數學文化是人類文化的重要組成部分。數學學科的發展凝聚了一代代人的心血和智慧,數學教師應該通過引領學生的學習,讓學生感受數學的博大與精深,領略人類發展的智慧與文明;同時,在教學中滲透數學文化,也是新課程標準的理念之一。如何充分利用課本素材,挖掘豐富的數學文化資源,讓學生體驗和感受數學文化,已經引起了一線教師的關注。
一般認為,數學文化有廣義和狹義之分。南開大學數學科學學院教授顧沛指出:從狹義角度看,數學文化是指數學思想、方法、觀點、思維及語言、教學方法等;廣義角度看,數學文化是指除上述內涵以外,還包括數學的發展歷史以及數學對社會發展的應用意義等。學生學習數學知識的主要資源就是教材。人教版初中數學教材中含有豐富的數學文化內容。下面筆者就利用課本素材,充分挖掘數學文化資源,滲透數學文化列舉幾個教學實例。
重視數學史教育
數學史包括數學家和數學故事等。數學史,向人們展示了數學概念的起源、思想方法的形成、理論體系的發展。在教學中結合課程內容,充分利用數學史,激發學生學習數學的興趣,加深對知識的理解,了解數學及其理念、思想、方法在人類文化發展中的重要作用和地位。例如:在教學七年級下冊第七章《平面直角坐標系》時,為了激發學生的學習興趣,同時為學習本節新知識提供實際背景,更好地引入新知,筆者首先引入了一個數學故事,介紹了數學家笛卡爾發現“數對”的過程。故事簡述如下:笛卡爾一直在思考怎樣能把“點”和“數”建立起聯系。一天,他看到蜘蛛在屋角左右拉絲。這令他豁然開朗,可以用一個數來表示蜘蛛在蜘蛛網上橫向的位置,再用一個數來表示蜘蛛在網上縱向的位置,用橫向和縱向兩個數就可以確定蜘蛛在網上的位置了。這樣就可以用“數對”來確定一個點的位置了。于是,他就創建了平面直角坐標系,從此便開始了用代數的方法研究幾何圖形。他本人也受到了人們永遠的尊敬。課后,讓學生們繼續查閱資料,了解數學家笛卡兒的生平、平面直角坐標系的產生及它對數學的影響。這樣,不僅提高了學生的學習興趣,也讓他們在感受古今中外數學家孜孜以求的探索歷程的同時,也了解了數學知識的產生和發展。
了解數學思維過程和思想方法
人教版數學教材中,有很多章節都設置了“閱讀與思考”這一拓展性欄目。其內容大致可以分為如下幾類:一是屬于介紹數學史或數學思想,比如“圓周率π”“中國人最先使用負數”“方程史話”“幾何學的起源”“一次方程組的古今表示及解法”等;二是屬于教材相關內容的拓展與加深,比如“為什么說不是有理數”“用求差法比較大小”“楊輝三角”“x2+(p+q)x+pq型式子的因式分解”“海倫-秦九韶公式”等;三是屬于相關知識的應用,比如“用經緯度表示地理位置”“科學家如何測算巖石的年齡”“生活中的反比例關系”等。在數學教學中,教師要充分利用這些閱讀材料,組織學生閱讀并進行適當的討論。這不僅有助于學生了解數學知識的產生和發展過程,而且通過對比不同時代的數學背景和觀點,也突出了基本的數學思想和方法,能幫助學生更好地理解數學,欣賞數學。
結合實際,感受數學文化的應用
數學在應用方面的廣泛性,是數學文化的重要特征之一。讓學生“了解數學的應用價值,增強應用數學的意識”,是《數學課程標準》的目標之一。
例如:七年級上冊第三章《實際問題與一元一次方程》中,“配套問題”“工程問題”“銷售盈虧問題”“球賽積分問題”“行程問題”等生活中的實際問題,都是提高學生數學應用意識的很好載體。人教版新版數學教材中每冊都安排了一個課題學習內容,如“設計制作長方形紙盒”“從數據談節水”等,教師在教學過程中,要充分利用教材中的這些資源,讓學生經歷這些問題的研究和解決過程。通過這些內容的學習,一方面能使學生將學到的數學原理、方法運用于生活中,解決生活中的實際問題,真正做到學以致用;另一方面,能使學生充分認識到生活中很多有關數量和圖形的問題,都可以抽象成為數學問題,用數學方法解決。在學習和運用數學知識的同時,讓學生們體會到數學并不遙遠,它就在人們身邊,就在日常生活中,數學可用,也能用。
數學文化博大精深,內涵豐富。教師在傳授數學知識時,更應該弘揚數學文化,并將數學文化真正滲透到課堂,融入教學之中,使數學文化成為數學教學的重要組成部分,讓學生感受數學文化的魅力,真正提高數學素養。
(作者單位:遼寧省大連經濟技術開發區濱海學校)