江苏省滨海县滨淮农场学校 许明灿
数学文化具有教育功能,能促进学生对数学知识的理解,促进他们对美的追求,以形成良好的学习态度,形成正确的数学观。《数学课程标准》指出:学生通过数学的学习要满足社会发展所必需的数学知识,形成基本的数学思想方法和应用技能,要学会用数学思维去观察世界、解决日常生活中的问题。数学课堂无不渗透着数学应用、数学审美,教师要挖掘其中的文化功能,引领学生观察世界、解决生活中的问题,促进学生对数学的理解,从而掌握必要的思想方法与应用技能。在当前数学教学中,教师片面追求教学过程的情境化,忽视了学生对知识的理解,重视数学的证明推理过程,以讲解与训练为主,忽视了数学文化的渗透,学生不能感受数学知识的来源、体会知识的应用价值、感受数学的美。
初中数学知识与小学的知识相比,有一定的抽象性,加之升学的压力,使学生的数学学习兴趣减弱。教师要创设情境,让学生看一看富有美感的建筑、有趣的数学故事、蕴含数学思想的趣题,引发学生的学习兴趣。
很多学生认为数学公式概念难以理解、数学计算枯燥乏味,在数学课堂中融入文化知识,让学生感受到数学的真实感,让教育、推理植根于文化的土壤,让学生能真正理解数学知识。
教师树立生本理念,强化师生、生生之间的互动,在传授数学知识的同时,向学生介绍知识的背景、传达数学思想、揭示本质规律,能提高学生在生活中发现美的能力,促进他们对数学思想方法的理解。
学生普遍认为幂的运算、一次函数与二次函数的应用、一元二次方程的解法等内容较为抽象复杂,会削弱他们的学习兴趣。传统教学中教师过于注重数学定理的讲解,忽略了学生探究能力的培养,教师要唤醒学生主动学习的意识,发展学生的逻辑思维水平,培养学生的探究能力与创新意识。
学生通过数学文化知识,让学生感受知识背景,但由于教师的应试观念的影响,自身数学文化素养的匮乏,他们虽然认可数学文化教学的价值,但因课时所限,不能根据需要将数学文化融入课堂。
数学史涉及的内容非常广泛,有数学家的故事,有古代数学取得的成就,如勾股定理的证明方法就有几十种,这些证法并未出现在教材之中。教者可以在教学中引入数学史知识,激发学生的兴趣,引发学生的积极思考。如将一元一次方程中引入丢番图的墓心铭,在二元一次方程组中引入《孙子算经》中的鸡兔同笼问题,在黄金分割中引入其在建筑、艺术中的运用。如在《勾股定理》一课教学中,教者提出问题:“相传在2000年前,数学家毕达哥拉斯发现朋友家的地砖铺成的三角形有特殊的数量关系,以一个等腰直角三角形的三边向外画三个正方形,说说这三个正方形的面积有什么关系。”有学生通过图片的观察、推算发现以两腰为边长的正方形的面积和等于以斜边为边长的正方形的面积。也有学生拿出方格纸,画出以格点为顶点的直角三角形,并分别以三边长为边长向外画出三个正方形,学生探索出不同边长的正方形,通过探究发现直角三角形三边的关系是a2+b2=c2(a,b,c分别是两条直角边和斜边)。教者指出数学家赵爽用拼图的方式证明了勾股定理,引导学生用手上的四个全等直角三角形拼一拼,看看能用几种方法拼出正方形。教者利用课件呈现赵爽图、勾股树,让学生在观察、猜想、推理中提升能力,感受数学家的智慧和求真探索的精神。
数学美的形式多种多样,有轴对称、中心对称图形的对称之美,有黄金分割的奇异之美,有杨辉三角形的递进之美,有数域的扩充统一之美,数学语言有简洁之美,教师要充分尝试将美的内容融入数学课堂,拓展学生的视野,陶冶学生的情操。如在《丰富的图形世界》一课教学中,教者向学生呈现上海东方明珠、北京天坛等图片,让学生感受到建筑图形中蕴含的数学之美,去发现建筑物中的几何图形,让抽象的知识变得形象具体。教者还要带领学生去鉴赏诗歌,挖掘其中的数学问题,让学生感知数学之美。如在学习勾股定理的内容时,教者可以引入《葭生池中》的内容:“今有方池一态丈,葭生其中央,出水一尺,引葭附岸,适与岸齐,问水深、葭长各几何?”学生先将其翻译成白话文,让学生结合平面示意图,求出水深、葭长。这个问题既考查了学生的解题能力,也向学生展示了诗歌之美与数学之美的完美融合。
数学精神是指学生在探求数学规律中表现出的求真意识、反思意识与审美意识,教师要引领学生参与数学活动、参与数学实践、开展数学思考,探寻数学真理,从而促进数学精神的养成。数学家们追寻真理中不顾生命危险去推广真理,这是求真意识的体现。学生要养成良好的观察习惯,能从平淡中看奇异,教师要引导学生去观察、思考,能发挥学生的想象,引发学生的深入思考。教师要激发学生的好奇心,能激发学生的创造意识,使枯燥的生活变得生动有趣。
总之,数学教材为师生提供了丰富的文化内容,教师要挖掘其中的数学史、数学应用、思想方法、数学精神、美学知识,通过循序渐进的教学使数学文化变成教学常态,让学生感受到数学的应用价值。