中學數(shù)學教學滲透數(shù)學文化的重要性
時間:2022-02-12 14:55:33
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【摘要】《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》中,明確了數(shù)學是人類文化的重要組成部分,數(shù)學素養(yǎng)是現(xiàn)代社會每一個公民應該具備的基本素養(yǎng).[1]可見,數(shù)學不僅是一門學科,更是一種文化.因此,數(shù)學研究者應該將數(shù)學作為一種文化傳承下去.雖然我國并未開設數(shù)學文化類相關(guān)課程,但依舊重視數(shù)學文化,對數(shù)學文化的相關(guān)研究從未止步,在數(shù)學教材中也通過各種形式體現(xiàn)和傳達了數(shù)學文化.因此,數(shù)學教師在中學數(shù)學課堂中滲透數(shù)學文化,對數(shù)學文化的傳承也起到了一定的作用對學生的發(fā)展非常重要,本文將談談在中學教學中滲透數(shù)學文化的重要性.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學文化;數(shù)學教學
隨著中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的不斷沉淀,數(shù)學文化作為其中一員,也在不斷發(fā)展,蓬勃向上,本篇文章談及數(shù)學文化,進而推動數(shù)學教育發(fā)展.很久以前,世界上許多數(shù)學家就已經(jīng)開始研究數(shù)學與傳統(tǒng)文化之間的聯(lián)系,一直到今天,相關(guān)的研究從未止步,可見,數(shù)學文化對人類發(fā)展的重要性.許多數(shù)學家也發(fā)表了與數(shù)學文化有關(guān)的著作,這也從側(cè)面體現(xiàn)了數(shù)學文化的重要性,比如著名數(shù)學家齊民友在《數(shù)學與文化》一書中指出:沒有現(xiàn)代的數(shù)學就沒有現(xiàn)代的文化,沒有現(xiàn)代數(shù)學的文化注定要衰落的.[2]可以看出,數(shù)學的發(fā)展歷程是和人類文化息息相關(guān)的,是榮辱與共的,二者相輔相成,共同發(fā)展.隨著數(shù)學文化的發(fā)展,關(guān)于它的相關(guān)研究也隨之而來,其中就包括在中學數(shù)學課堂上滲透數(shù)學文化,對學生的發(fā)展尤為重要.至今為止,許多數(shù)學愛好者都研究過這個問題,并得到了許多優(yōu)異的成果,本文將結(jié)合前人在數(shù)學文化領(lǐng)域的相關(guān)優(yōu)異成果,簡要談論自己的看法,希望能引起教師的重視.
一、開闊學生視野,提高學生學習興趣
在中學數(shù)學教學中,數(shù)學教師除了教授數(shù)學課本上的知識以外,還要在課堂講解新識的過程中引用數(shù)學文化.數(shù)學文化可以從不同的角度分析數(shù)學知識,不同的著作對數(shù)學文化的定義不同,但究其根本是一致的.比如在講勾股定理前,教師可以講一講它的由來,它的發(fā)現(xiàn)者,它的發(fā)展過程;在講負數(shù)這一課時,可以講一講負數(shù)的歷史,如有事實可以證明負數(shù)最早是中國人最先使用的,讓學生親身感受先人的智慧,明白負數(shù)知識都是先人通過無數(shù)次驗證而來的,是先人智慧的結(jié)晶.但數(shù)學思想方法并沒有直接體現(xiàn)在數(shù)學教材中,教師需要通過自己的專業(yè)素養(yǎng)與能力去整理、提煉.關(guān)于數(shù)學思想方法,在課堂上及時總結(jié)也是非常有必要的,教師可以讓學生深入地了解,有利于學生的學習.如教師在講解函數(shù)相關(guān)知識時,很多與函數(shù)相關(guān)的問題,可以通過畫函數(shù)圖像得到更好的解決,便于學生理解,使學生感悟數(shù)形結(jié)合的妙處!又如在講解方程有關(guān)數(shù)學問題時,可將問題情景中的條件轉(zhuǎn)化成數(shù)學方程模型,并在這個過程中引導學生找出問題情景中的等量關(guān)系,列出方程,然后對方程進行求解,進而根據(jù)實際情況,解決問題.這個過程就體現(xiàn)了方程思想.只要學生牢牢掌握住方程思想的本質(zhì)規(guī)律以及使用特點,學生就會樂于運用這種思想方法去解決問題的,在運用的過程中升華方程思想.教師通過講解相關(guān)知識的數(shù)學史以及數(shù)學思想方法,激發(fā)學生的數(shù)學精神,讓學生對數(shù)學本身以及偉大的數(shù)學家們產(chǎn)生崇敬與敬畏之情.這樣的教學,是有利于學生學習的教學,也是使學生感興趣的教學,更是可以開闊學生眼界的教學.
