摘 要:为了深化新课程改革,在高中数学教学中,教师要转变教学理念与教学模式,更加科学、有效地为学生传授数学知识,另外也要合理地渗透数学文化,基于此更好地培养学生的学习兴趣,锻炼学生的思维模式,提高学生的数学学科素养。本研究对如何在高中数学教学中渗透数学文化进行探讨,仅供参考。
关键词:数学文化;高中数学;新课程;渗透
数学文化有着很强的人文性与科学性,其对于学生的数学学习有着重要的价值。在高中数学教学中,教师要合理地融入数学文化,更好地激发学生的学习兴趣,优化学生的学习方式,更好地提升学生的人文素养,促进学生的全面发展。
一、数学文化在高中数学教学中的应用价值
(一)培养学生的数学兴趣
高中数学知识有着很强的抽象性,所以,学生在学习时也会面临一定的难度,最终会产生两极分化的情况。学习较好的学生在学习时游刃有余,成绩逐渐提升,而学习差的学生会在学习中面临重重困难,最终学习成绩会变得更差。另外,在高中数学中还会涉及到很多抽象的概念与计算公式,这都会对学生的学习带来一定的困难[1]。所以,在数学教学中,教师要合理地渗透数学文化,为学生讲解数学史、讲解数学家的逸闻趣事、讲解数学学科的发展历程,基于此更好地培养学生的学习兴趣。
(二)培养学生的数学思维
新课改背景下,数学课堂教学也面临更高的要求与挑战,因此开始更加关注对于学生数学思维能力的培养,重点培养学生对数学知识的灵活应用能力。通过对数学文化的合理渗透可以摆脱传统填鸭式的教学模式,可以摆脱高考的限制,更加重视对于学生数学能力的培养,引导学生借助于科学的角度与理念对数学知识进行了解与学习,培养学生的数学思维,使得学生的学习能力得到增强,使得学生的数学思维变得更加缜密、更加具有逻辑性。
(三)培养学生的人文素养
数学文化是数学学科经过不断发展进而积累的宝贵财富,其对学生有着重要的影响作用。高中生的自我意识逐渐增强,其身心也得到快速发展,所以会对事物产生相对十分深刻的理解。所以,在高中数学教学中,教师要合理地渗透数学文化,帮助学生全面地体会到数学知识的内涵,基于数学文化丰富学生的情感体验,帮助学生树立科学的学习态度及远大的发展目标,引导学生进行积极的学习与探索,在此基础上全面地提升其人文素养。
二、数学文化在高中数学教学中的具体应用
(一)在还原数学文化背景中渗透数学文化
在一定的环境及历史背景下,基于不同的原因会产生不同的数学概念与思想,有着十分显著的人文特色。所以,在高中数学教学中,教师要对此进行深入挖掘与科学利用,对数学内容的文化背景进行还原,使得学生更好地了解数学文化,提升教学效率。新课程改革明确提出,要求在数学教材每个章节的首页都设置很多小插图,是理论知识与现实生活进行有机关联的插图。不仅如此,在教材的最后一页都会介绍相关的数学发展历史以及过程。在实际教学中,教师要对这些内容进行科学利用,要根据章节内容的基本特点合理地渗透数学文化,在此基础上为学生营造出形象、具体的文化情境[2]。基于此,为学生科学地讲述数学文化知识。假如在为学生讲解比较抽象的概念时,通过对于该方法的应用可以取得良好的效果。例如,在为学生讲解勾股定理的相关知识时,教师需要为学生讲解勾股定理产生的历史背景,为学生营造良好的学习氛围,发挥良好的启发作用,激发学生的学习兴趣,使得学生对该定理进行认真的学习与探究。
(二)在创新解题思路中渗透数学文化
新课改明确指出,在高中数学教学中不要只是培养学生的解题能力,除此以外也要重点培养学生的数学素养。但是,通过调查研究发现,目前在实际教学中,教师更多的是重视对于学生解题能力的培养,然而却没有充分意识到数学文化的重要价值,这样一来就会影响到数学教学的有效性。所以,在高中数学教学中,教师要解放思想、拓展思路,积极地进行創新与改革,不断优化学生的解题思路,基于此帮助学生更好地感悟与体会数学文化,丰富学生的文化体验。例如,在讲解“空间距离、空间角度”的相关知识时,教师要充分发挥多媒体技术的作用,或者是为学生展示数学模型,基于此帮助学生了解数学家对理论进行创造的过程与方法。通过逼真的教学情境,使得学生理解相关的知识,比如,利用物体的影子长短测量实物等,帮助学生在学习数学知识的同时掌握更多的文化知识,实现对学生解题思路的创新与优化,使其了解更多的数学文化。
