王金輝


摘 要:新課標改革為數學文化類試題提供更加廣闊的創新情境,經常借助一些相應的數學文化場景,從古籍名著、先賢智慧、勞動實踐、社會發展等方面滲透對應的數學文化,巧妙融入數學基礎知識,滲透數學思想和方法等,成為創新意識與創新應用的一個重要場所.
關鍵詞:數學文化;古籍名著;先賢智慧;勞動實踐;社會發展
弘揚中國傳統文化,尤其是數學文化,是近年新高考數學試卷中的一大熱點與亮點,也是新高考數學考綱的一個明確體現.高考數學試卷通過合理創設,從古籍名著、先賢智慧、勞動實踐、社會發展等一些細節展開,成為高考數學命題的一個新的“增長點”,倍受各方關注.
1 從古籍名著中浸潤數學文化
中國的數學歷史極其悠久,無論是理論層面還是實踐層面,許多數學古籍名著至今仍有研究價值和現實意義.隨著新課程改革的進一步深入,一些以數學古籍名著為問題背景與創新情境的高考數學試題躍然紙上,其價值實際上已遠遠超出了試題本身.
例1 (2022屆河南省南陽市高三(上)期末數學試卷)在明朝程大位《算法統宗》中有首依等算鈔歌:“甲乙丙丁戊己庚,七人錢本不均平,甲乙念三七錢鈔,念六一錢戊己庚,惟有丙丁錢無數,要依等第數分明,請問先生能算者,細推詳算莫差爭.”題意是“現有甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七人,他們手里錢不一樣多,依次成等差數列,已知甲、乙兩人共237錢,戊、己、庚三人共261錢,求各人錢數.”根據上題的已知條件,戊有().
A. 107錢
B. 102錢
C. 101錢
D. 94錢
分析:通過閱讀并理解古文“依等算鈔歌”,合理化歸與轉化,進而根據題目條件,設等差數列的公差為d,七人的錢依次為a-3d,a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,a+3d,由題意列出方程組解得即可.
解析:因為七人的錢數為等差數列,設公差為d,七人的錢依次為a-3d,a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,a+3d,
2 從先賢智慧中了解數學文化
傳統文化是在相當長的人類社會歷史進程中形成和發展起來的文化,她凝聚著歷代先賢們的智慧與結晶.特別新課程改革以來,作為基礎學科的數學,更加追求從歷代先賢們的智慧與結晶中進一步挖掘與創新數學文化.
點評:近幾年高考數學試題有意引領高中數學教學回歸教材,回歸數學文化,從歷代先賢們的智慧與結晶中發現問題,創設問題,探討問題等.如今世界上領先的科技成果大都是從先賢智慧與結晶中逐步學習、批判、探索、創新發展起來的,繼承傳統文化,弘揚傳統文化,發揚傳統數學文化是創新與發展的動力源泉.
3 從勞動實踐中創造數學文化
我國古代勞動人民在生活實踐中總結出的勞動實踐成果以及勞動技術等,向人們展示了數學的基礎性與應用,同時其文化背景又來源于平時的生活實踐,對社會的進步與發展,以及科學技術的全面進步起到巨大的作用,并對個人的發展及日常生活也十分重要.
點評:合理把勞動人民在勞動實踐、勞動生產、生活實踐等方面與場景中的實踐成果以及勞動技術與數學基礎知識加以融合與交匯,引導學生了解勞動實踐基本知識與內容,親身體會并參與到各種勞動實踐與勞動生產中去,不斷弘揚勞動精神,倡導勞動光榮新風尚.
4 從社會發展中開拓數學文化
社會發展過程中,人民不斷總結并開拓數學知識,進一步對數學與現實生活中的創新應用加以融合與實踐,形成一種新的數學文化場景.特別是借助我國現階段的一些突出的創新成果,引導學生培養和踐行社會主義核心價值觀,堅定中國特色社會主義道路自信、理論自信、制度自信、文化自信等.
例4 (2022屆河北省唐山市高三(上)期末數學試卷)(多選題)現實生活中主要是利用核酸檢測來排查新型冠狀病毒肺炎患者.目前常用的核酸檢測有兩種方式:(1) 逐份檢測:每一份檢測一次;(2) 混合檢測:先混合檢測(混合檢測數為k),若檢測結果為陰性,則判斷該混合樣本為陰性;若檢測結果為陽性,再對混合樣本中的各份核酸逐份檢測.在實際檢測過程中,檢測結果之間是相互獨立的,并且每份樣本是陽性的概率都為p(0<p<1),若混合檢測數k=10,運用概率統計的知識判斷下列哪些p值能使得混合檢測方式優于逐份檢測方式(參考數據:lg0.794≈-0.1)().
A. 0.4
B. 0.3
C. 0.2
D. 0.1
分析:根據題目條件,分別計算混合檢測方式與逐份檢測方式條件下對應的數學期望,結合題意建立對應的不等式,通過不等式的求解確定概率p的取值范圍,進而結合選項中的不同取值情況加以正確判斷.
點評:該題以現實生活中的社會熱點為場景,合理設置相應的數學試題,以此來詮釋社會發展過程中數學的綜合與應用.特別,數學試題經常以現實生活中的應用問題、社會發展與熱點問題以及一些相關的應用問題,巧妙入題,借助數學基礎知識的應用來解決實際應用問題,體現數學的應用性.
以中國古代、現代中的數學文化為創新問題背景與情境來設置對應的數學試題,可以借助高考數學試題的形式來引導高中數學教學,引導平時教學中滲透數學史、數學精神及其應用,同時踐行社會主義核心價值觀與弘揚中國優秀傳統文化,在數學教學與教育過程中,提升數學的應用意識與創新應用,從而不斷拓寬學生的思維視野,提升學生的解題能力,培養學生的數學核心素養.
參考文獻:
[1] 中華人民共和國教育部.普通高中數學課程標準(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2017.
[2] 王嶸.數學文化融入中學教科書的內容與方法[J].數學教育學報,2022,31(1):19-23.