马丽琼
摘 要:文章从数学与数学文化的关系、数学文化的表现形式及其实现途径等方面,论述了数学文化作为一种文化的教学策略在数学教学中的重要意义,阐述了数学文化在数学课堂教学中的作用以及数学文化在数学教学中的渗透。
关键词:数学文化;数学课堂;融合
一、 引言
作为一名中学数学教师应该认识到,数学教学不仅仅是让学生学会如何解决问题,如何记住公式和定理。还要在数学课堂教学中,让学生了解数学知识的背景,了解其成长的“土壤”,丰富学生对数学知识的感性体验。教师应该讲一个关于数学和数学家的故事,就像一堂历史课。因此,数学知识体现了人的意志和智慧,充满了“人性化”,使学生能够更好地理解和掌握数学知识的运动和情感。教师应该像社会课程一样,讨论数学在社会发展和改革的几个发展阶段中的作用,让学生感受到数学和数学的巨大力量,包括周围的一切,从而产生学习数学的紧迫性和学习数学的价值;像音乐、美术课一样,学生应该通过欣赏和创作“数学作品”来感受数学的和谐与美。
二、 加强学生对数学文化的认识
文化没有统一的定义。广义上,文化是指人类在社会历史实践过程中创造的物质财富和精神财富的总和。换言之,人类创造的一切非自然的事物或物体都应被视为“文化物”。数学的发展具有强烈的民族文化特征;同时,数学研究的对象不是物质世界中的真实存在,而是人类抽象思维的产物。所以数学是一种文化。
《全日制义务教育数学课程标准》部分“基本概念”指出:“数学是人们生活、劳动和学习不可缺少的工具”,它可以帮助人们处理数据、计算、推理和证明。数学模型能有效地描述自然现象和社会现象。数学为其他科学提供语言、思想和方法,是一切重大技术发展的基础;数学在提高人类的推理能力、抽象能力、想象力和创造力方面发挥着独特的作用。数学是人类的一种文化。它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分,有效的数学学习活动不能仅仅依靠模仿和记忆。实践、自主探究、合作是学生学习数学的重要途徑。由于学生所处的文化环境、家庭背景和思维方式的不同,他们的数学学习活动应该是一个生动、主动、个性化的过程。因此,数学本身就是一种文化。数学教学过程是文化交流的过程,也是文化的一种形式。通过初中数学文化的学习,使学生初步了解数学科学与人类社会发展的互动关系,实现数学的科学价值、应用价值和文化价值,开阔视野,寻求数学史的进步,激发创新精神理解数学的力量,陶冶优秀情操,掌握数学的审美价值,从而提高学生的文化素养和创新能力。
三、 数学文化在数学课堂中的表现形式
数学是一种文化。教育的本质是一个过程。从根本上讲,数学教育是一个文化过程。因此,数学知识不是孤立的、静态的、纯粹的形式逻辑,往往是与人的兴趣有关。数学知识的发展离不开人类的实践。因此,教师的数学教学离不开数学的文化特性。以全日制义务教育为基础,现行初中数学教材(如华中师范大学版)中的《数学课程标准》是大量的人文读物和数学史,大部分知识都是从给定的文化特征进行描述性阐释,使学生能够轻松理解数学,愿意接近数学,很好地理解数学。
(一)含有数学特质的艺术
数学和艺术倾向于用同样的方式思考。文艺复兴时期的伟大画家达·芬奇在绘画艺术中体现了奇妙的“黄金分割”数学,例如在他的作品中随处可见的黄金分割矩形,《蒙娜丽莎》和《圣杰罗姆》也对教科书中的读物进行了详细的描述。比如中国古代文学、戏剧中的“数字文化”,马赛克瓷砖上美丽的图案,音乐中的音符等艺术作品都充满了数学的魅力。
(二)彰显人文精神的数学
数学和其他科学、艺术一样,是人类共同的精神财富,是人类智慧的结晶。它表达了人类思维的生动思维,对客观世界的深刻细致的思考,对人与人完美和谐的渴望。在漫长的数学发展历史中,有着无限的人文教育素材。可以说,数学史是人类文明的缩影。著名数学家奥本曾说过:“数学的历史,实际上是与人类的发明和发现、人类经济结构的演变和人类信仰交织在一起的。”它充满了人类的喜怒哀乐,努力工作是一项伟大的成就。
(三)藏匿于科学中的数学
科学的发展始终离不开数学的支持。没有数学的高度发展,爱因斯坦就写不出惊人的相对论,开普勒也找不到行星的轨道等。在科学高度发达的今天,教师仍然无法摆脱数学的阴影,比如天气预报和教师熟悉的概率论、数学和行星的发现太阳系等;拱桥施工中拱桥与二次函数的关系;物体成像原理与图像转换;医院检查中的CT扫描;网络时代的数字化生活等。
(四)生活中的数学
数学来源于生活实践,在生活中发挥作用。如果你用眼睛看生活,你会发现数学无处不在。比如教师生活在这个城市里,每天走楼梯,那么每天上楼的经验已经注意到,教师需要付出腿的力量和长度之间的关系,长腿不费吹灰之力就可以上楼吗?教师经常在跑道上赛跑。你注意到为什么赛道上有那么多不同的起跑线吗?起跑线距离之间的数学关系是什么?近年来,随着人们生活水平的提高,许多大型购物中心如雨后春笋般涌现。探索这些新购物中心的受欢迎程度。教师可以考虑哪些客观因素?这些因素之间的数学关系是什么?例如,当教师搬进新房子装修时,你有没有想过最合适的高度?等等,这些问题都可以通过数学建模来解决,即在生活中渗透数学文化,在课堂上感受数学之美、数学的魅力、数学的价值。
四、 数学文化在数学课堂教学中的传承
(一)走近数学名家,了解成长经历,传承数学文化
数学教学必须强调数学思维方法的渗透和人文精神的培养。数学不仅使人追求知识和真理,而且使人受到深刻的精神教育。在数学课上,讲述优秀人士的丰功伟绩和非凡的成长经历,师生一起探讨人生观和社会场景,学生的个性受到潜移默化的影响,同时也激发学生进一步探索新知识的欲望。例如,上课前三分钟,一个关于数学家成长故事的讲座。课前,学生被安排在一个小组中寻找数学家的成长故事。学生的探索过程是数学家人格魅力的熏陶过程。最后,小组报告的提炼、总结和形成过程是一个微妙的人格影响过程。这种数学人文精神的感受,使学生感受到人的体验过程,产生情感共鸣,使学生具有良好的学习状态和走向另一个领域的愿望。例如,在介绍“杨辉三角”一课时,教师可以通过介绍杨辉三角在数学界的地位以及产生的故事、起源,可以这样说:“杨辉是我国南宋著名的数学家,也写了很多数学专著,推动了我国数学的发展,并且在他的著作《详解九章算术》中就详细介绍了二项展开式,”并给学生展示杨辉三角的推理图形,采用这样的教学设计,能激发学生的兴趣,还能引导他们去思考更复杂的多项式,并学会采用类似的方法去推导、验证。