王德勇
黑龙江省鹤岗市第一中学
摘要:当前,伴随着新课程改革的深入,数学的人文价值越来越受到人们的重视。《普通高中数学课程标准(2017 年版)》(以下简称《新课标》)把“数学文化融入课程内容”贯穿于高中数学体系,并在对数学文化的教学建议中提出:在教学活动中,教师应有意识地结合相应的教学内容,将数学文化渗透在日常教学中,提升学生的科学精神、应用意识和人文素养。那么,如何将高中数学教学和数学文化有机结合起来,使学生在数学学习的过程中,感受数学文化,实现数学的文化教育功能,是本文的研究重点。
关键词:数学文化;数学教学;高中
引言
在新课改下,教师在数学知识的讲授中,应该满足新课改的教学需求,不断更新教学思想,充分考量数学课程的特点以及学生的学习能力,对学生进行数学文化教育,激发学生的好奇心,提高学生在数学课程中的参与度,引导学生主动思考,提升学生的探究与创新素养。因此,针对学生全方位的发展,数学文化的教育是非常有必要的。
1 数学文化的含义
关于数学文化的定义目前世界上还没有一致的概括,但是经过无数实践,人们总结出,数学文化可以说是人们利用数学认识世界、创造精彩的思维观念、科学语言或者是一种理性精神,它是在长期的经验过程中逐渐累积的精神财富和物质财富。从狭义的层面来讲,数学文化即数学语言、数学精神、数学思想及其形成和发展;从广义的层面来讲,即是数学精神、数学教育及数学思想中的人文成分,或者可以说是数学和各种文化之间的关系,还可以指由数学知识、数学理论及数学方法等所涉及的领域组成的动态系统,其中包含物质功能与精神功能。
2 将数学文化引入高中数学教学的策略
2.1 在教学中渗透数学思想方法
《新课标》总结了一些高中常见的数学思想方法,如化归思想、归纳与类比思想、数形结合思想、方程思想、函数思想、公理化思想等。它们是从具体的数学内容中抽象出来的,具有高度的抽象性、普适性。也正因如此,才使得数学在自然科学和社会科学中具有广泛的应用性。达芬奇就说过:“在科学中,凡是用不上数学的地方,凡是和数学没有联系的地方,都是不可靠的;数学是一切科学的基础。”教师在教学中不能仅仅满足在“解题”水平,而要把具体的知识上升到数学思想和文化的高度,培养学生的理性精神。如在“导数及其应用”这一章教学中,大部分教师由于教学时间的限制,往往只向学生讲述求导的法则和导数的解题应用,这就使得学生对导数这一内容感到抽象、晦涩难懂。而如果教师向学生介绍一些极限思想,就可以拓展学生的思维,从而理解导数是我们研究函数的良好工具。在“推理与证明”部分可以介绍一些数学知识背景,如欧几里得编写的散发理性光辉的《几何原本》、牛顿第三定律的数学应用,使学生体会公理化思想。
2.2 将数学教学与生活相结合
将数学教学与生活相结合是促进数学文化在高中数学教学中有效渗透的方法之一。
文化源于生活,数学文化也是如此,生活中也含有数学文化,因此,高中数学教师要懂得将数学教学与生活相结合,从而促进数学文化在高中数学教学中的有效渗透,同时还能有效增强数学知识的实用性,有利于提升学生利用数学知识解决实际数学问题的能力,促进学生数学学习能力的提升。比如,将现实生活中的抽奖活动与概率的相关知识相结合,使学生更深入地理解概率的相关知识。可见,将数学教学与生活相结合是促进数学文化与数学教学更深一步融合的有效方法。
2.3 借助数学语言,强化数学文化内涵
数学符号和语言不仅能够加深学生对数学知识的理解,而且还可以让学生从中去感受数学文化的内涵。仅通过文字学生很难对数学知识有一个深刻的理解,而借助数学语言和符号,可以进一步强化学生的数学思维能力。在中国我们讲究辨证唯物主义,要全面的看待问题,善于从多角度去分析问题,进而得出相应的答案,但数学不同,数学讲究有因有果,一些“想当然的”思想不能强加到数学内容中,精确简洁的数学语言表达能够有效提升学生的理性思维。例如,在高中数学立体几何学习中,直线和平面之间存在三种位置关系,分别是直线在平面内、直线与平面相交、直线与平面平行,通过字面意思来看,这三种位置关系的理解都是非常简单的,但如果将直线与平面位置关系的描述放到具体的情境中,文字就是相对复杂的,这也就给学生的理解造成了一定的难度,比如说如果将操场跑道看作是一条直线,而校园看作是一个平面,那操作跑道和校园存在什么样的关系,用文字和图形来描述的话都过于复杂,这时就可以借助符号的形式,操场跑道和校园是从属关系,可以表示为直线a在平面α内,即a?α。而直线与平面相交则可以用a∩α=A,直线与平面平行用a//α。在数学学习中基本上都是用数学符号和数学语言来描述,这样更加精确简洁,而且也更容易使学生体现到数学的魅力。
2.4 在数学建模中渗透数学文化
数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学知识与方法构建模型以解决问题的过程。教师在日常教学中除了要将数学文化引入数学知识教学中,还要结合数学建模,培养学生创造性地运用知识和合作学习的能力。这种以数学文化的视域来进行数学建模,有利于转变学生的学习方式,使其由传统的接受式学习变为自主学习、合作学习和探究学习。例如,我们在购买菠萝时都需要商家削皮,对于削皮的方式,有些人是横着削,有些人是竖着削,而部分商家都是选择斜着去削(削成螺旋形状)。此时,教师要求学生从数学的角度分析为什么大部分人都倾向于斜着去削,可以采用小组合作的形式进行调研分析、查阅资料。通过生活中很常见的例子,能够让学生进行数学分析和建模,体会“数学来源于生活,数学服务于生活”的理念,从而产生文化共鸣,体会数学文化的深刻魅力。
结束语
综上所述,数学文化是一种具有多元性与开放性的精神财富,将数学文化渗透于高中数学课堂教学中有利于活跃数学课堂教学氛围,有利于缓解学生的学习压力与紧张情绪,同时还能够提升高中数学课堂教学的人性化与参与性,进而使学生的数学学习效率得到充分保障。因此,高中数学教师一定要重视对学习过程的评价,懂得利用史料培养学生的探究精神,懂得将数学教学与生活相结合,提升自身对数学文化的重视程度以及创设良好的教学情境,从而促进数学文化在高中数学课堂教学中的有效渗透,达到提升高中数学教学有效性的目的。
参考文献
[1] 孙媛媛.数学文化融入高中数学课堂教学的方法和途径[J].中学数学:高中版,2020(4):73-75.
[2] 杨志勤.数学文化在高中课堂教学中渗透的途径方法或策略[J].学周刊,2020(17).