数学文化视域下的高中数学教学研究

孙波

摘 要：在新课程改革的背景下，数学教学过程中更为关注对数学文化的应用。数学文化能够促使学生学会在实践中使用数学的观点看待问题，并能够养成良好的数学学习观念，进而帮助学生快速掌握数学知识，体会到数学文化的内涵和价值。基于此，本文针对数学教学过程中渗透数学文化的意义进行分析，探究数学文化视域下高中数学教学策略，如更新教学理念、搭建教学情境、创编校本教材等。相关内容以期能够为高中数学教育工作者提供实践与理论参考。

关键词：数学文化;高中数学;教学策略

现阶段，随着新课程改革的深入开展，数学课程中的人文价值被教师和社会所关注。同时，在数学新课程标准中也明确要求需要将数学文化内容融入数学课程体系中，并对数学文化提出了具体的教学建议，即教师在实践教学中应当有意识整合教学内容，将数学文化渗透在教学过程中，提升学生的数学素养，使学生获得全面发展。但是在具体教学中如何正确渗透数学文化，如何将高中数学课程知识与数学文化有机结合，促使学生能够在掌握知识的同时受到数学文化的熏陶，仍需要进一步研究，本文通过探讨以期能够找到具体的教学策略。

一、高中数学教学中应用数学文化的价值

数学课程中蕴藏着丰富的数学文化，对学生有着重要的教育价值。同时，在高中实践教学中，数学文化也将会对学生的学习行为、学习价值观、学习态度等产生影响，促使其获得显著发展。

（一）发展学生的学科素养

在高中数学课程教学目标中，培养学生学科素养是一项重要内容，当学生拥有了数学学科素养，其将会具备基本的数学思维品质，同时也会拥有良好的情感、态度和价值观，更能够养成在关键时刻的分析能力[1]。传统数学课堂教学中，教师主要是将数学理论知识传输给学生，并希望通过教学与评价进而选拔与甄别出优秀的学生，其严重忽略了对学生数学文化的培养。教师可以将数学家为了探索真理而付出诸多努力和汗水渗透在教学过程中，在展示数学知识的同时，也能够让学生体会到数学家发现定理过程中勇攀高峰的情操，进而帮助学生建立良好的学习态度，不惧怕数学学习过程中的艰难险阻。例如：在教学中大部分学生初次接触“对数”知识，认为“对数”课程内容相对过于抽象，如果仅通过概念、定义的讲解学生无法深刻理解知识的内涵。因此，教师可以将“对数”起源的故事向学生讲述。即在17世纪初，当时社会中天文学领域迎来了快速发展时期，但是也产生了大量的天文数据，这些庞大的数学涉及大量的运算，这时就需要找到一种能够准确、快速的计算方法用于天文领域的高精度计算，当时计算机还没有被发明出来，于是对数就产生了，并很快成为天文学家的重要计算工具。

（二）培养学生的数学精神

在传统的数学教学过程中其更加注重对学生数学理论知识的传输，要求学生应当具备良好的应试能力[2]。但是在新课标理念中，提出学生应当构建学科素养，形成严谨、求真务实的特点，并能够体会到数学家刻苦钻研的优良品质，从而激发学生建立面对数学难题时敢于挑战的决心。同时，根据相关调查数据可知，在学生成长与发展过程中，一些高中阶段所学的内容可能会被遗忘，但是数学的精神、思想、思维却能够深深印刻在学生的内心深处，并能为学生发展提供帮助。这种数学理想与精神就是数学学科思维的核心，其可驱使学生持续完善个人思维。现代社会科学、自然科学也均是建立在这种理性思维之上，在高中阶段将数学文化引入教学中能够良好、有效地培养学生的理性思维与数学精神。

（三）激发学生的学习兴趣

众所周知，数学知识拥有较强的逻辑性、抽象性，有许多学生在学习过程中通常仅关注数学的定理、概念，以及如何在习题和考试中应用这些定理，此种认知较为片面，并容易消磨学生学习数学的热情和兴趣，导致应试思维充斥学生的数学学习习惯与理念之中，学生学习数学更多是迫于高考的压力，无法深刻体会到数学学科的魅力、乐趣。教师通过在实践教学中融入数学文化，可以帮助学生以更加全新的视角看待数学学科的学习，进一步激发学生学习数学知识点的兴趣，当兴趣有效驱动学生学习时，其能够持续探索数学知识，提高自主探究能力，从而加强学习的实效性。

