甘肅省正寧縣第一中學 范海濤
數學教學的重要目標是使學生能夠有良好的邏輯思維能力、抽象能力及嚴謹科學的思考能力,這是數學核心素養培育的初衷。
數學概念教學是高中數學學習的基本點,在此環節往往需要設定有效的引入環節,教師可以將數學文化性素材滲透其中,這樣可以在一開始就營造良好的數學文化氛圍和環境,對于激發高中生持續學習概念的興趣而言是很有必要的。
比如,在教學“圓錐曲線”時,教師將古巴比倫人使用坐標表示數的思想、中國戰國時期天文學家石申夫用坐標法繪制恒星方位的思想、阿波羅尼奧斯研究圓錐曲線的思想滲透進去,在引入環節以圖片或視頻的方式來講解,向學生傳達數學家在探討數學問題過程中使用的思想、借助的方法、展現的精神,由此呈現一個數學家解析問題的情境。在閱讀材料交互之后可以鼓勵學生進行一次學習匯報,如此即實現了信息輸入與信息輸出之間的交互,確保學生可以接觸更多的數學文化,實現數學文化價值觀的樹立。對于本次引導課程而言,在概念學習中數學文化的切入點如下:數形結合思想的形成歷程;曲線與方程中的映射原理,展現曲線向代數的轉化歷程;分析代數的集合的特點,感受代數向幾何轉化的過程;代數的幾何特點。在這些文化性資源的接觸和思辨的過程中,學生對于橢圓的第一定義和第二定義等概念就有了深刻的認知。
除了概念學習之外,數學文化還可以在數學解題過程中實現滲透。這就需要確保高中生在數學文化情境中深入理解題意,迅速找到解題方案,步入數學解題的良好狀態。在此環節,實際內容設置最好有豐富的數學史背景,能夠展現數學文化價值,有概括性的特點,難易程度適中,可以以專題教育的方式來進行。
以“圓錐曲線數學史”相關的數學題目為例,以阿波羅尼奧斯的《圓錐曲線論》中的相關結論作為題目內容:同一個平面內有一個定點和定直線,一個動點向定直線作垂線,動點到定點與垂足點的距離的商是固定的,此時動點的軌跡就是圓錐曲線。這樣的解題情境中,關注的是實際的證明歷程,鼓勵學生開動腦筋,思考應該怎樣去驗證對應的結論??梢砸孕〗M探討的方式來進行,比如,設定對應的假設條件,然后尋找對應的驗證方法,經過不斷探究對于實際的結論進行總結,從而對數學題目進行解答。更為重要的是,在具體的問題情境中,學生的數學思維是比較活躍的,解題能力也因此得到很好的鍛煉。
高中數學活動也是高中數學教學的重要內容,活動中學生彼此之間的交互更加強烈和頻繁,數學文化氛圍的營造也更加便捷。因此,要積極地將數學文化滲透到高中數學活動中去,以確保學生步入更加理想的高中數學學習格局。
比如,在設計以解析幾何為主題的數學文化活動的時候,教師采取的活動優化策略如下:各個班級圍繞解析幾何數學文化主題設計文化展覽活動;鼓勵學生撰寫與解析幾何相關的數學文化文章,增強數學文化感知;鼓勵學生以制作PPT 的方式來進行解析幾何數學文化的演講活動;鼓勵學生呈現優秀的數學文化成果,并在學校數學學習板塊中呈現。在這樣的數學文化活動開展的過程中,要對表現優秀的學生或者小組提出表揚,激勵他們以更加主動的心態參與到實際的高中數學活動中去。
由此可見,數學文化可以在數學概念學習中、在數學解題過程中、在數學活動開展過程中實現充分滲透,由此構建理想的數學文化氛圍。這對于激發高中生的數學學習積極性,提升數學文化感知度,塑造數學文化素養而言都是有很大效用的。