夏宏明
[摘? ? 要]數學文化是課堂教學中具有教育價值的優質元素,也是培養學生數學能力、提高學生數學素養的重要資源。在高中數學課堂教學中,數學的文化價值主要體現在其獨特性的育人價值、多元化的能力培養、多樣化的需求滿足等方面,從而教師在數學課堂上要把“看不見的文化”感悟出來,把知識的發生過程展現出來,把相關的數學歷史梳理出來,把內在的數學之美顯示出來。
[關鍵詞]數學文化;教育價值;滲透
數學文化是課堂教學中具有教育價值的優質元素,也是培養學生數學能力、提高學生數學素養的重要資源。《普通高中數學課程標準(實驗)》對“數學文化”的學習要求,作為一個基本理念體現的也是“數學的文化價值”。隨著這一理念的深入,數學的文化價值已經越來越受教育者的認可和重視。那么,在高中數學課堂教學中,數學的文化價值主要體現在哪些方面?高中數學教師如何滲透這些文化價值呢?
一、數學文化在數學課堂教學中的價值
(一)獨特性的育人價值
過去一段時間里,學校或教師都非常重視思想政治課的育人價值,對于數學等理科的育人價值不很重視。其實,和物理、化學等理科學科一樣,數學學科的育人價值具有獨特性。數學文化不僅能夠將數學知識的工具價值展示出來,而且能把它的育人價值發揮出來。數學文化中的數學意識、數學思想、數學精神、數學品質等,都可以通過數學教學中的一些內容挖掘出來,利用多種途徑對學生進行滲透式教育,讓學生在學習數學知識的同時,注重學習的邏輯性和思維性,受到獨特的數學文化熏陶,培養嚴謹的邏輯思維能力,提高綜合文化素養。當然,在數學教學中進行數學文化的滲透式教育,也不能喧賓奪主,更不能流于形式,而應將數學教學內容和數學文化滲透彼此融合、有機統一,既著眼于學生數學能力的培養,又突出數學文化的獨特滲透作用,根據具體學習內容而定,結合學生實際生活、成長需要而用,讓數學文化在數學課堂教學中發揮其獨特的育人作用,培養學生為人處事的嚴謹品質。
(二)多元化的能力培養
以提高學生數學能力與水平為目標的數學教育功能多元化,與之相關聯的數學文化對學生數學能力的培養也具有多元化的功能。在數學文化滲透中,可以提高的能力很多,例如理解能力、學習能力、判斷能力、解決問題能力、創造能力等,都能體現出數學教育的諸多功能。以數學文化在高中數學課堂教學中的滲透為目標,和構建新型高中數學課堂教學模式相融合,將數學文化與實際教學內容融為一體,與實際生活緊密結合,對于學生用實際生活應用理解數學問題的提出或建模,提高學生數學學習、正確判斷、解決問題、創造性能力有很大的幫助。為此,在高中數學課堂教學中滲透數學文化,對于挖掘數學教育的諸多功能,培養學生多元化的能力,都具有不可忽略的作用。
(三)多樣化的需求滿足
在高中數學課堂教學中,除了滿足學生對數學知識的渴求之外,學習興趣的激發、學習內容的豐富、學習形式的多樣、學習方法的掌握等都是數學文化能夠發揮的作用。在高中數學教學過程中,數學文化往往是以多樣化的姿態出現的。定義、定理等的應用之中飽含著數學家孜孜以求、堅持不懈、艱難探索、精誠合作、吐故納新等的各種精神品質和研究故事;方法、規律等的總結之中也往往凝聚著數學大家或普通教師的勤奮汗水和腦力心血。高中數學課堂教學中就需要把這些數學文化元素挖掘出來,作為教育教學資源滿足學生興趣的激發、內容的豐富、形式的多樣、方法的掌握等多樣化的需要,讓學生學習數學的過程更有趣,讓學生學習數學的方法更多樣,讓學生學習數學的形式更豐富,讓學生學習數學的內容更寬敞。這樣,不僅能夠讓學生直觀感受到數學文化在課堂教學中具有的魅力,而且能夠通過數學文化的挖掘把一些隱性的數學理論用直觀的學習方式展現出來,將學生的注意力轉移到數學學習上來,增強他們對數學的認知度和興趣度,在提升其學習成績的同時提升數學涵養。
二、數學文化在數學課堂教學中的滲透
