進入21世紀后,數學文化的研究更加深入,作為一種文化現象,它與政治、經濟、社會乃至文學、語言、美學等有著千絲萬縷的聯系。那么,如何在具體的數學教學中揭示數學的文化底蘊,使數學的教與學不再是空洞的解題訓練呢?下面談談我在數學教學中進行文化教育幾方面的認識和實踐。
一、再現數學發展史。激發學習興趣
數學教學基于知識,更應在知識的基礎上,將數學與文化相融,使學生了解數學知識的產生與發展首先源于人類生活的需要,體會數學在人類發展歷史中的作用,從而激發學生學習數學的興趣,使二者在融合中獲得升華。
例如,筆者在執教《圓的周長》一課時,借助多媒體,通過生動鮮活的畫面,聲情并茂的視聽效果來充分調動學生的感官,從早在幾千年前的《周髀算經》,到一千多年前我國古代數學家祖沖之通過精確的測量和計算,發現圓周率在3.1415926和3.1415927之間,再介紹關于圓周率的近代知識,充分挖掘數學發展史中的經典內容,起到了良好的效果。
二、介紹數學家趣聞,萌發學習動力
中國五千年的古老文明孕育了燦爛的數學文化,涌現出了劉徽、祖沖之等偉大的數學家,將他們身上發生的許多趣聞軼事介紹給學生,可以有效拉近學生與偉人之間的心理距離,也可以豐富教學內容,拓展學生的眼界,萌發學習動力。又使學生在知識理解的過程中真正受到文化感染,產生文化共鳴。
例如在教學《簡便計算》的內容時,向學生介紹德國大數學家高斯上小學時發現“高斯求和公式”的故事:10歲時,解決了老師出的難題“1+2+3+……+98+99+100=( )”。通過詳細介紹,學生明白了高斯從小就喜歡動腦筋找規律。鼓勵學生如果學習時也能像高斯一樣刻苦、勤奮、好學、善思,那么將來也會成為數學家的。這樣既加深了學生對所學知識的理解和認識,同時也沖破了對數學家頂禮膜拜的心理距離,進而產生“心向往之”的學習動力。
三、滲透數學思想方法,有利于可持續發展
數學的文化特征不僅僅只在于數學的歷史性和美學價值,凝聚在數學之中的美妙絕倫的數學思維方法、探索不止的數學精神、求真、善、美的數學品格,對于一個人全面和諧的發展,都具有極為重要的意義。因此在過程與方法的教學中,有意提煉、感悟數學的思想方法,在培養學生對數學興趣的基礎上,意會數學中的轉化等思想,讓學生的心田浸潤數學文化。
例如在教學“圓柱體體積計算公式”時,我運用多媒體播放了動畫片“曹沖稱象的故事”,一方面激發了學生學習的興趣,另一方面又引起了學生的沉思:可不可以把圓柱體轉化成已經學過的圖形來分析呢?而在把圓柱體轉化成長方體時,我又根據學生的敘述,用多媒體演示了多種切拼方法,并在切拼時引導學生發現:無論哪種方法都要把圓柱分得很細小,拼成的圖形才越接近于標準的長方體。在這一過程中,潛移默化地向學生滲透了轉化、微分、積分等數學思想方法,為學生的可持續發展服務。這種思想方法是在學生未來的人生道路中,比圓柱體積公式更有用、更有生命價值的知識。
四、傳承數學文化。激發創造潛能
《課程標準》中特別重視對學生創新意識和能力的培養。在數學教學中學生除了學習到應有的知識與數學素養以外,更要在此基礎上實現數學文化價值的創新與創造,激發出創造的潛能。
筆者在教學《年、月、日》時,學生被古人的智慧所折服,也了解了“年、月、日”的簡單規則。接著筆者引導學生討論一下現實公歷不合理之處,能否根據天體運動將現行公歷改一改呢?學生各抒己見:有的學生說,一年中有大月、小月、平月,太麻煩了,把每個月都變得一樣多好;有的學生說,有的年份是閏年、有的年份是平年,有什么辦法能讓每年的天數都一樣就好了……公歷改革的方案千奇百怪,但學生都從人性化的角度去思考、設計,體現了很有價值的創新、創意。學生在已有歷史背景和現實環境中,從人文創新的立場出發去解決問題,無論其中包涵幾分科學因素,也都是學生有價值的創造結晶,是學生創造潛能的集中體現。
五、進行審美教育,感受數學文化
數學教學中要通過數學美、對稱美、簡捷美、黃金分割美等抽象美感的熏陶,培養學生的審美能力。作為數學教師要經常性地為學生展示數學美,以此來啟迪學生的求知愿望,凈化學生的心靈,
例如教學《圓的認識》,在導入部分,我用錄像演示了一個石子投入池塘的畫面,屏幕中碧波如鏡,飛石入水,在池塘里蕩起的漣漪,產生了一個又一個同心圓,接著又播放了大自然中的圓:有盛開的向日葵、五顏六色的花朵、雷達發出的電磁波,還有天壇、錢幣、剪紙、中國結等一幅幅栩栩如生的畫面……這一切讓學生感受到圓與我們的生活息息相關,利用圓的特征,可以設計出許多美的事物。數學文化使新課程提出的情感目標在這里得到了落實,同時也有效地實現了數學與審美的融合。
綜上所述,數學不只是知識和方法的簡單匯聚,它應該是一個開放的文化體系,是人類智慧和創造力的結晶。我們在承以和弘揚數學工具價值的同時,更應該傳承它的文化價值,在日常教學中努力彰顯數學的文化品性,真正使數學學習成為學生獲得知識、形成方法、感悟價值、提升精神的生命歷程。