在高中數學教學中融入數學文化*

福建省莆田第二中學

林群雄

數學學科與藝術性學科、語文學科一樣，有著豐富的文化內涵和自己特有的文化背景.數學文化包含了數學的語言、內容、方法和思想.它有助于數學學科的發展， 在教學中進行數學文化的滲透， 既能激起學生數學學習的欲望，又可以充分體現數學教學的意義.教學中若能充分利用數學文化，讓學生不斷地接受數學文化的熏陶，這對學生學會獨立觀察、思考與解決問題有很大的幫助，同時也會對學生創造能力的培養起到很大的推動作用.所以，在高中數學教學中，融入數學文化是很有必要的.

1 高中數學教學融入數學文化的必要性

數學文化有助于數學學科的發展，對高中學生數學素養的提升有著很大的促進作用，也是高中學生發展的需求. 下面就高中課堂教學中融入數學文化的必要性進行分析.

1.1 數學文化融入課堂教學是數學學科發展的需求

數學文化是數學知識、數學思想及日常生活應用以及與數學有關的民俗習慣和信仰的總和，在數學文化發展過程中對科學精神、價值取向、民族文化心理等起到促進作用.隨著社會文明的發展，人們對于文化也越來越重視. 數學文化融入到數學課堂教學中，不僅能讓學生明確數學理論的出處，數學原理、性質、公理的由來，同時也讓教學內容更加充實.如，平面直角坐標系的由來：一天，法國數學家笛卡兒生病臥床休息，怎么也睡不著，突然，他發現屋頂角上有一只大蜘蛛，拉著絲垂了下來，一會兒，蜘蛛又順著絲爬上去，這樣來來回回幾十趟，上下、左右拉絲，蜘蛛的這一番“表演”，讓笛卡兒對腦中的一個數學問題的解決思路豁然開朗了起來.他想，如果把蜘蛛看做一個點，那么它在屋子里上、下、左、右運動時，要是能把它的每個位置用一組數確定下來該多好啊.于是他就想到了坐標、平面直角坐標系的概念，從而產生并發展了平面解析幾何這門學科，數學學科也隨之得以更加迅速的發展.平面直角坐標系對于實際問題的解決帶來了好處，使得學科發展與文化的發展相得益彰.故數學文化在課堂教學中的不斷融入也是數學學科發展的需求.

1.2 數學文化融入課堂教學是高中生個人發展的需求

讓學生很好地“了解數學的實際價值，有助于增強學生應用數學的意識”，這是《數學課程標準》中一個很重要的目標.在平時的課堂教學中，我們除了要有意識地向學生介紹一些與數學內容相關的自然常識、生活實際應用，還要讓學生充分感受到數學的實用價值，培養學生用數學的眼光看待問題.如，學習“統計”時，我們要讓學生明白樣本的收集是統計的前提，而樣本的科學性則是關鍵，它對我們作決策有著重大的影響.課堂教學中融入數學文化有助于學生學以致用.提升生產、生活技能，學會學習、思考，是高中生個人發展的需求.

2 高中數學課堂教學中融入數學文化的策略

在高中數學課堂教學中有機融入數學文化是學科發展與個人發展的需求. 基于此，我們有必要對數學文化融入課堂教學的策略作一番研究并使之能對學生的發展真正起到促進作用.下面就數學文化融入高中課堂教學策略進行分析.

2.1 對教材中的數學史進行深入挖掘

課堂中讓學生了解數學史，明確數學理論的一些歷史由來以激發學生數學學習的興趣是教學任務和目標.如在學習“等比數列的前n項和公式”這一課時，可引入如下一個生動有趣的例子.印度國王想要獎勵國際象棋的發明者，國王問發明者想要什么樣的獎賞，發明者想了想說：“您只需在國際象棋的棋盤上第一格放一粒小麥,第二格放兩粒小麥,依此類推,后面一格的麥粒數總是前一格麥粒數的兩倍,這樣擺滿整個棋盤的64格就行了.”國王想了想,這還不簡單,于是就欣然同意了.根據以上數據，請判斷國王是否能實現他的諾言？教材中這些數學史、數學小故事能讓教學內容變得更加有趣味，學生也更愿意投入精力閱讀與學習.教材中的數學史經常置于章節之前，這樣更能激發學生的探究興趣，也為學生打造了一個豐富的數學世界.所以，教師在課堂教學中，要盡量挖掘一些相關的數學史、數學文化輸送給學生.比如，在高一年級學習“基本不等式”這一節時，教材中出現的2002年第24國際數學家大會會標，教師要有意識地去挖掘其文化價值.會標的設計源自于我國古代數學家趙爽的弦圖，它標志著中國古代的數學成就，又像是一只不斷轉動的風車，對來自世界各國的數學精英表示歡迎，也昭示著中華民族是一個熱情好客的民族.與此同時，我們也可以對古代數學家趙爽的在我國數學史上的貢獻作一個闡述.學生在學習“基本不等式”的同時，不僅能對我國數學發展歷史有一定的了解，而且也會產生強烈的民族自豪感和認同感.