（四）转变学生的学习方式

在新课程快速发展的时代背景下，在教学过程中教师也应当有意识地引导学生开展探究式的学习活动，从而有效帮助学生树立正确、良好的学习态度，并在此过程中教会学生使用正确、科学的学习方法。在教学中，教师通过渗透数学文化，促使学生能够获得更多的情感体验。同时，学生在合作探究式学习中，也能够更好地发挥自身的长处，通过与学生进行交流沟通，产生思维的碰撞有效分析和解决数学问题，体会数学学习的趣味性。在应用此种教学模式以后，学生将能够更为主动地探究所学课程内容，在学习过程中的主动性、积极性更强。

二、高中数学教学渗透数学文化的策略探究

（一）更新教学理念

对高中阶段的数学教师来说，其应当在教学过程中引入新颖的教学理念，并在自身的主观认知方面了解到数学文化对学生学习数学知识的重要性，从而能够在教学中有方法、有策略地应用数学文化。同时，在数学文化渗透的过程中，教师还需要持续关注并能够正确引导学生掌握其中的内涵，这就要求教师本身需要深入研究教材课程的知识点，并持续丰富自身在文学、美学、哲学等领域的知识储备和认知，需要教师时常阅读相关文献、书籍，只有教师的文化素养、文化品位得到提升，其才可以在教学中将数学文化有效传输给学生，并引導学生正确体会数学文化的内涵。新时期，在课程改革的宏观背景下，高中教材也在持续完善与优化，同样，教师的思维不能再局限于传统的教学观念下，而需要对自身的知识体系、文化观念等进行更新。因此，教师需要持续学习，不断提高自身的教学能力、文化素养。此外，在高中数学教学中有效引入数学文化也能够帮助学生感受数学文化，理解文化中的内涵与意义，更好地了解数学概念、知识背景。教师应当在讲解知识点的过程中，介绍相关文化背景，促使学生能够受到文化的熏陶，培养学科精神和思维。对大多数的高中数学教师来说，其教学任务通常较重，因此需要在有限的时间内提升个人专业素养，养成主动学习的意识。学校也应当对此提供支撑与帮助，比如可以减少高中数学教师的非教学任务，并为教师提供外出培训、学习、考察的机会，可以在学校内定期开展经验交流等活动，促使教师相互成长、相互学习。

（二）创编校本教材

在高中数学教学过程中，教师获取数学文化的途径相对较为单一，主要是通过教材课本获取，然后再通过网络等渠道查询数学文化。但是在高中数学教材中，对数学文化的重视程度并不高，有许多数学知识、概念等内容并没有提及数学文化，造成教师在教学中也未能有效渗透数学文化。针对此种情况，在学校层面可以创编相应的教材与课本，辅助教师开展数学文化教育。在创编教材时，学校应当注意教材的课程安排需要，科学、合理安排数学文化内容，同时也应当结合学生的学习状况，如数学认知、学习能力等特点，还应当将学生日常生活中的场景、案例等建立关联，从而有效帮助学生了解相关文化背景，体会内涵。此外，创设的校本教材中也应当清晰、明了，便于教师在日常教学中使用，帮助学生在学习概念、知识点的同时能够有效探究到对应的数学文化，加深对数学课程的认知和理解。

（三）搭建教学情境

高中阶段数学课程知识学习难度相对较大，许多概念知识也较为抽象，并要求学生具备良好的理解能力、逻辑思维。同时，由于该阶段数学知识内容繁多，也需要学生能够在学习数学的过程中投入全部的精力，有效、深刻地理解数学知识。而如果当学生缺乏学习数学的兴趣时，其往往无法投入有效的精力理解相关知识点，此时如果教师未能在教学过程中激发学生的学习兴趣，未能应用趣味性的教学方法有效吸引学生的注意力，就会造成课堂教学的质量和效率下降。因此，在日常的教学过程中教师需要创新教学方法与模式，例如，教师可以采取情境引入的方式，快速抓住學生的学习注意力，帮助其建立学习兴趣。在创设教学情境时，教师应当将数学文化引入其中，借助文化背景搭建学习情境，进而在潜移默化中帮助学生感受到数学文化的魅力，激发学习的动力，调动个人的主观能动性，提升学生的学科核心素养。例如：在教学“等差数列的前n项和公式”知识点时，教师可以将相关数学故事讲解给学生，如棋盘上的麦粒、高斯求和等，然后再将课程内容导入其中，引导学生在曲折离奇的故事中探索等差数列知识点，体会到学习的乐趣。

