李洪伟
云南省红河州泸西县泸源普通高级中学
摘要:高中数学教学过程中,巧妙的利用数学文化有利于培养学生的学习兴趣和创新思维,发展学生的数学核心素养。加强数学文化在高中数学教学中的渗透,可以有效的激发学生的探索欲,提升教学质量和成果,促进高中教育的可持续发展。
关键词:数学文化 求知欲 探索欲 核心素养
高中数学,不仅是高考考察的重要科目,也是发展学生思维的重要学科。在新课程改革的背景下,高考考试大纲中强调了对数学文化的考查,要求学生能够认识到数学的科学价值和人文价值。如果能把数学文化巧妙地应用于高中数学教学之中,可以起到锦上添花的作用,可以充分调动学生学习的主动性和积极性,开拓学生的眼界,增强学生的理解能力,提高学生的综合素质,培养学生的数学核心素养。
当下,高中数学教学的核心依旧是考试,从一定意义上讲,恰恰是这种应试的环境才造就了基础教育阶段数学学科的繁荣。数学文化与数学知识之间的关系是密不可分的, 它们互相承载着、彼此交叉蕴含。因此,教学中就需要将数学文化与数学知识有机的整合,挖掘数学知识中所蕴含的数学文化,有效利用课堂,在不增加学生额外负担的前提下,使学生得到数学文化的熏陶,引发学生的学习兴趣。这就要求高中数学课堂教学中,恰当的引入数学文化,利用一些数学史、数学家、数学观点和数学精神等激发培养学生的学习兴趣,丰富学生的知识体系。本文就教学中怎样利用数学文化培养学生数学学习兴趣和数学核心素养谈谈笔者的探索。
一、以数学文化为切入点,引发学生的求知欲
兴趣是最好的老师,也是学习最好的助燃剂,每个人都有自己的兴趣爱好,只要能激发起学生的求知欲,老师就真的可以实现“师父领进门,修行在个人”了。因此,在教学中,引发学生对未知知识的渴望比对纯粹数学知识的传授更能起到事半功倍的效果。
例如在讲解等比数列的前项和时,可以先给出古印度国王奖励象棋发明者的例子,国王问象棋发明者想要什么,发明者说:“请在棋盘的第一个格子里放上1颗麦粒,第二个格子里放上2颗麦粒,第三个格子里放上4颗麦粒,依次类推,每个格子里放的麦粒都是前一个格子里放的麦粒的2倍,直到第64个格子。请给我足够的麦粒实现我的愿望”,那么,国王需要准备多少麦粒来实现他的愿望?国王能否实现他的诺言。在这个例子中,如果把每个格子所放的麦粒看成一个数列,那么问题的本质就是一个等比数列求前64项和的问题。教学中,以这一数学文化背景为切入点,激发学生学习兴趣,让学生想要迫切的知道怎样解决这个问题,引发学生的求知欲。让学生带着求知欲进入到课堂中,更能让学生专注于课堂,起到事半功倍的作用。
二、以数学文化为穿插点,激发学生的探索欲
数学在学生眼中一向是抽象、复杂、单调、枯燥乏味的。据笔者在闲暇时间与学生交流所知,目前很大一部分学生对数学的态度不是“爱学和乐学”,而是“畏惧和厌学”,甚至部分数学成绩好的同学中也有这种现象。但为了高考,而不得不痛苦的学着。如何扭转这种病态的学习情绪,变“厌学”为乐学,有效途径之一就是以数学文化为穿插点,激发学生的探索欲,培养学生的学习兴趣和热情。
例如在空间几何体表面积和体积的教学过程中,可以在课堂中穿插进《九章算术》中的问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺。问:积及委米几何?”其意思为:“在屋内墙角堆放米,面堆为一个圆锥的四分之一,米堆底部的弧长为 8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知 1 斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有多少斛。再如等差数列的教学中,可以在课堂中穿插进《九章算术》中均输章中有一问题:“今有竹九节,下三节容四升,上四节容三升。问中间二节欲均容各多少?”翻译成现代汉语就是“现有一根 9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面 4 节的容积共 3 升,下面 3节的容积共 4 升,则第五节的容积为少?”。课堂中,教师巧妙的设疑,能激发学生的探索欲,从而长时间的抓住学生的注意力,使得原本枯燥乏味的数学课堂变得精彩起来。以数学文化为载体和穿插点,激发学生的探索欲,培养学生的学习兴趣,最终培养学生的数学思维,树立学生的创新意识。
三、以数学文化为立足点,发展学生的数学核心素养
数学是自然学科的基础,它教给学生的不应只是枯燥杂糅的数学知识,更重要是要教给学生用数学的眼光看待问题、用数学的思想去分析问题。目前,国内普遍认可的观念:数学核心素养包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析等六个方面。高中数学课程的学习不只是为了高考,更是为了把数学本身的学科内涵渗透到学生的思维品质,实践操作中,提高学生的数学素养。所以,在教学中,除了传授学生知识,更要去思考如何培养学生的数学素养,特别是如何在课堂教学中体现与落实数学核心素养。
2020年新课标Ⅱ中统计与概率题如下:某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量有所增加.为调查该地区某种野生动物的数量,将其分成面积相近的200个地块,从这些地块中用简单随机抽样的方法抽取20个作为样区,调查得到样本数据(xi,yi)(i=1,2,…,20),其中xi和yi分别表示第i个样区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量,并计算得
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(1)求该地区这种野生动物数量的估计值(这种野生动物数量的估计值等于样区这种野生动物数量的平均数乘以地块数);
(2)求样本(xi,yi)(i=1,2,…,20)的相关系数(精确到0.01);
(3)根据现有统计资料,各地块间植物覆盖面积差异很大.为提高样本的代表性以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计,请给出一种你认为更合理的抽样方法,并说明理由.
这道题中,第一问考察统计的基本思想:样本估计总体;第二问考察变量的相关关系;第三问考察随机抽样的基本方法。题目比较基础,突出了统计的基本思想。本题核心是用数学模型去分析实际问题,用数学思维解决实际问题,考核了学生的数学核心素养。我们更可以从中挖掘出隐藏在背后的生态治理的人文精神。以数学应用为触角的数学文化渗透,将数学赋予了生活内涵,一方面深化了数学知识,另一方面,使学生认识到数学与现实生活息息相关,学会用数学的视角分析看待问题,增强学生关注人类发展的意识,实现新课改的教育目的。
总之,通过有效的教学策略,通过数学文化将数学课本知识隐含的丰富背景为学生们展现出来,以激发学生学习数学的兴趣和热情,进而培养学生的数学思维能力,教会他们能用数学的眼光看待和解决问题,发展学生的数学核心素养。同时,可以让教师充分的认识到数学文化在数学教学中的意义,通过学生们的良好反馈,促进教师自身的发展和成长。通过这种师生的有效互动,形成良性的循环,最终实现教学相长。