教師要重視對教材中含有數學文化的素材的挖掘，讓學生能更多地了解數學文化知識.只有將數學文化真正地融入教材，融入課堂教學，數學才會變得更加平易近人，學生也才會進一步地理解數學、熱愛數學.

2.2 在課堂教學中不斷地挖掘數學中美的元素

美學是數學文化的有機組成部分，也是數學文化的重要內容之一.古代數學家普洛克拉斯說過：“哪里有數，哪里就有美.”的確，美學在數學文化中占據著很重的份量，人們所追求數學美也是數學學科得以不斷發展的動力、源泉.數學的美主要體現在數學圖形的對稱性、規則性、協調性甚至是奇異性，當然也體現在數學符號、數學公式的抽象性與簡潔性，數學語言的邏輯性，數學方法的技巧性，等等.如講授“數列裂項相消求和”這一課時，可以通過數列通項公式的裂變可消這種奇異性講起，如

Sn=a1+a2+a3+……+an

通過對求和過程的觀察，可獲得三個對稱關系：(1)消去后式子前后部分留下的項數均為三項，即留下的項數是對稱的；(2)消去后式子前后部分留下的項的位置分別為第一、三、五項與倒數第一、三、五項，即留下的項數的位置是對稱的；(3)所留下項的第一、三、五的符號均為正號，倒數第一、三、五項的符號均為負號，即留下的項的符號也是相對的.教師通過對數列裂項相消求和的三個對稱解讀，讓學生從枯燥乏味的數學中欣賞數學的奇異美、對稱美以及簡潔美，領會數學的美學價值，有效提升高中生的審美能力，啟迪學生在學習的過程中不斷地去挖掘數學中美的元素.

2.3 在課堂教學中重視發揮數學學科的文化屬性

數學與文化有著很強的相關性，教師要有意識地融數學文化于課堂教學中，對數學中的一些定義、概念的教學要盡量突出數學學科的文化屬性，使學生認識到數學文化的存在.如“直線與圓的位置關系”教學時，可以通過觀察初升的太陽和海平面之間的位置關系，讓學生感受日出美景的同時了解直線與圓的位置關系，從而拋棄知識學習的“死記硬背”.同樣在“圓”的學習時，可以設計問題：為什么井蓋的設計是圓形而不是正方形的呢？讓學生體會到“圓”的實用價值.當然我們也可以向學生介紹圓在我國傳統文化中的象征意義.為什么中國人喜歡圓？為什么很多餐桌是圓桌？因為“圓”象征著圓滿、團團圓圓，圓的無棱無角在傳統文化中更似有中庸、平和的味道.這樣的數學教學能讓學生很好地認識到數學知識與社會文化、生活實踐密切相關.在這樣的文化氛圍之下，學生對數學知識的學習就不再是“冷冰冰”的.數學課堂教學只有充分發揮學科的文化屬性，才能擺脫學科的刻板印象，學生學習的積極性就能得到提高.

3 結語

數學文化對于數學學科的發展以及個人素養的提升有著非常積極的作用，將數學文化融入到數學課堂教學中是有效而且是很有必要的.所以，數學教師要想方設法融數學文化于課堂教學中，提升學生的學習熱情和學習積極性，讓學生數學的“學”充滿活力；要充分挖掘教材中的文化元素，利用課堂主陣地積極地向學生展示數學的魅力，引導學生走近數學歷史的長河，沿著數學家的足跡，去追尋數學的歷史，并能用數學的眼光看待世界.