【摘要】將數學文化融入數學課堂教學中,已經得到越來越多教師的認可和重視。新課程標準指出,高中生應適當地學習“數學文化”,領會和感悟數學特有的文化內涵。為此,高中數學課程提倡體現的數學的文化價值,并在適當的內容中提出對數學文化的學習要求,所以本文通過具體實例,就數學文化在高中數學課堂教學中的滲透,進行有益的探索,希望能借助數學文化的魅力促進學生學習數學的興趣。
【關鍵詞】高中數學 課堂教學 數學文化 滲透
【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)19-0122-01
一、提出問題
新視域下,新的教學理念和教學方式、評價方式已深入人心。但是在實際教學中,眾多高中生依據是唯分數論。迫于各種壓力,老師為追求短期效益和高分,往往會以習題為中心,組織學生進行大量的訓練。
這樣的課堂,學生無法體會數學知識的形成過程,一節課下來,往往是知其然而不知其所以然,學生對數學知識在生產生活中的應用更是少了親身體驗,久而久之,學生對數學的認識是零散的,雜亂的,更不可能將數學知識與其他學科有機地聯系起來。因此,作為高中的一線教師,我們更應關注高中數學課堂教學,以新課標為標桿,理性思考如何在課堂中融入數學文化的教育教學。
在高中課堂教學中融入數學文化教育,有助于拓展學生的知識面,增強他們的學習興趣,增強數學與各學科的聯系,開闊學生的視野,讓學生更好地認識數學,并將數學知識用于生活實踐中。在課堂教學中重視數學文化的滲透和教育,能提升學生的綜合能力,取得較好的教學效果,是數學課堂教學進行素質教育的良好途徑。
二、將數學文化融入課堂教學的方法
數學文化的內涵不僅表現在知識本身,還寓于它的歷史。在課堂上,教師可以根據教材特點,借助數學史料營造一個寬松的數學學習環境,創設情境吸引學生,激發學生積極主動的參與課堂學習,并充分的讓數學歷史凸現其文化底蘊。
1.以數學史為載體,充分發揮數學文化的情感教育功能
在學生學習數學知識的過程中,適當接觸一下數學史,數學史是數學文化傳播的有效載體,可以讓學生充分地認識到數學思想方法對人類文明的影響,感受到數學發展歷程中的曲折與快樂,使學生的情感體驗更為豐富,有利于培養學生的探索精神和創新精神。
例:復數是高中數學的內容,它是數系的又一次擴充,很多學生感到復數不可思議。原有的對實數的理解和認識,讓學生們覺得實數就已經足以夠用,為什么還要引進復數這個概念;虛數單位i有什么意義;此時筆者向學生簡略介紹了18世紀眾多數學家備受困擾的難題:方程x2+1=0的解。這讓很多偉大的數學家也犯了難,通過還原歷史原貌,使學生認識到引入復數的必要性,增強學習的信心,從而親近數學。在教學中,筆者鼓勵學生利用一些可利用的資源去搜集信息,了解數的發展歷史。
2.充分利用數學素材,引導學生形成正確的數學觀
數學課堂教學是否有趣味性、啟發性,將直接影響他們學習數學的動機與興趣,進而直接或間接影響著學生在數學方面的學習表現。數學觀念是數學文化的核心,包括數學精神、數學意識、數學思想方法和數學思維方式。教師應有意識引導學生形成如下的數學觀:數學與客觀世界有著密切的聯系,數學有著廣泛的應用,數學是一門通過對數與形的研究揭示客觀世界秩序、和諧與統一美的規律的學科,數學是在探索、發現的過程中不斷發展變化的,是一門在學習過程中包含著嘗試、錯誤、改正與改進的一門學科。
例:(秦九韶算法)已知n次多項式,如果在一種算法中,計算的值需要k-1次乘法,計算的值共需要9次運算(6次乘法,3次加法),那么計算的值共需要_______次運算。下面給出一種減少運算次數的算法:。利用該算法,計算的值共需6次運算,計算的值共需要_____次運算。
作為教師還應挖掘隱含在其后的文化價值:①該算法早在南宋時期,我國數學家秦九韶就在他的代表作《數書九章》中提出,體現了我國古代數學研究的杰出成就;②采用“迭代法”代替了機械的運算,極大的減少了乘法的運算次數,故成為計算機處理運算問題的基本原理,有力地推動了信息技術的應用與發展。這充分體現了數學的應用價值及數學在推動人類文明進步中所起的偉大作用。因此,數學不僅僅是培養學生思維能力的有效載體,更是科學的語言,是一種文化。
3.尋求數學與其它學科的交匯,讓數學文化促進學科間的交融與滲透
利用數學知識來解決現實生活中的一些問題,體現了數學應用的廣泛性和綜合性。例某工廠生產的產品用到a1、a2、a3、…、an等n種原料,A1、A2、A3、…An為工廠的n個原料產地。現要建立一個工廠,它所需n個產地的原料數量相同,為了節約,希望各原料產地到工廠的直線距離之和最小,那么工廠的廠址應選在何處?
該題就數學角度求解則相當復雜,但若注意到其背景是物理學中的能量最低原理,則有如下解法:在一塊水平光滑的木板上按實際距離的比例確定A1、A2、A3、…Ann個點的位置,并在A1、A2、A3、…An點的位置各打一個洞,洞口光滑。將n根不可伸長的輕質繩的一端結于一點,另一端分別穿過n個洞,并在繩端系上質量相同的物體,那么,當系統平衡時,n根繩子的結點所在即為所求。
三、結束語
通過在數學課堂中滲透數學文化教育,可以讓學生更好地了解數學知識的形成和發展過程,領悟數學文化的內涵,進而提升數學素養,增強自身的綜合能力。教師要有意識地為數學課堂營造數學文化氛圍,將會使學生產生強烈的文化共鳴,受到良好的文化熏陶。
知識型的數學教育和文化型的數學教育在提高學生的素質方面都是可以發揮作用的,只是側重點不同而已。在新課標的引領下將數學文化融入課堂教學,讓數學文化的魅力滲入教材,會讓更多的學生感到數學是平易近人的,讓學生愛上數學,理解數學,能用數學,用好數學。
參考文獻:
[1]郭宗雨.高中數學教學中滲透數學文化的意義和途徑[J].教學與管理.2011(28).
[2]陳友清.微課優化高中數學教學的策略淺談[J].延邊教育學院學報.2017(06).
作者簡介:
張鶴鵬,男,河南永城人,河南師范大學數學與信息科學學院2017級學科教學(數學)教育碩士,主攻方向:中小學數學教育與教學。