杨志勤
摘 要:数学文化具有人文性和科学性两方面功能,将数学文化融入数学教学中,既可以激发学生的学习兴趣,又能起到提高人文素养的作用。学生明确了数学学习的意义和价值,会增强数学学习的内在驱动力,有助于发展数学综合素养。文章详细分析了高中数学教学中引入数学文化的积极作用,并对数学课堂渗透数学文化途径进行了探讨。
关键词:数学文化;高中课堂教学;渗透;有效途径
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2020)17-0025-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.17.012
新课标指出高中数学教学要唤起学生的生活经验,切实投入到数学探究中,将数学问题提炼成模型,从自主摸索中理解数学知识,掌握数学本质,使知识技能有明显提升,数学思维有进一步拓展,获取积极情感态度和正确价值观。新课改下高中数学教学必须从单纯知识技能中抽离出来,重视数学教学的文化价值,课堂中有意识、有针对性地渗透数学文化,突显数学教育的科学性和人文价值,数学课堂有了更为新鲜的血液,活力会增强,学生主动学习和探索情绪高涨,数学学习充满了快乐,学习功利性逐渐会被削弱,学生对数学认识更为深入,从中获取数学智慧光芒,思维趋于理性化,树立求真、求实、求美意识,价值观得到了引导,学习态度变得端正和积极,形成远大的学习目标,数学学习是为了促进人类社会进步,更好地服务于生活,而不是为了实现个人的功利需求。
一、数学文化概述
数学文化分为广义和狭义,广义的数学文化涉及内容多,主要包含数学家、数学发展史、数学教育等,数学教育中凡是和人文有关的都属于数学文化范畴,除此之外还体现着数学的社会性,与生活的关联性和其他文化的内在联系。狭义的数学文化指的是数学思想、数学精神、数学观点等形成和发展,数学文化不是一蹴而就的,而是在不断发展中成为一种文化现象。探究数学文化发展历程不难发现,历史文化界名人也是数学文化的缔造者,最具有代表性的是罗素、爱因斯坦等。高中数学课程标准对数学文化做出明确指示,将其列为一个独立板块,这足见高中数学教育对数学文化的重视。传统高中数学教育脱离了数学文化,数学教育是孤立状态,过于形式化,学生对数学认识不够深刻,存在一定误区,错误地认为数学是由少数天才创造出来的,数学已然存在,不需要在实践中去验证。中国传统数学取得了辉煌成就,在推动人类社会进步方面发挥着重要作用。
二、高中数学教育渗透数学文化的积极作用
(一)培养创造力
纵观数学发展史不难发现,数学实际上就是一个创新和创造的过程,数学历经了从有理数到无理数,在实数出现以后又创造了复数,不断的研究和论证中创造了几何学,集合、函数、不等式等,都是数学史上一次又一次的创新,也是在理性思维运作下数学思想的升华。数学一旦离开了创新就会失去动力,从本质上来看数学是为生活服务的,数学学习和创新目的就在于应用,在推动人类文明中占据重要地位。数学文化如同一门创造性艺术,高中数学教学中渗透数学文化意义深远,唤醒学生数学创新意识和培养创造力,深入挖掘其中的创新价值,抱着怀疑态度学习,而不是机械地听取教师灌输知识。质疑是创新的基础,发现问题和创造性解决问题,数学学习就会上升到更高层次,不再是获取知识,朝着探索方向前进,这也是高中学生数学学习中最为重要的素养,数学学科发展源源不断的动力。
(二)训练逻辑思维能力
传统高中数学教育走的是应试教育道路,在提高数学知识技能上有一定作用,但是学生数学综合素养却没有提高,普遍存在不会灵活运用知识,逻辑思维混乱的问题,个人数学能力发展受到限制,这与素质教育的目標有出入。数学教学必须培养数学思维能力,包括模型构建能力、数学运算能力、逻辑思维能力、空间能力、抽象能力等,这些都是数学学习中需要具备的基本能力,其中最为关键的是逻辑思维能力。学生全面深入了解数学文化,不仅能继承数学家坚持实践研究的精神,还能形成求实、求美、求真观念,数学和社会生活关系变得亲密,学生和数学直接对话,学会运用数学观点去解释现实生活,自主构建数学模型,掌握数学语言和符号,思维会变得更加理性,愿意投身到数学创新中去,学会欣赏数学美。数学文化中渗透的条理性、严谨性、逻辑性,适用于任何学科学习,会让获得逻辑思维能力的人终身受益。
(三)激发学习兴趣