二、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學方式
由于當前的教育實際和考試制度的存在,在大多數(shù)的傳統(tǒng)的中學數(shù)學課堂上,對于一個定理、一個定義、一個方程、一個等式等,數(shù)學教師僅僅通過一些書本上的內(nèi)容簡單地講解讓學生知道它們,只注重于讓學生學會運用它們解題,提高分數(shù),而忽視了知識形成的過程對學生學習的積極作用,忽略了知識本身的深層意義.這可能會造成學生對知識的不理解.另外,這種教學方式也會使學生對數(shù)學知識的本質(zhì)產(chǎn)生錯誤的認知,阻礙學生思維的全面發(fā)展,進而影響學習.因此,當代數(shù)學教師要改變這種傳統(tǒng)的教學方式,具有創(chuàng)新意識,避免學生學習的片面化,我們可以在引入新課時,先講一下與新知識有關(guān)的史實、數(shù)學家故事,把數(shù)學文化融入課堂中,也可以讓學生經(jīng)歷知識形成的過程中以及問題解決過程中探索、運用其中蘊含的數(shù)學思想方法.總之,中學數(shù)學教師可以通過各種各樣的方式來改進教學,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學方式,最重要的一點是教師要勇于改變,敢于創(chuàng)新,只有這樣,數(shù)學教學才能與時俱進,快速發(fā)展.
三、數(shù)學知識與數(shù)學文化的整合,提高教學效果
在大多數(shù)學生眼中,數(shù)學知識是沒有感情色彩的,是枯燥無味的,是沒有生命活力的,這是很多人對數(shù)學的誤解,對數(shù)學的偏見,當然,這種誤解與偏見是普遍現(xiàn)象,教師可以通過在課堂上滲透數(shù)學文化的方法將學生帶出這種誤區(qū).隨著教育的發(fā)展,數(shù)學文化得到了普遍的重視,雖然沒有開設單獨的課程,但這并不意味著我們可以在數(shù)學教學過程中忽視數(shù)學文化的存在.換言之,我們可以通過其他方式來學習數(shù)學文化.顯然,要想實現(xiàn)數(shù)學文化與數(shù)學知識的整合,數(shù)學教師不僅要將課本上的基礎(chǔ)知識教給學生,還要把知識中蘊含的數(shù)學文化傳遞給學生,并在這個過程中,讓學生迷戀上數(shù)學,喜歡上數(shù)學.對于數(shù)學教師來說,怎么賦予數(shù)學知識和數(shù)學文化生命呢,每個知識的背后都有他自己的故事,這就要求教師課前搜集資料,在課上,發(fā)揮自己的專業(yè)素養(yǎng)和教學能力,將數(shù)學知識和數(shù)學文化進行整合,在講授知識時滲透數(shù)學文化,在傳達文化的同時傳授知識,這樣,不僅可以開拓學生的眼界,還可以提高教學效率.例如,在講解勾股定理時,教師應結(jié)合趙爽弦圖給出公式,并仔細講解勾股定理的由來與發(fā)展,以至只要提到勾股定理,學生就可以聯(lián)想到畢達哥拉斯學派,這樣的數(shù)學文化的滲透是有意義的、積極的.通過這種方式,教師就在教學過程中將知識與文化聯(lián)系起來了.
四、課程導入多樣化
我們所熟知的數(shù)學課程導入的方法是有很多種的,數(shù)學教師常用的有:溫故知新法、創(chuàng)設情景法等.這些方法有一個共同的特點,就是從知識的外部尋找某種聯(lián)系,把已知的和未知的(新知識)聯(lián)系起來.教師在講授新知識時,運用新舊知識之間的聯(lián)系,由已知引出未知.然而沒有一種方法是從知識本身入手,也就是沒有追溯到知識的根本.我們要知道,每一個新的知識點都有它的故事,教師怎樣在一堂新課中,把沒有體現(xiàn)在教材上內(nèi)涵的故事順理成章地講出來,自然地融入課堂是教師需要解決的問題.這是課堂導入的又一種方法,是一個新穎的想法,非常值得深究與思考.一堂新課的導入,對學生整節(jié)課的學習起到了非常重要的引領(lǐng)作用.在導入環(huán)節(jié),教師能否用最短的時間,抓住學生的眼球,讓所有學生都跟著教師的思路進行學習,對學生本節(jié)課知識的掌握程度至關(guān)重要.基于以上的內(nèi)容,如果教師在講授新課時,通過講解與本節(jié)課相關(guān)的史實資料,比如數(shù)學家的故事、數(shù)學典故、知識由來或者通過多媒體播放一些歷史照片來導入新課,會對整節(jié)課的教學帶來意想不到的效果,也會激發(fā)學生的學習興趣.綜上所述,課程導入的多樣化有利于學生學習知識和深度理解知識.