(三)在引述数学史中渗透数学文化
从根本上而言,数学史属于数学学科具体发展的轨迹。其有着重要的教育价值,是渗透数学文化的重要素材。所以,在高中数学教学中,教师要为学生讲解数学史,帮助学生了解数学家的发展历程,使得学生充分认识到数学家们为了数学事业做出的奉献及其坚韧不拔的毅力。教师要为学生介绍数学史,合理地渗透数学文化,帮助学生充分了解数学家的伟大精神,培养学生的学习热情。在实际教学中,教师要结合教学内容科学地引述数学史。例如,在讲解“柯西不定式”的相关知识时,教师先要为学生讲解柯西获得的成就,在此基础上帮助学生对该数学家建立基本的了解,引导学生对柯西不定式进行学习。另外,教师也要为学生推荐具有阅读价值的数学读物,例如张景中编纂的《新概念几何》等,帮助学生全面地了解与学习数学文化。教师要结合学生的学习状况、结合其学习能力为其科学地选择读物,确保读物的难度适中,这样可以更好地激发学生的学习兴趣,另外也可以帮助学生了解更多的数学文化,拓展学生的视野。
(四)在数学问题解答中渗透数学文化
在教育教学中,教师要为学生解答数学问题,在此过程中要合理地渗透数学文化。对于数学问题,教师不要一味地采用传统的解题思路,而是要充分发挥数学文化的作用,引导学生进行创新,从其他渠道对问题进行分析与解决,在此过程中也能够更好地体会到数学文化的魅力,培养学生的创新性思维能力。例如,在讲解“定积分”的相关知识时,为了帮助学生科学、准确地对小曲边梯形面积进行计算。通常状况下,教师往往会引导学生根据“以直代曲”的基本原则[3]。所以,为了可以激发学生的学习兴趣、锻炼学生的思维,教师要利用“曹冲称象”的典故等,引导学生采用“化整为零”的方法进行计算,进而使得学生更加全面地把握数学文化,优化学生的解题思路与解题方法。
三、数学文化在高中数学教学中的渗透策略
(一)创新教学理念
为了提升教学质量、合理地渗透数学文化,教师要真正意识到数学文化的重要价值。在教学中,教师要转变教学理念,不但要准确地把握数学知识,另外也要积极地学习哲学、文学等相关知识,阅读有关的书籍,在此基础上提升个人的文化素养,更好地渗透数学文化,提高学生的文化水平。在教学中,教师要不断地优化个人的知识体系,积极地学习与探索,不断提升个人的数学素养与专业能力。要合理地渗透数学文化,帮助学生掌握数学概念形成过程与本质。深化学生对数学概念公式的理解,并且可以对这些知识进行灵活运用,使得学生在不知不觉中受到数学文化的熏陶。学校要为教师提供更多参与培训与学习的机会,引导教师进行内部交流,基于此更好地提升其专业素养,为数学文化的渗透奠定良好的基础。
(二)科学创编校本教材
当前,数学教师往往都会通过比较单一的途径学习与了解数学文化,更多的是利用数学教材对此进行掌握。然而,在一些教材中缺少与之相关的数学文化内容,这样一来就会影响到教师对数学文化的渗透。所以,学校要积极地对校本教材进行创编,要在其中加入数学文化的内容,保证教材内容可以与学生的认知规律、学习能力相符,要结合数学学科的基本特征纳入更多与学生现实生活具有密切关联的数学文化知识。从而提高学生的学习兴趣,帮助学生更加全面、深入地了解数学文化,使其更加喜爱数学学科的学习。
(三)营造良好的教学情境
在学生学习的过程中会面临很大的学习难度,因为高中数学知识具有大量抽象的概念与定理,要求学生有着较强的理解与思维能力。在学生充分投入到数学学习中的前提下,才可以准确地理解与学习数学知识。反之,假如学生对数学知识的学习兴趣不足、教师的教学方法与模式较为单一,就难以有效地吸引学生的注意力,影响到教学效率。所以,在教学中,教师要为学生创设良好的教学情境,更好地培养学生的学习兴趣。教师要在教学中合理地渗透数学文化,引导学生更好地体会到数学学科的魅力,激发学生的学习兴趣[4]。例如,在讲解“等差数列的前n项和公式”相关内容时,教师要为学生讲解高斯求和的相关故事,科学地为学生导入新课,营造出良好的教学情境,使得学生通过生动有趣的小故事了解相关的数学知识,激发学生的学习积极性。
