張明杰
(福建省仙游第一中學永鴻分校,福建仙游 351200)
在學科教學中,學科文化是幫助學生了解學科內涵、激發學生學習興趣的重要途徑。初中階段是進一步鞏固學生知識與能力基礎的階段,而數學知識抽象、晦澀的特點容易導致學生的數學學習興趣不高。因此,初中數學教師應更加重視數學文化滲透,讓學生通過了解數學知識背后的故事,從而對相關知識點產生濃厚的興趣。
數學知識的研究與發展離不開數學文化,數學教學同樣也離不開數學文化,只有理解了數學理論背后蘊藏的內涵,了解到數學家為數學理論研究付出的努力,學生才會對數學知識更感興趣,產生更加深厚的情感牽絆[1]。數學文化不僅包含數學專業知識、概念及解題技巧,還包含了許多正面精神與特質。數學能夠使人明智,以更加客觀冷靜的態度分析事物;能夠讓人的邏輯更加清晰,在事態不明確時抽絲剝繭發現更多線索,更快接近真相,這都是數學文化與知識學習的意義所在。
在學習數學知識的過程中,遇到知識難點,學生難免會產生退卻心理,希望教師能夠第一時間給出解題思路和答案,這是依賴性過強、探索精神不足的體現。而教師通過講解數學家的故事,讓學生了解數學家在知識探索路上披荊斬棘、攻克難關,從而受到數學家堅韌不拔的精神感染,自然也會意識到自己不應輕言放棄,而是應通過自己的努力,嘗試不同的解題方法,最終得到正確答案。換言之,數學學科教學一方面是為了讓學生累積數學知識,掌握應用技巧,另一方面是要培養學生諸多的優秀品質,包括堅韌不拔的意志、冷靜細致的思考習慣、主動探索求知的欲望等[2]。在這些具有優秀品質的數學家的故事中,學生能夠充分感受到數學家對于數學學科永遠不熄的熱愛和永不言棄的探索精神,這也是學生在數學學習過程中應當養成的良好品質。
當今,許多學生對于數學學科往往只停留在被動學習層面,教師教什么,他們就學什么,缺乏自身的思考,害怕出錯,也怕累、怕煩,這與一直以來的“灌輸式”教學有直接關系。在“灌輸式”教學中,教師是課堂的主角,學生只需要被動地記憶概念和公式,然后將其套用到不同的題目中,學生在解題過程中有不明確的地方,教師便會直接給出思路與答案。在這一過程中,學生的自主思考空間很小,求知欲望也逐漸被磨滅。在這樣的情況下,教師要意識到數學文化滲透在數學課堂中的重要性,要讓學生用心、用腦學數學,從而對所學知識產生更深刻的印象。
數學是一門嚴謹、嚴肅的學科,但是其嚴謹性體現在不斷的驗證、探索中,而不是嚴肅的學習氛圍。許多教師習慣利用嚴肅的態度營造壓抑的課堂氛圍,雖然目的是讓學生端正態度,認真學習,但這只會讓學生感到緊張,不敢出錯,甚至因為過于緊張更容易出錯。對此,教師首先要意識到,數學文化中的嚴謹、嚴肅精神并不是一種通過壓制體現出的緊張感,而是一個人全身心投入、一絲不茍的狀態[3]。
例如,我國偉大數學家陳景潤在赴美研究訪問的短短五個月時間,不僅完成了講學及參與會議等任務,還完成了《算術級數中的最小素數》這篇論文的創作,將最小的素數從80 推進到16。在這段時間里,他的精神是高度集中的,幾乎擠出了所有可利用的時間進行理論研究,如外出參加會議,環境過于吵鬧,他便躲到衛生間里繼續研究,這便是數學家的嚴肅態度,即將所有精力投入學習與研究中,對于計算結果一次又一次地進行驗算。教師要將這樣的精神傳遞給學生,在學生注意力不集中時便可以將這個故事講給學生聽,讓學生認識到真正的嚴肅、認真是怎樣的態度。
數學理論知識十分抽象、晦澀,學生在對其研究歷史缺乏了解的情況下往往會覺得這些知識是冷冰冰的、沒有任何情感、枯燥無趣的。所有數學理論知識都是數學家心血的結晶,體現著數學家對于數學研究的無比熱情。因此,在講解不同知識點時,教師要給學生講解知識背后的故事,讓學生感受到這些數字、符號、概念中包含的溫度,產生學習熱情。因為人的感性認知會在學習過程中起到非常重要的作用,讓學生產生情感共鳴,遠比枯燥的講解更有效,無論感動還是有趣的數學文化故事,都會讓學生產生情感波動,進而對相關的知識點更感興趣[4]。
例如,在講解應用題時,教師可以給學生講講馮·諾依曼的“蒼蠅題”:一只蒼蠅在特定距離勻速移動的兩個目標之間勻速往返飛行,循環往復,直到目標相撞,蒼蠅被夾扁,求蒼蠅飛了多遠。這道題有多種不同解法,而馮·諾依曼稍加思索便找到了最簡單的解法,迅速得出了答案,這說明馮·諾依曼在解題時能夠第一時間排除更加復雜的解題思路,這也是學生需要向其學習的地方,即不可固守任何一種思路,而是要靈活變通,選擇最佳途徑,快速解答問題。
數學文化滲透方式具有多樣性,除融入相關的背景故事外,數學知識趣味性的體現也是對數學文化的有效滲透方式。為了讓學生的學習興趣更加濃厚,在教學過程中,教師應融入更多有趣的思考題、趣味性的互動游戲等,讓學生全情投入,學得更多、更快、更深入,體會到學習數學的樂趣,學習態度更加主動[5]。
例如,在講解“概率”相關知識點時,教師可以制作實體卡片或利用網絡上的抽卡游戲,讓學生抽取不同稀有度的卡片,引導學生利用大量抽卡計算自己的抽卡概率。這樣的學習方式會讓學生更感興趣,精美的卡面能吸引學生,未知的抽卡結果會激發學生的好奇心,讓學生渴望一探究竟。除此之外,教師還要在課下時間積極收集更多有趣的游戲,并在課上進行合理利用,以激發學生的學習興趣,提升教學效果。
綜上所述,數學文化是數學知識研究與發展的見證。在數學教學過程中,數學文化的滲透不僅能讓學生感受到數學學習的樂趣,感受到數學的魅力,還能培養學生的諸多優秀品質,如探索精神、冷靜嚴謹的思維及堅持不懈的學習態度等,這對學生當前的知識學習和未來的學習、發展都有重要意義,并能讓學生受益一生。