摘 要: 數學是研究空間形式和數量關系的科學,是科學和技術的基礎,是人類文化的重要組成部分。數學本身有著豐富的內涵,數學發展的歷史就是一部文化的歷史,將數學文化滲透到各個教學環節之中,能夠提高數學課堂教學質量,從而提升學生的數學素養。
關鍵詞: 中職數學教學 滲透 數學文化
國家教育部新頒布的《中等職業學校數學教學大綱》指出:“數學是研究空間形式和數量關系的科學,是科學和技術的基礎,是人類文化的重要組成部分。”中等職業學校的文化課教學,承擔著提高民族素質,滿足學生職業生涯發展的需要,為專業知識學習和技能培養奠定基礎的任務,其目的是培養生產、服務一線的高素質勞動者。數學本身有著豐富的內涵,數學發展的歷史就是一部文化的歷史。在如今課改要求以人為本的理念下,我們的職業教育更應以學生為主體,在教學中更好地體現數學文化,讓學生了解、體會數學文化,從而豐富學生的數學文化內涵。數學文化已成為現代人文化素質的一部分,其美妙絕倫的數學思維方法、探索不止的數學精神、求真臻善達美的數學品格,對于一個人全面的發展具有極為重要的意義。
隨著中職招生規模的擴大和升學政策的調整等因素,中職教育正面臨著前所未有的困惑與挑戰,學生起點低、差異大,厭學現象嚴重。學生之所以選擇職校正是因為本身文化課基礎弱,特別是數學很大一部分學生基礎較差,學起來確實有困難,甚至有些學生從小學開始就對數學不感興趣,從沒興趣到不想學,最后導致一竅不通,他們的共同點就是看不到數學的實用價值,因而學習起來提不起勁。再者,職業學校教材基本上還是保留了普通高中數學教材的基本結構。如今的數學課堂,由于對知識、技巧等工具性價值的過度追逐,數學原本具有的豐富內涵日益被單調、枯燥的數學符號所替代,并幾乎成為數學的全部。在學生眼中,數學的最大功能就是計算再也別無他用。
那么如何把數學文化融入職業學校數學教學中?這是職業學校數學課程面臨的一個新的課題,數學文化的融入無疑是促進職業學校數學教學的一個重要手段,將數學文化融入各知識點中,即將數學文化體現在各教學環節之中也勢在必行。只有不斷地挖掘教材中的數學文化,才能在教學中滲透數學文化,達到“潤物細無聲”的教學效果,從而提高數學課堂教學質量。那么如何讓數學文化滲透到課堂教學中呢?可以從以下六個方面進行滲透。
一、在各章引言教學中滲透數學文化
引言課的目的不僅要讓學生了解本章的知識內容和結構,更要讓學生明白本章涉及的重要的數學思想方法及產生和發展的過程。如,在《復數及其應用》的引言教學中,可以向學生介紹自然數、整數、有理數、無理數、虛數的產生和發展過程,可以講述無理數的發現讓畢達哥拉斯的門徒希伯斯(Hippasus)為此付出了生命代價的故事,使學生了解人類知識發展的曲折過程。這樣既能揭示復數產生的知識背景,使學生受到深刻的歷史唯物主義教育,同時又能調動學生學習復數的積極性。又如,在《概率與統計初步》的引言教學中,向學生介紹概率的產生最初源于“機會性游戲”,發展于賭博中的“分賭注問題”,雖然它的起源有點“不光彩”,但是它的確源于生活,而且現在已經成為一門應用十分廣泛的學科。
二、在數學概念、定理、公式教學中滲透數學文化
概念、定理、公式的學習總是比較枯燥的,如果能有一個精彩的數學史故事點綴其中,則可以活躍概念、定理、公式課堂教學的整體氛圍,喚起學生無限的遐想,啟發引導學生走進數學的殿堂。如在講授立體幾何中的體積公式時,可以介紹一下祖暅是中國古代研究幾何體體積的驕傲,他在研究過程中“善于觀察桌面上的一摞書來研究幾何體體積”的數學思想和智慧;他通過細心觀察、大膽猜想得出“冪勢既同,則積不容異”、執著驗證,并不滿足于已得結論,不斷超越、執著奮進,從而成功地將其應用于球的體積的推算的探索精神等,更應該通過課堂浸潤到學生的內心深處。將這段數學歷史有機融入到柱體體積的探索過程中來,使學生的感受更豐富了,認識更全面了,同時體會感受到數學家求真、智慧、創新、理性、探索精神、嚴謹的態度和科學的方法,激發學生愛數學、學數學的極大興趣,達到在數學教學中滲透著數學文化的作用。
