎng)學生的跨學科綜合能力和文化素養(yǎng).
因此,數(shù)學文化的教育價值在于豐富學生的數(shù)學學習內(nèi)容,激發(fā)學生對數(shù)學的興趣和動力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維、問題解決能力和跨學科綜合素養(yǎng),使數(shù)學教育更加全面和有意義.
3?數(shù)學文化融入數(shù)學教學的策略
一味強調(diào)數(shù)理邏輯的課程,對于大多數(shù)學生來說,學起來既枯燥又乏味,雖然有部分學生能夠沉浸在數(shù)理邏輯的思辨中,但是可能因此忽視了其他領(lǐng)域的知識,限制了自己的視野,缺乏創(chuàng)新性思維.在知識導入、知識生成和知識應用中融入數(shù)學文化,經(jīng)過諸多的實踐證明,確實可以提升學生的學習興趣,激發(fā)他們的求知欲和探索精神.
3.1?知識導入:創(chuàng)設(shè)情境
學生學習數(shù)學困難重重的主要原因是現(xiàn)實背景與數(shù)學模型之間的差距較大,難以應用實際生活的例子和經(jīng)驗,從而具有較低的主觀能動性.因此,教師可以在知識導入過程中充分利用數(shù)學文化教育這一手段來解決,增強學生對數(shù)學學習的興趣.
3.2?知識生成:自然滲透
數(shù)學定理和公式是千百年來數(shù)學家們思考和研究的成果,它們集中體現(xiàn)了數(shù)學知識和思想的精髓,也是學習數(shù)學不可或缺的基本內(nèi)容.每個定理和公式的產(chǎn)生和發(fā)展都承載著數(shù)學發(fā)展的歷史,因此,充分利用這些歷史背景能夠更好地幫助學生深入理解定理和公式的內(nèi)涵.例如,在教授勾股定理的證明時,可以向?qū)W生介紹一些不同的證明方法,比如趙爽證法、歐幾里得證法.
3.2.1?趙爽證法
3.2.3?兩種證法比較
趙爽的證法極富創(chuàng)意,他在《勾股圓方圖注》中用幾何方法嚴格地證明了勾股定理.弦圖之美,美在簡約,然不失深厚,經(jīng)典而久遠,被譽為“中國數(shù)學界的圖騰”.2002年北京國際數(shù)學家大會依據(jù)“趙爽弦圖”制作了會標,充分展現(xiàn)了我國古代數(shù)學的成就.而歐幾里得證法體現(xiàn)的是西方數(shù)學文化的另一個側(cè)面,即嚴謹?shù)倪壿嫼屠硇缘耐评?引導學生在欣賞歷史上的勾股名證時體會數(shù)學家思維的精妙,數(shù)學證明的靈活、優(yōu)美與精巧,感嘆數(shù)學的美.
引導學生欣賞歷史上不同的證法不僅可以讓他們更好地理解數(shù)學定理,還可以培養(yǎng)他們對數(shù)學思維的欣賞能力,在自然滲透的知識中感嘆數(shù)學文化之美.
3.3?知識應用:思維拓展
除了以課堂的方式學習數(shù)學文化,還可以以例題或習題形式應用所學知識展現(xiàn)數(shù)學發(fā)展中的著名問題、著名方法、著名規(guī)律,從而可以增強學生學習數(shù)學文化的方式操作性.
伽利略曾說:“圓是最完美的圖形.”人們對圓有著深刻的印象,用電鉆可以很方便地鉆出一個圓形的孔.而利用萊洛三角形形狀的鉆頭可以鉆出正方形的孔.同時,由于萊洛三角形是定寬曲線,利用它來搬運物體,不會發(fā)生上下抖動,具有良好的穩(wěn)定性.
盡管數(shù)學學習離不開有效地練習,然而如果只是單純的數(shù)學習題,未免讓學生感到枯燥.在添加數(shù)學文化的背景之后,不僅可以拓展學生的知識面,使其了解實際應用背景,還可以保持學生鞏固所學知識的興趣,更好地應用知識,達成“立德樹人”的目標.
4?結(jié)語
研究顯示,教師普遍對數(shù)學文化的學習意識不強、應用意識不足,交流欲望缺乏.大多數(shù)學生對所學內(nèi)容的歷史發(fā)展和演變及其蘊含的數(shù)學思想和方法缺少深入的理解,雖然學了數(shù)學,但很少能用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界,用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界,用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界[2].因此將數(shù)學文化融入數(shù)學中,既是展現(xiàn)數(shù)學文化生命力的過程,也是促使數(shù)學文化與時俱進的重要手段.
當數(shù)學文化的魅力真正到達課堂、融入教學、滲入習題時,數(shù)學就會更加平易近人,數(shù)學教學就會通過文化層面讓學生進一步理解數(shù)學、喜歡數(shù)學、熱愛數(shù)學.
參考文獻:
[1] 中華人民共和國教育部.普通高中數(shù)學課程標準(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.
[2] 宋歆.數(shù)學文化融入初中課堂教學的實踐探索[J].中學數(shù)學教學參考,2023(6):76-78.