陸寶泉
(高郵市送橋鎮送橋小學 江蘇揚州 225651)
數學作為人類智慧發展的重要組成部分,同樣充滿了文化內涵。可很多教師在教學數學時,沒有重視對數學“文化性”的教學,僅僅帶著學生學習數學知識和技巧。而學生之所以覺得數學是枯燥乏味的,也與數學教學沒有“文化性”有關。因此,教師應注重把數學知識與數學文化相連,從而確保學生在具有文化氣息的課堂中實現數學核心素養的培養。
數學文化主要涉及有關數學知識的歷史。萬洪生教授是臺灣知名的數學史專家,他認為:“學習數學史,有利于我們接觸到其‘演化’過程,從而從更高層次進行數學知識的整合。”而把數學史引入數學課堂,可以通過不同的形式,主要問題是引入方式是直接的還是間接的。
例如,在“圓的認識”的教學中,特級教師華應龍就充分利用了數學歷史來進行文化教學。華老師在對圓的特點教學中,鏈接了我國古代思想家墨子對圓的表述:“圓,一中同長也。”華老師為學生解釋了這句古文的意思,接著發問道:“‘一中同長’的除了圓,正三角形、正四邊形、正五邊形和正六邊形等類似圖形是不是也符合這個說法?”學生聽到這個問題時有些驚訝。教師這時可把正三角形、正四邊形等,按這個規律不斷地增加邊數,直到正八百一十九邊形,一個接一個地在屏幕上進行投影,學生就會發現正多邊形邊數越多,越接近圓,從而為學生理解“圓出于方”的思想提供了依據。學生在觀察正多邊形演變到圓的過程中,間接地感受了魏晉時期的數學家劉徽所采用的“割圓術”,從而認識到“圓就是正無數邊形”這一極限思想。
引導學生深入知識根源去理解本質,有助于更好地理解知識及文化。在解決實際的數學問題時,學生的文化意識與品格能得到較好的體現,文化水平也能從中看出。學生在解決問題的過程中,需要調動自己敏銳的觀察力和判斷力,對題目中隱藏的數學思想和方法進行挖掘,從而實現有效解決,并在這一過程中體現出數學文化的作用。
教師應鼓勵學生進行深層次的思考,推動思維走向知識深處,去領會其內涵。教師在組織學生交流時,應積極帶動學生的思維,鼓勵學生發揮想象。因為學生思維層次不夠深入,教師要抓住學生“應發而未發”和“無疑而有疑”的時機,在此基礎上創造適合交流的機會,引導學生進行更深刻的思考。
為了讓學生能有效地領悟數學的魅力,進而愛上數學,首先要讓他們體認數學文化。學生通過探究數學問題,就能不斷地深入其核心之中。這一過程既探究了數學知識,又有效地體認了數學文化。
教師應教會學生如何用數學的思維和眼光去分析數學問題,從而對數學所蘊含的道理有所領會。教師組織學生解決數學問題時,還應引導學生從中積累數學經驗,樹立起數學意識,提升數學能力。以這樣的方式指導學生解決數學問題,就在其中融入了文化因素,改變了以往應用題模式的問題教學。
以“素數和合數”教學為例,一位教師先讓學生從20的因數出發,對20以內的數按照“素數”和“合數”進行分類,“0”和“1”另算,然后再出示諸如73,87,89,91一類的數字,讓學生對其是否為素數進行判斷。學生中產生了三種解決這一問題的不同思路:①把這些大數作為被除數,然后連續用1,2,3…作除數進行計算;②直接用已掌握的2,3,5,7……這些素數作為除數進行計算;③隨意挑選數字作除數進行計算。學生在探究和對比中,體會到第二種思路的好處。教師此時就可引入“陳景潤的故事”以及“哥德巴赫猜想”,并介紹“厄拉多塞篩法”,實現與數學文化的結合。于是學生就能通過解決問題對數學文化的美進行領悟。在這一過程中,學生自主地進行了觀察、推導、歸納、想象、優化和創造,無不體現著數學文化的推動作用。
人們對美的認識往往停留在大自然和藝術等方面,其實數學也有它獨具特色的“美”。數學的美主要體現在它能把一些事物的本質和規律,以簡潔的概念或定理等方式進行表現,這也是最能體現數學文化深刻內涵的地方。教師在教學時,要引導學生從數學中挖掘出“數學美”并進行體會,從而領略深厚的數學文化。
以“加法結合律”教學為例,一位教師展示了如下的題目:
30+25+35= 30+(25+35)
234+47+85= 234+(47+85)
然后教師發問:“同學們,在計算時你們有沒有發現什么規律?”
生:兩邊的式子形式不一樣,但得到了相同的結果。
于是,教師在兩個式子中間加上了等號,并繼續問:“請大家想想,對于這個規律,能不能用一句話來進行表達呢?”
三個數相加,可將后兩個數的和與第一個加數相加,得到的結果不變。
師:這就是我們要學習的加法結合律,請大家用數學式子的方式表示出這一規律吧!
學生在思考后得到三種表示方式:
①(數1+數2)+數3=數1+(數2+數3);
②(數a+數b)+數c=數a+(數b+數c);
③(a+b)+c=a+(b+c)。
師:你們覺得哪種表示方式更好呢?說說自己的原因。
學生一致同意第三種方式最好,因為形式簡潔,易于記憶。
師:是的,我們今天要學習加法結合律就可用這個簡潔的式子進行表達,可見以字母的形式進行表達,不僅包含了豐富的文字意思,而且簡單明了,非常神奇!
綜上所述,數學來源于人們從古至今在生活中的經驗,具有深厚的文化氣息。教師在教學數學課程時,除了讓學生學習知識外,還應讓學生對數學的文化和歷史發展進行了解,從而刺激學生在自主深入探究中領略數學文化的精髓,推動學生更主動地投入到數學學習之中。學生在學習數學知識和文化中,就能實現對數學知識的更好掌握,同時還能培養數學情感,推動課堂教學效率穩步提升。