挖掘数学文化提高学生数学素养的研究

郭晓榕 燕亚娟

摘 要：教师要重视数学教材中的阅读材料的使用与拓展，加强对其数学文化的挖掘与渗透。文章以数学教材为例，从增添学习兴趣、培养数学思想、传承精神品质、培养爱国情怀、拓展教学内涵五个方面进行阐述，力求通过挖掘教材中阅读材料的数学文化，促进学生数学素养的提升。

关键词：数学教学;数学素养;数学文化;阅读材料

数学是一门科学，数学文化是人类文化的重要组成部分。随着新课程改革逐渐深入，数学文化已经呈现在教材中，渗入到实际数学教学中，成为帮助学生用数学的眼光观察世界的抓手，能够有效提升学生的数学素养。因此，教师应在教育教学中发挥自己的教学智慧和教学创造力，挖掘、渗透阅读材料中的数学文化，提高学生的数学素养。

一、增添学习兴趣

数学不是枯燥乏味的计算、纷繁复杂的公式、做题做题再做题的代名词，如何让学生喜欢数学，是教师首先要解决的问题。

（1）抓住学生的好奇心。阅读材料“264有多大”中，印度国王无法兑现给国际象棋发明人西塔的巨量小麦奖励的故事中不可思议的数学问题及结论，就会吸引学生的好奇心。（2）引导学生自主探究奇妙的数学结论。类似阅读材料“有趣的3x+1问题”“蚂蚁和大象一样重吗”，问题难度不大，能激发学生的探索欲望，让学生自己成功探究出来。（3）创造愉悦的学习氛围。将类似阅读材料“幻方”中九宫格的数字填充、“七巧板”中的拼图游戏，设计在教学环节中，能让学生在游戏中学到知识。玩是学生的天性，游戏也是一种有效的学习方式。

挖掘阅读材料中的数学文化资源，能激发学生对数学的兴趣，消除学生对数学的消极印象，改善学生与数学的情感联系，在提高学生的数学素养的同时，让学生喜欢上数学。

二、培养数学思想

数学的学习离不开数学思想的培养，教师应在教学中培养学生观察、分析、归纳等能力，同时不断渗透数学思想，通过数学思想引领，“使学生受到把实际问题抽象成数学问题的训练，形成应用数学的意识”，实现从单一知识传授提升到渗透数学思想、发展数学素养的目的。

初一學生求解实际应用题时，总抱着小学的算术解法不放，不想用解方程的方法求解。教师可利用阅读材料“丢番图的墓志铭与方程”，在教学中演示这个问题的两种解法：算术解法和代数解法（即一元一次方程的解法）。经过比较，不难发现算术解法不易思考，计算复杂烦琐，而应用设未知数，列出方程并通过解方程求解的代数解法，思路清晰，计算便捷。这样，能让学生体会方程解法的优越性，养成运用方程思想解决问题的习惯。阅读材料“The Graph of a Function”的素材取自剑桥大学出版社出版的《数学教程3》，它通过精心设计的六个问题，并结合某地一天气温变化图，逐步引导学生分析出问题中的温度、时间两个变量的函数关系，让学生能清晰地理解函数的概念

因此，教师要挖掘阅读材料中的数学文化资源，引导学生运用数学思想解决问题，提高学生的数学素养，这也是数学教学的目的之一。

三、传承精神品质

纵览古今中外的数学发展史，数学家们的成功离不开科学的方法、不断进取的创新精神，更离不开他们的百折不挠、坚忍不拔的意志品质。

阅读材料“几何原本”中，欧几里得从几条基本事实出发，在《几何原本》中建立了数学史上第一个较为完整且相当严格的几何公理化体系。公理化方法对各类科学理论的表述方法都起到了积极的借鉴作用，历史意义重大。以此书为基础的欧几里得几何影响了世界两千多年。阅读材料“欧拉公式”中，数学家欧拉说：“如果命运是块顽石，我就化作大锤，将它砸得粉碎！”即使双目完全失明后，他仍然以令人惊叹的毅力，凭借罕见的记忆力和心算能力，通过口述、他人笔录，继续他高效的科学研究，17年后才“停止了生命和计算”。他的一生中，给我们留下了886本（篇）书籍和论文。