(四)科学运用信息技术
当前,我们已经进入到信息时代,在此时代背景下,教师要积极地利用信息技术,引导学生进行高效学习。教师要坚持以生为本,加强与学生的交流、互动,利用几何画板以及电子白板等工具为学生更好地展示数学问题分析与解答的过程。基于此,培养学生的学习兴趣,提高学生的学习效率,更好地渗透数学文化。直角坐标系在高中数学教学中有着重要的作用,其创建者是笛卡尔。在笛卡尔创建直角坐标系的过程中发生了一件事情,其认真地观察蜘蛛结网的移动过程,在此基础上形成灵感,其把蜘蛛看做是直角坐标系中的一个点,其中蛛丝属于线,在此基础上创建直角坐标系,这也实现了数学研究的创新与改革。在数学教学课堂教学中,教师要提前发挥互联网技术的作用,为学生下载故事的视频,然后在课堂教学中利用多媒体技术进行播放,帮助学生充分认识到数学家的想象能力是极其丰富的,而且有着大智慧,在此基础上更好地培养学生的创新意识与探索意识。
(五)科学设计课后作业
课后作业是帮助学生复习与巩固所学知识的重要手段。通过对课后作业的完成,学生能够对个人在课堂上学习的内容与进行巩固与复习,可以了解个人的学习效果。基于学生对课后作业的完成状况,教师能够准确地发现学生在学习过程中面临的问题,掌握学生对数学知识的了解情况,在此基础上提供科学、有效的指导与引导。在高中数学教学中,教师要为学生科学地布置课后作业,在其中合理地渗透数学文化,帮助学生更好地复习与巩固课堂所学的知识,培养学生的思维能力。例如,在讲解“简单随机抽样”的相关知识时,教师要为学生布置以下课后作业:三年一班要举办辩论比赛,在全体学生中随机抽选8位学生参与,请同学们思考怎样借助于简单随机抽样法对这8个人进行抽取呢?然后,引导学生在课余时间自行完成作业。基于此,可以帮助学生深化对简单随机抽样概念的掌握,而且可以掌握在总体中对样本进行抽取的方法与技巧。基于该类作业的形式帮助学生复习所学知识,培养学生的数据分析能力,更好地发挥数学文化的价值。
(六)组织开展数学实践活动
在教育教学中,学生是真正的主体。所以,在高中数学教学中,为了可以更好地渗透数学文化,教师就要坚持以生为本,引导学生参与实践活动,在此基础上帮助学生建立良好的数学认知,更好地渗透数学文化。比如,教师可以组织学生开展数学主题讨论活动。在每个周日,教师要引导学生对个人喜爱的数学家的逸闻趣事进行搜集,例如华罗庚、陈景润等,然后在下一周的课堂上进行发言,对故事进行讲解[5]。以《我最喜欢的数学家》為题开展主题讨论活动,在此基础上创营造出轻松、愉悦的学习氛围,帮助学生全面地了解数学家的博大智慧与伟大事迹,在此基础上建立良好的文化情境,丰富学生的文化体验。
总之,在高中数学教学中,通过对数学文化的渗透可以更好地提高学生的学习兴趣,增加学生的学习热情,培养学生的数学思维能力,提高学生的文化素养。所以,在教学中,教师要转变数学理念,合理地创设数学情境,并且要充分发挥信息技术的作用,优化设计课后作业等,基于此更好地渗透数学文化,更好地发挥数学文化的应用价值,培养学生的数学核心素养。
参考文献
[1]李庆春.浅谈数学文化在高中数学课堂中的渗透[J].新智慧,2019(21):92.
[2]赵丽芳.探究数学文化在高中数学教学中的渗透策略[J].好家长,2019(46):210.
[3]李金聪.新课程高中数学教学”数学文化”渗透之思考[J].国家通用语言文字教学与研究,2020(01):115.
[4]顾菊美.数学文化在高中数学课堂教学中的融入[J].文理导航,2020(08):2.
[5]胡中权.”数学文化”在高中数学概念教学中的作用初探[J].东西南北:教育,2019(14):76.