渗透数学文化提升数学素养

2021-01-02马燕

科学咨询 2021年6期

马燕

（山东省东营市垦利区第二实验中学山东东营 257500）

数学是一种特殊的文化形态，是人类长期以来积累的智慧结晶，同时也是人类文明的重要组成部分。[1]在进行数学知识的教学过程中，渗透数学文化能够加强学生对数学本质和数学价值的认识，让学生在学习数学的过程中受到文化的熏陶，产生文化共鸣，从而在实际生活中加强对数学知识的运用。

一、说课堂教学中渗透数学文化的必要性

随着社会对综合性人才需求的不断增加以及教学改革的需要，课堂教学中渗透数学文化变得越来越重要。在数学教学的过程中，渗透数学文化能够让学生感受到古人的智慧以及数学的魅力，有机地将数学文化和数学课程的内容结合起来，同时有效地将数学与现实生活结合起来。学生通过对数学文化的深入学习，能够了解到数学知识的发展历史、演变过程，充分认识到其发展的规律，从而深入理解数学知识。[2]

二、课堂教学中渗透数学文化的意义

（一）激发学生学习数学的兴趣

对于大部分的学生来说，教师在课堂上长时间的理论教学，会让学生的学习过程变得枯燥乏味。学生只是简单地在记忆教师讲授的知识点。在学习的过程中，他们没有形成正确的数学习惯，没有加强逻辑思维的锻炼。然而，在课堂教学中渗透数学文化可以激发学生的学习兴趣，让学生能够更好地掌握数学知识。教师在进行数学教学的过程中，应当有效地结合教材中的相关知识，渗透数学文化。例如，在对概念、定理和公式进行讲解的时候，教师可以适当介绍一些相关的数学家的背景，这些公式定理的来源，数学的发展史等等，让学生不再感到枯燥无聊。这样便能活跃课堂教学氛围，同时还能拓宽学生的视野，让学生能够全面发展，从而使数学知识的学习过程变得更加生动有趣。同时，在渗透数学文化的过程中，教师能让学生加深对该知识点的印象。相对于传统、死板的将数学公式摆放到学生面前，教师运用数学文化渗透的方式能够在很大程度上加深学生的记忆力，讲述一段故事会更让人印象深刻。

（二）有效提高学生的思维能力

学生掌握数学知识是很重要的，但培养学生的数学能力也同样重要。教师要积极引导学生学会思考、探究、解决问题。教师在进行教学的时候，如果先向学生讲述相关概念产生的文化背景，就能有效创建出一个教学情景。[3]这样能让学生融入到该情景中。跟随这个情景，学生能锻炼自己的思维能力。在学习了这些数学文化后，学生能够通过观察，分析和总结出该类型知识的共性与本质。这样便能加强学生的自主学习能力，让学生找到知识的一般规律和解题技巧，从而有助于提高学生的思维能力。

（三）有利于帮助学生掌握数学思想方法

很多数学文化都蕴含着丰富的数学思想方法产生、形成和发展的过程。教师如果适当地借助数学文化在课堂上进行讲解，可以将数学思想方法传授给学生。学生不仅能在课本和教师的讲述中学习到数学思想方法，还能通过数学文化充分认识到相关知识的本质特点。这样学生便能形成独立思考的能力，加强在生活中运用数学知识的意识。例如，《九章算术》中就有很多立体空间求解的问题。教师在对这类空间几何问题进行讲解的过程中，可以适当加入《九章算术》中的数字文化，让学生充分了解到几何运算知识的规律，理清几何空间题型的解题思路。当学生再次遇到相类似的几何空间问题时，他们便能够通过回忆教师讲述的数字文化迅速做出反应，进行思考，提出解决方案。

（四）提升学生的人文素养和数学素养

很多数学文化都包含了许多感人的故事和妙趣横生的传说。教师将这些故事和传说融入到数学教学中来，能够提高学生的人文素养和数学素养。例如，哥德巴赫猜想、七巧板等都是中国经典的数学问题，能让学生感受到数学的美妙，了解到数学的光辉历史，也能让学生更加热爱数学。