五、促進學生在數(shù)學領(lǐng)域的全面發(fā)展
隨著新課程改革的進行,教學對每一位教師的要求越來越嚴格,不僅僅要求各科教師要精通自己領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,還要具備學科素養(yǎng),做到博學多才,以身作則,成為學生學習與生活的榜樣.數(shù)學教師不僅應該在自己的領(lǐng)域內(nèi)不斷鉆研,還要全面發(fā)展.只有教師全面發(fā)展,才可以促進學生的全面發(fā)展.教師的全面發(fā)展,正是促進學生全面發(fā)展的前提,如果數(shù)學教師在講授新課時,不具備拓展的能力,或者不做深入研究探討,僅僅教授課本上的知識,無疑會限制學生在數(shù)學領(lǐng)域的全面發(fā)展.數(shù)學教材中的數(shù)學文化主要包括數(shù)學史、數(shù)學語言、歷史圖片等等.所謂數(shù)學史,也就是數(shù)學知識的來源和發(fā)展及演變的過程,在講授新課時將其融入,不僅使學生學習到知識與技術(shù),還充分還原了知識的本質(zhì)與發(fā)展過程;所謂數(shù)學語言,就是數(shù)學教材中的概念、方程、數(shù)學符號等,可歸結(jié)為三類:文字語言、符號語言、圖形語言,每一種數(shù)學語言都有它最原始的意義,就拿最簡單的數(shù)學符號“+”(正號)和“-”(負號)來說,它們不是憑空產(chǎn)生的,它們是一步一步演變而來的,是經(jīng)過時間淬煉的,是古往今來許多偉大的數(shù)學家在不懈努力下一步一步探索而來的,知道了這些,學生會對它們有一個重新的認識;對于歷史圖片,不管圖片上的內(nèi)容是人物還是事件,每個圖片的背后都有一個非常精彩震撼的故事,學生了解后,會感觸頗深,甚至會通過閱讀更多的課外書籍,探索其中的奧秘,體會數(shù)學帶來的樂趣.這些內(nèi)容,都可以使學生在數(shù)學領(lǐng)域得到全面發(fā)展,豐富知識,拓寬視野,為今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ).
六、提高學生數(shù)學思維以及解決問題的能力
所謂數(shù)學思維就是運用數(shù)學的思想和方法探索和思考數(shù)學問題的一種活動形式.通過數(shù)學思想方法的學習,可以提高學生的數(shù)學思維,進而提高學生解決數(shù)學問題的能力.數(shù)學思想方法是數(shù)學文化的重要組成之一,它在解題中的作用可以得到很好地體現(xiàn),同一類型數(shù)學問題可以使用同一數(shù)學思想方法進行解決,換言之,利用數(shù)學思想方法解題可以起到舉一反三的作用.如果學生能夠靈活運用,那么解決問題會輕松很多.教師讓學生充分理解并學會運用這些思想方法解決數(shù)學問題,能夠完善學生的思維結(jié)構(gòu).接下來,我們來看一看具體的例子,分析數(shù)學思想方法在解題過程中是如何運用的:例1某書店銷售A、B兩種書,其中,銷售一本A,可獲得利潤8元,銷售一本B,可獲得利潤10元.(1)若該商店兩種書共銷售80本,獲得利潤為740元,問該商店A、B各銷售多少本.(2)若該商店打算進A、B兩種書共150件,其中,B書的數(shù)量不多于A書的二倍,A、B書各購進多少本,可獲得最大利潤?最大利潤為多少?問題(1)分析:這類應用題如果用算式的方法解決,對于初中生來說困難較大,容易出錯.我們通過練習,可以知道,這道題最簡便的做法就是通過方程來求解.首先,就要找到等量關(guān)系式,通過仔細閱讀題目后,我們可以發(fā)現(xiàn),A書的利潤+B書的利潤=740,其次,找到等量關(guān)系后,我們就可以設未知數(shù),解方程,最后,求出結(jié)果.以上分析過程,就體現(xiàn)了方程思想,也明確了運用方程思想解決問題的步驟.問題(2)分析:同學閱讀問題,我們可以抽象出不等式關(guān)系,進而得出購進A書的數(shù)量的范圍,然后列出關(guān)于利潤的關(guān)系式,根據(jù)范圍求得所要結(jié)果.這個過程即用到了方程思想,又用到了函數(shù)思想.具體求解過程如下:(1)解:設該商店A書銷售x本,則B書銷售(80-x)本.由題意,得8x+10(80-x)=740,解得x=30,所以80-x=50.答:該商店A書銷售30本,B書銷售50本.(2)解:設購進A書x本,則購進B書(150-x)本.由題意,得0≤(150-x)≤2x,解得50≤x≤150.設可獲得利潤為Z元,則Z=8x+10(150-x)=-2x+1500,可知,Z隨x的增大而減小,所以當x=50時,Z最大,此時,Z=-2×50+1500=1400,此時150-x=100.答:A、B書各進50本、100本,可獲得最大利潤,最大利潤為1400元.
