摘 要:數學是人類文化的重要組成部分,而隨著新課程改革的推進,數學文化在高中數學教學中占據著越來越重要的地位。所以教師就要積極探索有效的教學策略,引導學生在學習數學基礎知識的同時深入理解數學文化的內涵,從而真正提升學生的數學素養。
關鍵詞:高中數學;數學文化;滲透;策略
一、 數學文化的重要性
《普通高中數學課程標準(實驗)》中明確指出:“數學是人類文化的重要組成部分。數學課程應適當反映數學的歷史、應用和發展趨勢。”所以說,“體現數學的文化價值”是高中數學新課程的一個基本理念。并且,引導學生學習數學文化,可以讓學生了解數學對推動社會發展的作用,意識到學習數學的重要性,并在了解數學文化的過程中逐漸樹立正確的數學價值觀。所以在高中數學教學中,教師就要積極落實新課程的教育理念,在教學中為學生滲透數學文化。以此增進學生對數學的了解,促使學生形成正確的數學觀,并有效提高學生的數學綜合素養。
二、 近幾年高考重視對數學文化的考察
(一) 例如:2018全國Ⅰ卷理科數學第10題
下圖來自古希臘數學家希波克拉底所研究的幾何圖形。此圖由三個半圓構成,三個半圓的直徑分別為直角三角形ABC的斜邊BC,直角邊AB,AC,△ABC的三邊所圍成的區域記為Ⅰ,黑色部分記為Ⅱ,其余部分記為Ⅲ。在整個圖形中隨機取一點,此點取自Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的概率分別記為p1,p2,p3,則
A. p1=p2 B. p1=p3
C. p2=p3D. p1=p2+p3
這道題目考查的是古希臘數學家希波克拉底發現的一條在平面幾何中應用十分廣泛的優美定理,被稱為“月牙定理”,即以直角三角形兩條直角邊為直徑向外做兩個半圓,以斜邊為直徑向內做半圓,則三個半圓所圍成的兩個月牙形面積之和等于該直角三角形的面積。學生如果對這一數學文化知識有所了解,那么便可以輕松解出這道題目。
(二) 2017全國Ⅰ文科數學第4題
如圖,正方形ABCD內的圖形來自中國古代的太極圖。正方形內切圓中的黑色部分和白色部分關于正方形的中心成中心對稱。在正方形內隨機取一點,則此點取自黑色部分的概率是
A. 14
B. π8
C. 12
D. π4
這道題目中出現的太極圖,被稱為“中華第一圖”,是我國比較典型的古代文化符號。而只要對“太極圖”文化稍有了解,就不難知道太極圖中陰陽兩魚呈中心對稱,且面積相等。知道這一條件,學生便可以很快得出這道題的正確結論。
三、 如何在數學課堂教學中滲透數學文化
(一) 在數學教學中滲透數學發展史
如果學生對數學史的發展歷程多一些了解,對某一數學理論的興旺和衰落、對一個概念的來龍去脈以及對某一重要數學思想的產生和影響有清晰的認識,那么學生對學習數學的重要性將會有更加深刻的體會。所以在高中數學教學中,教師可以結合教學內容為學生滲透數學發展史。例如:在學習“基本初等函數”時,教師便可以為學生介紹對數函數的產生和發展歷程。為了讓學生了解對數函數產生的來龍去脈,教師可以從天文學家在計算繁雜的“天文數字”時的困擾講起,引出天文愛好者納皮爾發明對數的動機,以此讓學生了解對數函數產生的緣由,然后教師再為學生簡要介紹對數函數的發展歷程。通過這一過程可以讓學生認識到數學深厚的文化底蘊,從而激發學生對數學的熱愛。
(二) 介紹中外著名數學家及其主要成就
秦九韶、祖沖之、陳景潤以及外國的畢達哥拉斯、高斯是學生們非常熟悉的著名數學家,而數學教材中也偶爾會有這些數學家的一些事跡。所以在數學教學中教師不妨為學生介紹一些中外著名數學家并講解一些他們的事跡和成就,這不僅可以活躍數學課堂氛圍,同時也能拓展學生的數學視野。例如:在學習“解三角形”一課時,教師便可以借著為學生介紹“三斜公式”的機會,為學生講解一些有關秦九韶的事跡,加強學生對我國數學家以及數學文化的了解。
(三) 強調數學與文學、美學的聯系
數學雖然是一門理科類學科,主要考查學生的思維能力,但是不可否認,數學與美學、文學也存在一定的聯系。就拿美學來說,數學的簡潔、對稱、對立統一、數形結合等都是美學思想的體現形式,這些數學美都可以成為激發學生學習興趣、引領學生感受數學魅力的重要素材。所以在高中數學教學中,教師可以結合教學內容為學生滲透一些美學或者文學的觀念,讓學生意識到數學與其他領域的聯系。例如:在學習“三視圖”的相關知識時,教師便可以引入我國著名詩人蘇軾的一句詩“橫看成嶺側成峰,遠近高低各不同”,一方面提醒學生從不同角度看物體得到不一樣的視覺體驗,另一方面讓學生意識到數學和文學的聯系,從而培養學生對數學經久不衰的興趣。
總之,在高中數學教學中,教師就要利用有效的教學手段,積極滲透數學文化,以此引導學生領悟數學的內涵,更好地實現高中數學的教學目標。
參考文獻:
[1]肖鵬,韋煜,陳鵬.數學文化在課堂教學中的滲透[J].教育教學論壇,2018.
[2]申朝輝.基于數學文化的高中數學課堂教學研究[D].南昌:江西師范大學,2018.
作者簡介:
莊明麗,福建省泉州市,福建省德化第三中學。