郑凯
广东省恩平市第一中学 529400
摘要:在高中数学教学活动当中渗透数学文化能够更好地推进学生的学习进程,促使学生展开探究性的学习活动,从而对数学知识、数学学科产生新的认识;帮助学生在深入感受数学知识的魅力的同时能够积极地探究知识、学习知识并且掌握知识;教师在此过程中也能达成在教学活动中培养学生核心素养教育目标,帮助学生形成必备的品格以及关键的能力。基于此,本文章对核心素养背景下,如何在高中数学课堂中渗透数学文化进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:核心素养;高中数学;数学文化;渗透
引言
2020版的《普通高中数学课程标准》倡导将数学文化的渗透作为课程教学的内容之一,以此提升学生的数学学科核心素养.在现阶段的高中数学教学中,数学文化的教学功能被弱化甚至忽视,对教学形式的关注超过了内容,因此需要在核心素养培养的数学教学下,在高中数学教学中有效渗透数学文化,回归数学教学的本质。
一、数学文化概述
文化是所有知识、信仰、风俗、道德的集合,是个人任何一种能力与习惯的综合体。数学文化作为文化中的一种,因为研究的侧重点不同,定义也不相同。例如,基于符号学的数学文化被认为是一种用符号表示思想、态度、行为的开放的系统。哲学则认为数学是一种思维,表现出的是人们思考的方式,最终形成一种独特的文化形象。总结众家之言,数学文化可以分为广义和狭义,广义的数学文化包括数学史、数学与人文学科的交叉等,狭义的数学文化是指根据数学学习对象的特点,编排数学学习知识,设计数学学习方法,养成数学思维能力。
二、在高中数学教学中渗透数学文化的意义
(一)激发学生学习数学的兴趣
对于高中数学的学习,很多学生都觉得枯燥、困难,在他们看来,上数学课就是进行多次的定理证明以及模仿练习。因此,数学教师在教学的时候就要为学生树立正确的数学观,不断地激发学生的学习兴趣,让学生能够更好地理解和掌握数学。比如,在进行一些数学概念、定理、公式的教学时,教师就可以从一些数学家的事迹讲起,给学生讲一些概念的起源以及在定理发现过程中所遇到的难题,通过这样的方式,能够让学生真正对数学产生好奇,而且也能够活跃课堂气氛,让学生有学习数学的兴趣。
(二)弘扬中华民族的传统文化
在高中数学教学适当引进数学文化知识,可以开拓学生的视野,促进学生对数学知识的理解,数学不仅仅只是公式、符号、数字、定理,数学还包括其背后的传统文化和科学素养。纵观这几年全国各地高考试题中的数学文化试题,虽然难度不大,但是立意新颖,富有创新精神,特别是巧妙地利用我国优秀的传统文化设计试题,不仅使学生对我国的传统文化有所了解,增强了文化自信,培育了家国情怀,同时也考查了学生的各种能力,如阅读能力、思维能力、运算能力、数据处理能力等,很好地渗透了数学的核心素养。
三、核心素养下在高中数学课堂中渗透数学文化的策略
(一)文化结合内容,认识数学之用
“学习数学到底有什么用”,这是困扰学生的大问题。不解决这个问题,学生很难对数学感兴趣,只能是为应付考试而被动地接受数学教育。事实上,数学广泛应用于社会生活的方方面面。例如,在教学复数初期,学生学习复数知识比较困难,教师可以采用还原的方式,将18世纪的数学界“搬到”课堂上,先让学生在图书馆查阅复数产生的背景,然后在课堂上让学生扮演笛卡尔、卡尔丹、欧拉分别进行计算,推出实数、虚数等名词,最后告诉学生,这些数被统称为复数。
这是一个偏重于数学过程推演的文化意识渗透,它不仅帮助学生克服了学习复数的困难,还让学生意识到数学发展历程的漫长与艰辛,无形中将数学知识教学与数学品德培育结合在一起,形成了综合素养培育的有效的两条重要轨迹。
(二)数学与艺术相结合感受数学魅力
在中国古代历史中,经常可以看到诗词中有数字,以数字入诗,能够显示出奇妙的美感和独特的艺术魅力。如“一去二三里,烟村四五家,亭台六七座,八九十枝花。”这首诗短短20个字,把10个数字全部用上了,用数字反映远近、村落、亭台和花,层次分明,生动地描写了自然朴实的乡村景象。不仅数学可以入诗、入联、入文,而且可以用诗歌描述数学题,如《九章算法比类大全》中的一道题:远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问顶层几盏灯?这是一道等比数列的题,已知公比和前七项和求首项,在教学过程中可以让同学们改编诗来巩固数学知识,如远望塔顶三盏灯,红光点点倍加增。共灯三百八十一,请问底层几盏灯?变为已知公比、首项、前n项和求an,让学生感受到,生活、艺术与数学息息相关,魅力无限。
(三)教学实践中数学文化元素与教学的相互结合
有人认为数学谈不上文化涵养,更体现不出数学文化。这是因为人们只看到了数学表面的部分。数学文化是藏在数学教材的深处,需要教师的挖掘、学生的探索,才能够发现的。学生只有在数学学习中细细品味、认真探索,才能够逐渐地发现数学学习中的无限乐趣。以三角函数中的“正弦”为例,教师可从这两个数学概念的起源开始介绍,为学生生动地描绘公元5世纪到12世纪期间古印度数学家对圆弧中半弦(AC)和全弦所对弧的一半(AD)进行了对应,从而研究出了比希腊天文学家托勒密的全弦表更精准的正弦表。而古印度人是以弓弦这个词语来称呼正弦的,但在传播到其他国家是却被误译为了弯曲(sinus)的意思并流传至今,所以正弦的表示符号才会是“sin”的这个故事,然后以此来勾起学生对于正弦这个数学概念的兴趣。此时,教师再对学生讲解正弦的定义和公式,便可达到事半功倍的效果。
(四)利用数学史激发学习兴趣
引入数学史的高中数学教学不仅丰富了以往的教学内容,更在一定程度上提升了学生对于学习数学重要性的认知。能更好地改善高中学生的自身的数学水平以及学习能力较为薄弱的现状,现在高中类教师也越来越意识到数学史的重要性,教师可以通过选讲《周髀算经》《九章算术》,帮助学生了解中国古代数学以问题为要、以算法为本的思想;在讲立体几何时向学生介绍《几何原本》,帮助学生了解古希腊几何公理演绎体系的特点,并告诉同学们《几何原本》引入中国的历史,是由徐光启翻译的;选讲古今中外数学家故事,帮助学生了解成数学家成长过程,让学生学习他们不畏艰难、勇于担当的人生态度和一丝不苟、精益求精的工匠精神,一方面可以激励学生,另一方面可以使课堂生动有趣。
结束语
在数学文化融入高中数学课堂教学时,不能仅仅是单纯地讲解数学历史,而应培养学生的数学文化,增强其数学涵养。高中数学对于很多学生来说是一门比较枯燥的科目,所以如何才能提高学生对于学习数学的积极性便成了广大教师重点关注的问题。本文在经过探究后发现,在高中数学教学课堂上融入数学文化能较好地提高学生对于数学的兴趣并调动其学习数学的积极性,从而能让学生更加深刻地理解相关的高中数学知识,并达到提升学生数学成绩和文化素养的目的。
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