（四）布置课后作业

在学生的学习生涯中，教师通常会选择布置课后作业以提升学生的学习成效。经过实践验证，此种方式也确实是最佳、最优秀的巩固知识理解和记忆的方式。因此在高中数学教学中，此种教学模式也不例外。当教师布置相应的作业以后，学生通过完成所布置的课后作业，能够更好地掌握所学课程内容，并检验自身的掌握与理解状况。同时，数学教师能够根据学生所反馈的数学作业状况了解学生对课程的学习情况，从而有针对性地为学生提供指导，帮助学生尽快掌握理论体系。在高中数学教学中，数学文化的渗透同样也可借助课后作业开展，教师可以要求学生在完成课后练习题的过程中注重对知识延伸和拓展，查阅自身感兴趣的有关数学知识的文化背景，提高个人思维能力水平。例如：在教学“简单随机抽样”知识点时，教师可以布置一下课后作业，“以班级为单位组织开展辩论比赛，需要从每个班级中随机抽取出6位学生，如何通过简单的随机抽样方法选取呢”，学生在完成课后作业时，能够加强对所学知识概念的理解，同时也可深刻认知简单随机抽样的原理和实践应用价值。此外，教师通过借助此种方法也可将学生与数学概念知识的距离有效拉近，深入理解所学内容的原理与内涵，在巩固知识的同时也可以提升学生的数学素养，帮助学生建立运用数学知识解决实践生活中问题的意识和方法，认识到数学知识背后的文化价值。

（五）利用概念教学

在高中数学课程中，概念作为一项重要的学习内容，也是多数学生反馈学习难度最大的内容。数学概念对学生的认知、理解、思维等要求程度较高。因此，教师在教学过程中需要采取相应的措施和方法帮助学生深刻理解数学概念，如可以增强教学的直观性，将抽象化的概念知识形象化、生动化，进而有效降低学生学习概念知识的难度。具体来说，教师可以调研学生在实际生活中的常见事物，并将其引入课程概念教学中，同时也可以将一些趣味性的故事引入其中讲解数学概念，从而为学生学习课程知识奠定良好的基础，也能更为有效地帮助学生认知知识点。例如：在教学“空间几何体”知识内容时，教师也可以引入一些数学文化故事增强学生的认知，如商鞅铜方升、笛卡尔和几何之间的故事等均能够成为拓展数学文化的重要元素，从而可以让学生更加深刻地体会到概念的内涵。有相关研究表明，当学生对所学概念熟悉时，或是了解数学概念背后的趣味故事，其在学习过程中将会迸发出更多的兴趣与探索欲望，接收概念的速度也会更快。因此，教师需要正确运用数学概念普及数学文化，引导学生发现数学概念中的文化价值，体会数学学科的对称美、结构美。

（六）取得家长的支持

在信息化时代背景下，学生也能够借助多种不同的渠道学习数学课程知识，并在其中了解数学的发展历程，同时也可阅读相关文化故事。在此过程中，学生对数学学科的认知将会有所提升，个人的历史文化素养、知识底蕴也将有所丰富，这同时也是提升学生个人数学核心素养、综合文化素养的有效途径。因此，数学教师需要引导学生正确认识数学文化的价值，提升学生的思想认知，促使学生可以重视数学学习过程中的文化，从而能够在课余时间主动地借助网络、书籍等搜集数学文化历史，用相关内容丰富自身数学的涵养。对学生而言，家庭和学校是其学习的重要场所，在学校中教师可以通过教学加大学生对数学文化的重视程度，并借助教学传输数学文化，从而帮助学生了解文化内涵，体会人文价值。而在家庭中，需要家长积极配合学校的教学安排。家长需要明确自身的行为、观念等均会影响到学生的学习兴趣、学习习惯、学习效率。因此，在高中数学实践教学中，有效渗透数学文化，也离不开家长的支持与帮助。教师可以借助家长会、开放日等活动向家长讲解数学文化的价值和意义，从而能够在家庭层面给予学生更多的积极影响，引导学生在学习之余了解数学文化。此外，教师也可借助微信等网络渠道将数学文化故事等内容分享给家长，并由家长传递给学生，从而能够全方位地促使学生感受数学文化的魅力，提高数学学习的质量和效率。

结束语

高中阶段数学教学相对复杂，一方面是因为此阶段数学知识点繁多、结构复杂，另一方面则是面对高考的压力，学生的精力和时间也容易被其他学科所占用。而数学课程又相对枯燥，因此教师需要在教学中渗透数学文化以增强课堂教学的趣味性，吸引学生能够深入学习数学知识，并从精神、思维等角度引导学生建立良好的数学学习习惯，养成正确的学习态度，并产生浓厚的数学学习兴趣，进而更好地记忆和理解所学课程知识，提高高中数学教学的质量和效率。高中教师在教学过程中可以采取搭建教学情境等方式深入渗透数学文化，促使学生的综合素养获得全面发展，从而培养现代化高素质、专业性的人才。

参考文献

[1]刘小文.数学文化渗透在高中数学课堂教学中的案例研究：“圆的标准方程”教学设计和反思[J].文化创新比较研究，2019，3（11）：184-185.

[2]梁礼华.突出创新思维 弘扬传统文化：数学文化在高中数学教学中的渗透[J].教育现代化，2018，5（26）：359-361.