七、形成正確的數(shù)學觀,提高學科核心素養(yǎng)
在大多數(shù)中學生眼中,數(shù)學課堂是枯燥無味的,數(shù)學知識更是很難理解,猶如天書.顯然,這是很多人對數(shù)學的誤解,教師要做的就是讓學生從這種誤解中走出來,借助在課堂上給學生講數(shù)學故事,包括數(shù)學家的故事、數(shù)學知識的故事以及數(shù)學思想的故事,這些故事不僅可以讓學生感悟數(shù)學之美,還可以使數(shù)學課堂變得生動活潑,在這個過程中不斷改變?nèi)藗儗?shù)學的總的認識或看法,進而形成正確的數(shù)學觀.《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版2020年修訂)》中提出,學科核心素養(yǎng)是育人價值的集中體現(xiàn),是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力.[3]從中我們可以看出提高學生的數(shù)學核心素養(yǎng),能夠促進學生數(shù)學觀的形成.數(shù)學思想方法和數(shù)學精神是數(shù)學文化的重要組成部分,而數(shù)學抽象是數(shù)學的基本思想,因此,在中學數(shù)學課堂上滲透數(shù)學思想方法,可以提高學生數(shù)學抽象的能力,進而提高其學科核心素養(yǎng).
八、轉(zhuǎn)變學習態(tài)度,改變對數(shù)學的看法
學生對于數(shù)學錯誤的看法,會導致其對數(shù)學產(chǎn)生抵制情緒,甚至厭惡數(shù)學,對學習產(chǎn)生消極影響.有一些教師認為只有課本知識是重要的,忽視了知識本身延伸出來的其他知識,也就是忽視了知識本身的文化,因此在課堂上只是一味地灌輸知識內(nèi)容,從不站在學生角度思考問題,忽視了數(shù)學學科本身的價值,也忽視了學生的發(fā)展與主動性,使學生缺乏參與感,最終導致學生對數(shù)學的看法一直以來都是非常難、無趣.顯然,這是對數(shù)學錯誤的看法.在大多數(shù)學生眼中,數(shù)學是課堂枯燥無味的.由于學生提不起興趣,態(tài)度不端正,對數(shù)學有厭煩情緒,會導致教師的教學進度慢,課堂死氣沉沉,教學效果無法提高.基于此就要求教師改變學生對于數(shù)學的這種錯誤態(tài)度和看法,實施途徑之一就是在數(shù)學課堂上傳達數(shù)學背后的文化,讓學生知道數(shù)學的每一個知識和結(jié)論都來之不易,了解數(shù)學知識背后的艱辛歷程,只有讓學生對數(shù)學有了全面的了解,對數(shù)學產(chǎn)生感情,才能從根本上改變學習態(tài)度.綜上,數(shù)學文化對學生理解數(shù)學知識以及運用數(shù)學思想方法至關(guān)重要,且有利于學生發(fā)展數(shù)學思維,養(yǎng)成數(shù)學核心素養(yǎng).本文列舉了八點數(shù)學文化在課堂中的重要性,并分別對其作了簡要的闡述,通過這些內(nèi)容,更加明確了數(shù)學文化對學生發(fā)展的價值.
【參考文獻】
[1]中華人民共和國教育部制定.義務教育數(shù)學課程標準[M].北京:北京師范大學出版社,2011.
[2]齊民友.數(shù)學與文化[M].長沙:湖南教育出版社,1991.
[3]中華人民共和國教育部制定.普通高中數(shù)學課程標準[M].北京:人民教育出版社,2017.
作者:劉娜 單位:吉林師范大學
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