如何在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化

廣西龍勝各族自治縣龍勝中學(xué) 陳維新

從高中數(shù)學(xué)教育改革角度來講，高中數(shù)學(xué)不僅僅是知識(shí)學(xué)習(xí)，還是數(shù)學(xué)文化學(xué)習(xí)之旅。高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)文化的重要性，主動(dòng)轉(zhuǎn)變思想觀念，落實(shí)文化教育，將數(shù)學(xué)文化滲透到數(shù)學(xué)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而培養(yǎng)學(xué)生人文精神，促使學(xué)生全面發(fā)展。

一、還原文化歷程，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師主要承擔(dān)傳授數(shù)學(xué)定義、方法和思想的任務(wù)，學(xué)生主要承擔(dān)學(xué)習(xí)、理解、內(nèi)化、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的任務(wù)。從數(shù)學(xué)知識(shí)的源頭來看，無論是數(shù)學(xué)定義、方法，還是數(shù)學(xué)思想，都是經(jīng)過無數(shù)人的長(zhǎng)期探索所形成的，數(shù)學(xué)知識(shí)體系的起因、發(fā)展和完善，都是數(shù)學(xué)文化的歷史進(jìn)程，表現(xiàn)出濃厚的人文特色。在教學(xué)過程中，教師可以通過還原數(shù)學(xué)知識(shí)文化歷程的方式，讓學(xué)生在特定的情景中感知數(shù)學(xué)文化，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性，進(jìn)而提升教學(xué)效率。

例如，在講解“二項(xiàng)式系數(shù)”知識(shí)的過程中，教師可以以楊輝三角的數(shù)學(xué)發(fā)展史和不同數(shù)學(xué)家的探索為契機(jī)，滲透數(shù)學(xué)文化，還原數(shù)學(xué)文化歷程：北宋時(shí)期，數(shù)學(xué)家賈憲在《釋鎖算術(shù)》首次提出了“古法七乘方圖”，介紹了二項(xiàng)式系數(shù)；南宋1261年，數(shù)學(xué)家楊輝在《詳解九章算法》中論述了賈憲的著作，這是歷史上最早有關(guān)二項(xiàng)式系數(shù)的科學(xué)記載；元代 1299年，數(shù)學(xué)家朱世杰在《四元玉鑒》，介紹了級(jí)數(shù)求和公式，得出了關(guān)于二項(xiàng)式系數(shù)的科學(xué)論證；1654年，法國(guó)數(shù)學(xué)家B·帕斯卡在《論算術(shù)三角形》中，詳細(xì)論述了數(shù)學(xué)三角形，得到了推廣。在還原數(shù)學(xué)文化歷程基礎(chǔ)上，自然引入二項(xiàng)式系數(shù)的概念和公式，循序漸進(jìn)地開展數(shù)學(xué)教學(xué)。

二、創(chuàng)新解題思路，傳播數(shù)學(xué)文化

在教育改革背景下，引導(dǎo)學(xué)生順利解題不再是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心目標(biāo)，而是落實(shí)在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)層面。在數(shù)學(xué)解題教學(xué)中，很多教師更注重指導(dǎo)學(xué)生掌握解題思路，忽視了解題過程中的文化傳播。當(dāng)然，把解題作為主要的教學(xué)內(nèi)容固然沒錯(cuò)，但如果因此把解題作為高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的全部，那就大錯(cuò)特錯(cuò)了，數(shù)學(xué)解題的過程同時(shí)也是傳播思想文化和數(shù)學(xué)方法規(guī)律的過程。數(shù)學(xué)解題過程，不但蘊(yùn)含著解題技巧和思路，還蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)家們的思維方式和科學(xué)探究。

例如，在運(yùn)用幾何定理求解幾何問題的過程中，教師可以結(jié)合例題，創(chuàng)新解題思路，讓學(xué)生跟隨數(shù)學(xué)家的探索軌跡，去理解幾何知識(shí)。比如，可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)空間幾何模型，讓學(xué)生通過具體的空間幾何模型，去理解數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的過程，創(chuàng)造數(shù)學(xué)理論的探索足跡，從而通過直觀的方式，加深學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，實(shí)現(xiàn)滲透數(shù)學(xué)文化的目標(biāo)。通過滲透數(shù)學(xué)文化的方式，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)知識(shí)之外的文化知識(shí)，拓展解題思路，加強(qiáng)數(shù)學(xué)文化體悟。

三、加強(qiáng)學(xué)科文化整合，為數(shù)學(xué)課堂添魅力

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，滲透數(shù)學(xué)文化，需要從文化整合角度，考慮數(shù)學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系，將其他學(xué)科的知識(shí)滲透到數(shù)學(xué)文化中，為數(shù)學(xué)課堂增添新的魅力。在數(shù)學(xué)課堂中，滲透數(shù)學(xué)文化，不應(yīng)當(dāng)局限在單一的數(shù)學(xué)文化中，而是應(yīng)當(dāng)找到數(shù)學(xué)在自然科學(xué)和人文科學(xué)之間的聯(lián)結(jié)紐帶，整合出數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的人文性質(zhì)并應(yīng)用到數(shù)學(xué)教學(xué)中，從而更好地加強(qiáng)數(shù)學(xué)文化的滲透。

在自然學(xué)科教學(xué)中，很多知識(shí)都體現(xiàn)了數(shù)學(xué)思想。比如，物理教學(xué)中的公式、定律，化學(xué)教學(xué)中的平衡思想，生物教學(xué)中的細(xì)胞分裂等，這些與數(shù)學(xué)知識(shí)存在息息相關(guān)的聯(lián)系，教師可以從這些角度實(shí)現(xiàn)文化整合。在人文學(xué)科教學(xué)中，數(shù)學(xué)文化體現(xiàn)得更為內(nèi)斂，需要教師深入挖掘。例如，王維的《使至塞上》中“大漠孤煙直，長(zhǎng)河落日?qǐng)A”一句，可以看作數(shù)學(xué)與語文之間的整合。畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為：“一切立體圖形中最美的是球形，一切平面圖形最美的是圓形。”圓形和球體代表了對(duì)稱美、和諧美和均衡美。詩句中，大漠是平面，長(zhǎng)河是曲線，孤煙是直線，落日?qǐng)A是圓，這些枯燥的數(shù)學(xué)元素，被詩人美化為審美意境。通過平面上直線、曲線、圓之間的位置關(guān)系，可以更好地理解平面幾何知識(shí)，特別是圓的位置關(guān)系。將數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為古詩文，可以讓學(xué)生在優(yōu)美的意境中更好地理解數(shù)學(xué)知識(shí)。由此形成了數(shù)學(xué)知識(shí)與語文知識(shí)的融合，既向?qū)W生灌輸了相關(guān)的數(shù)學(xué)概念，也從另一個(gè)層面上推動(dòng)了數(shù)學(xué)文化與其他學(xué)科文化的滲透。

在教育改革背景下，推進(jìn)教學(xué)革新，增強(qiáng)教學(xué)方式和內(nèi)容的多樣性，已經(jīng)成為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的必然趨勢(shì)。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師除了講授數(shù)學(xué)知識(shí)以外，還應(yīng)當(dāng)巧妙滲透數(shù)學(xué)文化，挖掘數(shù)學(xué)文化的實(shí)際價(jià)值，讓學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)家堅(jiān)持不懈的意志品質(zhì)、科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和科學(xué)的探究精神，盡最大努力發(fā)揮數(shù)學(xué)文化的積極作用，促使數(shù)學(xué)教學(xué)效果的有效提升。