(一)把“看不見的文化”感悟出來
體現在課堂教學之中的數學文化,往往是一種“看不見的文化”,往往會起到“潤物細無聲”的作用。一直以來,數學文化盡管不是課堂學習的主要內容,也非數學學習的主要途徑,但是,它卻一直存在于數學教學內容之中、課堂學習過程之中。而且,數學文化往往以潛移默化的形式存在,只有教師有意識地將它挖掘出來,并有機滲透到數學教學之中,學生才能感悟到這種“看不見的文化”的趣味與力量。這種趣味和力量能夠更加彰顯出數學魅力,讓學生的認知與能力在悄無聲息中提高。學生一旦獲得了數學文化的滋養,就能更加激發出學生學習數學的熱情。
(二)把知識的發生過程展現出來
數學教育是數學文化的教育,數學文化是數學知識的文化。對于高中數學教師來說,數學課堂教學最重要的不只是如何讓學生掌握教材上的知識點,進而形成解題能力,還要考慮在教學過程中如何把知識的發生過程展現出來,以此滲透數學文化。事實上,每一個數學知識點的產生,都有一定的背景或過程。結合知識點的學習,讓學生在掌握表面知識的基礎上深入把握知識的本質,形象感知知識點的發生過程,就能在追尋數學發展的歷史足跡中看到數學知識形成的過程、把握知識的來龍去脈、判定知識的發展趨勢。所以,挖掘并發揮數學文化的教育作用,其策略之一就是根據學生的現有水平,在教學時努力還原、再現知識的發現或發明的過程,讓學生在知識發生過程的展現中感知數學文化的魅力。
(三)把相關的數學歷史梳理出來
數學文化的挖掘與滲透離不開數學史的梳理。在高中數學課堂教學中,根據教學內容和知識點,把與之相關的數學故事或歷史挖掘出來,并在課堂上進行學習,數學發展史中出現的如三次數學危機一樣的重大事件,如歐幾里得、劉徽、祖沖之等著名的人物,以及數學家的重大發現或成就,就會成為滲透數學文化的優質資源和有效途徑,讓學生了解數學產生、發展的過程,體會數學對人類文明發展的作用,感受到數學家的嚴謹態度和鍥而不舍的探索精神等。可見,教師需要搜集與數學課堂教學內容有關的數學知識產生的背景或故事,隨時插入課堂學習中,以便對學生進行人文教育,有效發揮數學文化的教育作用。
(四)把內在的數學之美顯示出來
“數學美是一種比現實生活中看到的形體美更高層次的美”,古希臘數學家柏拉圖的這句話揭示了數學美是一種高層次的美。它之所以比現實生活中看到的形體美具有更高層次,是因為它的美是內在的美。在高中數學課堂教學中,把內在的數學之美顯示出來,不僅是對數學文化的挖掘,更是對數學文化的學習與滲透。就現實世界來說,許多美好事物的背后都隱藏著數學的奧秘,這些數學奧秘體現的就是數學之美。正因為它隱藏在許多美好事物背后,所以數學之美是內在的、含蓄的;正因為它無處不在卻不招搖過市,所以數學之美是理性的、高尚的。在教學中,教師就應充分挖掘教材中數學之美,對簡潔美、對稱美、奇異美等各種各樣的美進行欣賞,進而讓學生在領悟數學之美中充分感受數學的美育功能,激發熱愛數學的情感,養成欣賞數學之美的習慣。例如,從“軸對稱圖形”中挖掘對稱之美,運用多媒體向學生展示生活中奇妙的對稱現象:人體中的對稱之美、制造中的對稱之美、建筑中的對稱之美等。像人體中眼、耳、手、腳的對稱,不僅顯示出人的形體之美,而且體現著這些器官、肢體的內在之美。對稱的雙眼會使人們觀看物體的精準度更高,對稱的雙耳會讓人們聽到的聲音更有立體感……如此把數學之美的內在本質顯示出來,學生就會加深對數學之美的理解,領會其現實價值,提高良好的欣賞美、鑒賞美的能力。
從數學文化的挖掘與教育滲透中總結數學文化的教育價值和滲透策略,對于深入推進新課程改革、培養學生的數學素養和綜合素質都具有不可低估的作用。
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(責任編輯:姜波)