传统高中数学教学带给学生的印象是机械、枯燥、呆板、难学等,上课除了乏味的理论知识讲解,就是机械的题海战术,数学学习一点儿乐趣都没有,学习压力大,时刻处于精神紧张状态,课堂教学质量差,所以怎样才能提升数学学习兴趣是高中数学教育研究的重要课题。高中数学教材中可挖掘出的有价值数学文化很多,学习到某个知识时除了在恰当的时机讲述和数学知识有关的数学文化,拓展学生数学思维和视野以外,要最大程度调动学生数学学习的兴趣。高中数学概念、公式讲解中渗透数学文化,讲讲和其相关的数学家在数学研究中发生的有趣事情,或者介绍概念提出的时代背景,数学定理发现的过程等学生不曾涉猎的,数学课堂氛围会变得热烈,激起学生的好奇心,其探究数学奥妙的愿望会更加迫切,数学课堂表现会更为积极主动,学习效果更佳。高中数学教学的主要任务是培养兴趣,既要让学生保持持久的学习兴趣,还要点燃学生心中钻研的火焰,从数学文化中进一步理解数学,喜欢数学,树立正确的数学学习观念。
三、高中数学教学中渗透数学文化有效途径
(一)基础知识讲解中渗透数学文化
高中数学教学离不开概念、公式、定理讲解,有些内容抽象性过强,学生理解障碍大,容易使学生产生畏难心理,使其对这些内容的理解会难上加难。教师在讲解这些数学基础知识的过程中,可以有意识地渗透数学文化,例如介绍公式的演变历程,数学发展史中有名的故事等。教师直接讲解抽象概念和公式,学生不明白数学学习的价值,学习缺乏动力,对知识接受程度低,将数学文化引入到数学教学中,将其和人类社会发展与生活联系起来,有助于学生认识数学重要性,同时突显了数学的实用性和人文性,具有文化教育价值,学习态度会变得端正,思维会更为活跃,能积极主动地思考和探索,数学概念和公式学习的效果更好,主动降低了数学学习难度,帮助学生克服了畏难情绪。数学文化在高中数学课堂有效运用,学生学习兴趣浓厚,视野开阔,感受到数学魅力和价值,形成正确的数学观和科学精神。
(二)数学知识产生中渗透文化
高中数学教学坚持以生为本,唤醒学生主体意识和自觉性,促使其主动探索数学。高中数学教学存在的最大问题是,学生知道知识却不明白知识是怎么来的,数学文化渗透能有效地解决这个问题。学生数学学习能实现知其然并知其所以然,对于数学知识产生的全过程有充分的了解,包括数学知识来源、发展进程、实际应用情况等,亲身体验数学知识的生成,在深入认识和理解的基础上掌握数学学习技巧和方法,拓展数学眼界,积累丰富数学文化,乐于参与数学学习。高中数学课堂中数学文化渗透要做好再现和还原,借助多媒体展示数学研究的图片,通过动画视频制作再现数学研究场景,师生共同参与数学知识的产生中,这部分数学知识印象深刻,并且能够做到融会贯通。例如学习函数知识时,不仅要介绍函数起源,还要让学生明确函数对人类社会的贡献,在推动航海事业发展中所起到的重要作用,知道函数发展的历程,以及推断中发生的趣事。函数模型应用中,运用电子白板演示星体环绕运动,人的情绪变化和波动,股票涨跌等。高中数学课堂渗透数学文化要贴近生活和学生认识水平,通过数学文化开发智力,引导学生主动思考,这样就能抓住数学知识和数学问题本质,自主构建数学模型,生活中也会产生应用知识自觉性,实践中检验理论的意识会增强。
(三)教学方法上渗透数学文化
高中数学教学要落实素质教育目标,关注学生能力发展,培养具有综合能力的数学人才,逐渐提升学生的团队协作精神,构建良性竞争的数学学习环境。数学文化不能局限在教师灌输上,鼓励学生自己查找资料,搜集和整理相关文献,将其做成课件,数学课堂中让学生展示数学文化研究成果,并且谈谈对数学文化的看法,从中得到哪些启示,将其写成数学小作文,班级内每过一段时间都要评选“数学优秀作文”。数学专题演讲以小组为单位,学生可在网络上搜寻资料,也可去图书馆查找相关文献,小组内成员将搜集到的资料整合,互相协作完成课件制作。
(四)增强数学魅力
数学文化蕴含着丰富的内涵,数学观点与现实生活具有很强的关联性,通过数学文化學习构建数学模型,学习数学语言、符号、图表等,学生和数学直接交流,理性去思考问题,欣赏数学之美。数学美是含蓄的,并且散发出理性智慧的光芒,数学课堂中渗透数学文化,引导学生认识数学逻辑思维的能力美,数学图形的对称美,数学符号的简洁美,数学美育功能就能彻底发挥出来,从而陶冶学生情操,在数学文化的熏陶下体会数学和谐美和思维美。
综上所述,新课程将高中数学文化作为单独板块列出来,充分体现对数学文化的重视。传统高中数学教学以知识和技能传授为主,未能认识到数学教学的文化教育价值。高中数学课堂渗透数学文化具有重要意义,有助于数学教育人文性和科学性发挥,数学文化让数学课堂变得丰富多彩,有效激发学生数学学习兴趣,培养数学逻辑思维能力,唤醒创新意识和创造力,学生主动参与到数学知识产生中去,掌握数学知识同时拓宽视野,数学综合能力会有较大提升。
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