淺談如何做好中學生的數學教育工作

摘要：數學是人類文化的重要組成部份，數學課程應當反映數學的歷史、應用和發展趨勢，以及數學科學的思想體系、美學價值、數學家的創新精神和數學在人類文明發展中的作用，以便在中學生中逐步形成正確的數學觀。

關鍵詞：中學生；數學；文化；應用；創新

馬克思說過：一門科學只有成功地運用數學時，才算達到了完善的地步。數學的內容、思想、方法和語言已廣泛地滲入到自然科學、社會科學的各個領域，成為現代科學技術的基礎。法國建筑師L.柯布西耶甚至把數學比作是神的武器，認為是神在操作著數。由此可見做好數學教育是一件十分重要的工作。

目前，對于中學數學教育一種普遍的觀點認為數學不過是一種思維的鍛煉，只要能達到對學生進行邏輯思維能力的訓練就行了。因而我們的教學就測重于讓學生多記公式并考試，由大量的計算來訓練出一些基礎扎實，但知識面狹窄，能解難題，但創造力弱，且應用數學解決實際問題的能力比較差的“尖子生”。如此，學生就失去對數學的好奇心，毫無疑問地數學在他們眼中也就變成了一門枯燥乏味的抽象的，只是為了考試而不得不學的學科。很顯然，在如今的數字時代，這種思想很不利于他們今后的發展。但是，教師們又如何能做好中學的教學工作呢？，筆者認為可以從數學應用與文化兩方面著手提高學生學習數學的興趣。

一、關于數學應用

教師在平時的教學中，應立足課堂、立足教材，把一些相關的數學應用的問題“切入”到教學中，提高學生數學應用能力，讓學生體會數學是多么美妙而充滿智慧的學科。

例如：數學中的平移變換與音樂的音階、立體幾何與材料工程學里的分子結構、概率論與經濟學、排列組合與人類DNA密碼的破解、混沌學與氣象預測、離散數學與數字信號處理、線性規劃與人力資源、矩陣理論與復雜計算機網絡等。這些知識都很好地反映了學科之間的聯系，通過這些實例能讓學生體會到數學有著廣泛的應用價值。從而培養學生善于思考、勇于探索、大膽創新、不斷進取的精神，其意義也就超出了數學學習本身，是提高學生素質的重要途徑。

具體來講，當教師講到正弦函數這一章節時就可以考慮其在現代數字信號處理方面的應用來提搞學生的興趣。教師可以從正弦信號引伸出信號的傅立葉展開，再由此引伸出現代語音信號處理中的小波分析方法，進而再講述工程師們是如何通過數學來一步步地實現手機語音通迅的完善。由此，可以讓學生明白他們所學的正弦函數在人類歷史中占有多么重要的地位，讓他們更想用心學習。同時也培養學生學習數學的整體觀念，以及探索求知的精神。

二、關于數學文化

教師可以在平時的教學中，將數學文化貫穿于整個數學課程并融于教學中，培養學生的數學文化素質。對人類而言，歷史上那些經典的劃時代的數學思想，無疑是無限寶貴的財富。相信擁有這些財富的學生定能在他們今后的成長中取得更好的成就。

例如，海王星的發現。1781年，英國天文學家赫歇耳，用望遠鏡發現了天王星。19世紀，人們在對天王星進行觀測時，發現它的遠行總是不太“守規矩”，老是偏離預先計算好的軌道。到1845年，已偏離有2′的角度了。這到底是什么原因呢？數學家貝塞爾和一些天文學家設想，在天王星的外側，一定還存在一顆行星，由于它的引力，才擾亂了天王星的運行。可是，天涯無際，到哪兒去尋找這顆新的行星呢？1843年，英國劍橋大學22歲的學生亞當斯，根據力學原理，利用各種數學工具，通過10個月時間的計算，確定了這顆未知行星的位置。并根據希臘神話故事，把它命名為海王星。這是人們用筆最早計算出的行星。又如，電磁波的發現。英國物理學家麥克斯韋概括了由實驗室建立起來的電磁波現象規律，把這些規律表達為二階微分方程的形式。他用純數學觀點從這些方程中推導出存在電磁波，且這種波按光速傳播，由此提出了光的電磁波理論。這理論后來被證明，促進了現代無線電技術的產生和發展，純數學在此起到了巨大的作用。可以說沒有數學的發展就沒有現代通信技術的發展。此外，愛因斯坦的相對論以及電子計算機等的發明與發現都與數學息息相關。

具體來講，在學習弧度制時，教師可以介紹它是由瑞士數學家歐拉發明的，而且歐拉是有史以來最多產的數學家，他的全集共計75卷。歐拉實際上支配了18世紀的數學，對于當時新發明的微積分，他推導出了很多結果。在他生命的最后7年中，歐拉的雙目完全失明，盡管如此，他還是以驚人的速度產出了生平一半的著作。由此，通過講些數學故事，教師在活躍課堂氣氛，拉近了數學與學生的距離，使他們感受到數學科學的智慧，從而培養學生嚴謹的科學態度、鍥而不舍的探索勇氣，領悟到基本科學方法。

總而言之，只有努力把數學作為一種文化來體現，做一種工具來應用，讓學生不再覺得數學只是一些枯燥的公式、定理，這樣才能充分發揮數學的教育功能，培養學生的數學審美感和抽象思維能力，使學生更加自主的去學習、探索、研究和運用數學。

參考文獻：

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