三、在教學設計中滲透數學文化
一堂好的教學情境設計,有利于激發學生的學習欲望和主動參與的興趣,使學生主動思考問題,積極投入到自主探索、合作交流的氛圍之中,從而能夠順利地突出這節課的重點,突破難點。如函數周期性的教學時,學生會很自然地想到時鐘、星期、晝夜的變化、一年四季周而復始、潮汐現象有規律地往復再現,等等。但是如果教師朗誦“離離原上草,一歲一枯榮,野火燒不盡,春風吹又生”,課堂情景又將如何?同學們會恍然大悟,原來白居易還是“數學家”,他不僅在前兩句揭示了周期函數問題,而且后兩句還說明了若T是函數f(x)的周期,則KT(K∈Z,K≠0)也是函數f(x)的周期,由此,周期函數之美像詩一樣躍然紙上。好的開端是成功的一半,因此每一節課的教學設計是上好這堂課的關鍵。數學教學的每節課都能培養數學意識,只在有心與無心、有意與無意之差別而已,在教學中有意識地進行數學文化教育的滲透,能讓學生產生出喜愛數學的情感。
四、在例題教學中滲透數學文化
數學例題在課堂教學中是不可缺少的一個教學環節也是花時間最多的,因此在例題教學中滲透數學文化也是最好的途徑之一,因此我們總希望課堂中的例題設置,既能達到知識功能的目的,又不失去教育功能。
五、在課后作業中滲透數學文化
數學作業是教學的一個重要環節,是數學課堂教學的延續,是學生在課外獨立進行的數學活動,能使學生懂得數學來源于實踐,又作用于實踐,讓學生在數學作業中了解數學,體味數學的文化價值,激發愛國熱情,培養社會責任感、使命感,形成積極的探索態度,增強創新意識。
在《直線和圓的方程》章節有這樣一道習題:趙州橋圓拱的跨度是37.4米,圓拱高約為3.7米,求出其圓拱所在的圓的方程。學生做完這道習題后,教師用趙州橋的圖片,從不同的角度向學生展示這造型奇特、氣勢雄偉的趙州橋。教師可以向學生介紹:趙州橋建于一千三百多年前的隋代(公元605—618),整個橋身是圓弧的一段,長50多米,寬9米多。這么長的橋,全部用石頭砌成,沒有橋墩,只有一個拱形的大橋洞,橫跨在37米寬的河面上。這樣巨型的跨度,在當時是首屈一指。而更顯示其先進技術的是,還增加了洪水季節橋下的過水面積,四個小孔可以輔助宣泄洪水,減輕了洪水對橋身的沖擊力,不但堅固而且美觀。這種設計是建橋史上的偉大創舉,創造了敞肩拱的新式橋型,使拱橋的建造技術達到了一個新的水平,是綜合運用包括數學在內的多種科學知識的典范,可以讓學生了解著名的歷史名勝,進行愛國主義教育,提高藝術鑒賞力,從而提高學生的數學素養。
六、利用閱讀與欣賞滲透數學文化
每章章末的閱讀與欣賞都與本章內容有著非常密切的聯系,有些闡述與本章相關內容的歷史背景和歷史人物;有些用比較新穎的辦法介紹解決相關問題的具體方法;,有些則用高等數學的知識更深層次挖掘和探索相關知識,閱讀與欣賞是必修內容的有益補充和延伸,不僅促進了數學教學,增長了學生的知識,開闊了學生的視野,在激發學生的興趣和培養學生應用數學的意識方面有著獨特的作用,而且提高了學生的數學素養和整體素質。
如《解析幾何的創始人——笛卡爾》、《華羅庚與統籌方法》,學生可以了解數學家的生平事跡,從中學到數學家嚴謹治學、刻苦鉆研、頑強拼搏的精神。又如《算法與中國古代數學》,學生可以從中了解我國古代的科學成就,增強民族自豪感和自信心。再如《利用計算機來裁決》介紹了名著《紅樓夢》和《靜靜的頓河》等幾部文學著作的作者的考證,數學家通過復雜的數量分析和計算進行考證,最后確定了真正的作者。教學中可以借助這些閱讀材料,使學生認識到學習數學的重要性和必要性,幫助學生糾正“數學難而無用”的錯誤思想,喚起學生的求知欲,激發學習熱情,培養學生自覺學數學、用數學的意識。
總之,數學的內涵十分豐富,數學應該作為一種文化走進課堂,注重將數學文化有機地滲透到不同的數學教學環節中去,通過各種途徑讓學生在學習、探索、交流的過程中潛移默化地得到熏陶,使學生在學習數學中體驗數學文化,感受數學文化的魅力,領會數學的學習價值,從而提高自身的數學素養。