挖掘阅读材料中的这些数学文化资源，引导学生领会欧几里得创新的数学思维和研究方式，鼓励学生继承欧拉不屈的意志品质和数学精神，学好数学、用好数学，能培养他们的数学素养，为人类社会的进步与发展而努力奋斗。

四、培养爱国情怀

中国古代数学家们大多专注于对实际问题的解释和再利用，大多数学著作常以实际生活场景进行分类。在处理了大量复杂问题的同时，也取得了丰硕研究成果。经国务院批准，由郭书春等三十余位数学史学家历经十余年，于2018年编纂完成的《中华大典·数学典》全书共1 491万字，中国数学取得成果之繁多，由此可见一斑。教师在教学中结合“中国人最早使用负数”“圆周率”“贾宪三角”等阅读材料，充分让学生了解中国传统数学发展经历的三次高潮，了解中国传统数学发展的辉煌成就，了解中国数学对世界数学发展所做的杰出贡献，是十分有必要的。

挖掘阅读材料中的中国数学文化知识，一方面有助于学生了解中国数学的产生与发展，了解中国不同时期、不同背景下数学的思想方法。另一方面展现了我国传统数学的成就和文化底蕴，有助于学生了解中国传统数学文化，培养学生的爱国情怀。这样，能使学生传承数学文化，提高数学素养，用数学的眼光观察世界并改变世界。

五、拓展教学内涵

研究人类社会的文明历史离不开数学，数学对哲学、文学、艺术、自然科学等领域都有重大的影响。

（1）数学与哲学。阅读材料“勾股定理史话”中，毕达哥拉斯定理（即勾股定理）的证明者“数学之父”毕达哥拉斯既是数学家也是哲学家，是“毕达哥拉斯学派”创始人;阅读材料“笛卡尔的故事”中的“解析几何之父”笛卡尔是西方现代哲学思想的奠基人，近代唯物论的开拓者。数学和哲学有着相同的思维方式，数学在方向和内容方面影响着哲学的发展与提升，许多数学研究的成果对人类思维方式和行动模式所产生的深远影响，甚至远超数学本身。（2）数学与语言文学。阅读材料“丢番图的墓志铭”用语言文学，增强了数学趣味性、可读性。（3）数学与造型艺术。世界文化遗产敦煌莫高窟中，许多壁画的构图形式包含了平移、折叠、旋转三大图形变换。东方的莫高窟与西方的基督教堂，文化和宗教背景截然不同，却发现一个完全相同的旋转图形（三只兔子互相追逐形成一环），这个谜题至今仍未解开。黄金分割在绘画、雕塑、建筑等方面的影响举世皆知。

数学与物理学、统计学、计算机科学等领域的关系更是密不可分，数学文化对人类文明的进步做出了卓越的贡献。有了数学文化的支撑，数学课堂会更精彩，数学课堂教学内容会更有内涵、更有高度和深度。挖掘阅读材料中的数学文化，让学生体验数学文化的魅力和博大精深，能在潜移默化中提升他们的数学素养。

总之，数学教育最主要的目的之一是提高学生的思维能力，即逻辑能力、推理能力、计算能力等。数学是理性文化的核心，数学的发展历史中贯穿着科学的探索精神和治学之道，教师要在数学教学中同步引入数学文化知识，使学生用数学眼光观察世界，用数学思维分析世界，用数学语言表达世界，感悟数学思想。教师还要在数学教学中立足教材，润物细无声地实践数学文化的传播，让学生在学习过程中感悟数学文化的内涵，感受数学文化的魅力，从而掌握更多的数学知识，提升数学素养。

参考文献：

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[4]张颖.基于数学素养的中学生创新能力培养的教学研究[J].数学之友，2016（04）.