（五）促进学生的人格发展

数学是在长期的人类活动中流传下来的一种文化，是人类智慧的结晶，其大部分都是在实际生活中产生的。从事这些文化活动的数学家也都是一些平凡的人。[4]当这些数学家在遇到困难的时候，他们不会选择逃避。这种不怕困难，勇于奋斗的精神能够促进学生人格的发展，让学生有学习数学的自信心。例如，教师可以在课堂上讲关于南北时期数学家祖冲之的故事，其应用刘徽割圆术、采用算筹，求出了精确到有效数字为7位的圆周率。他在当时做出的这些是史无前例的。在这个过程中，他所遇到的困难也是前所未有的。教师通过对数学家这种持之以恒的精神进行宣扬，能培养学生艰苦奋斗、坚韧不拔、刻苦学习的态度。

三、渗透数学文化，提高数学素养的策略

（一）筛选数学文化素材，提高教学质量

对于教师来说，备课是教学任务中一个关键的部分。教师要进行科学合理的备课。对于一部分教师，在进行备课的时候，他们只关注本节课堂所要讲的知识的难点和重点。这在一定程度上受到了教材内容的限制，忽略了对学生数学能力和数学素养的培养。因此，教师要先掌握丰富的数学文化，对筛选出的数学文化素材进行归纳、整理、改进，让文化素材更加贴合教学内容。在筛选数学文化素材的过程中，教师一定要注重数学文化的本质，要贴合本堂课所讲的内容，不能脱离教材，可以在此基础上进行适当延伸，并有效地将其他知识结合起来，形成一个知识体系。在实际的课堂教学过程中，教师要创造性地将文化素材和教学内容有效结合起来，达到优化课堂的目的，提高教学的质量和效率。教师可以收集数学的发展史、数学相关概念、公式的由来、故事人物背景等，制定出一套合理的教学方案来提高教学效率。例如，在进行“因数和倍数”相关知识点的教学过程中，教师可以引入哥德巴赫猜想以及我国著名的数学家陈景润验证该猜想的故事背景，介绍这些数学家在进行这些猜想推导过程中遇到困难和猜想的故事。这能让学生充分了解到数学文化历史，从而有效提高学生的数学素养。在进行课堂教学的过程中，教师可以先对学生提出几个小问题，看看有没有学生事先了解了这些文化，促进学生积极进行思考，提高学生的思维能力。

（二）认真规划课堂，合理引入数学文化

一堂课只有45分钟，教师要进行认真规划，在进行教学的过程中合理引入数学文化，不能在讲课过程中突然插入一些数学文化，会显得十分突兀。这样会导致学生思维跳跃，不能集中注意力对该知识点进行学习。数学文化的学习对于人类来说是十分重要的，对学生的发展、社会生活以及经济都起到了促进的作用。在实际生活中，应用这些数学文化能够充分发挥出数学文化的价值。很多学生虽然在课堂上听懂了教师讲解的知识点，但却没有真正掌握这些知识点背后所蕴含的文化素养。当学生在日常生活中遇到这些问题时，他们不会真正地将数学知识运用到生活中去，也不能及时解决问题。因此，教师要在课堂教学中正确引导学生，在掌握知识的基础上，让学生能够多学习数学文化。

例如，在教学平行四边形相关知识时，教师可以积极地与学生进行探讨，引入数学文化。教师可以先向学生展示一个底为十厘米，高为八厘米，斜边为九厘米的平行四边形，并向学生提问：“大家通过仔细观察这个四边形，思考一下怎样计算平行四边形的面积，想一下面积计算与哪些要素有关。”这时，学生根据以往的经验，会回答道：“与底、斜边、高这三个要素有关。”接着，教师可以提问：“那么如果我用10×8，8×9，10×9来计算面积是否正确呢？”此时，学生就会展开激烈的讨论，回答道：“不行，应该只有一个面积结果。”教师接着可以在课件上的图片中展示，把四边形切割成1厘米×1厘米的小方块，然后提问：“大家知道这个四边形需要多少个小方格才能填满吗？”然后，教师通过动画的演示，排除掉10×9和8×9，通过不断的排除法，让学生能够跟着自己的思路一步步分解面积计算的过程。最后，在教师的引导下，通过剪辑和旋转的方法将其转换成了长方形，学生发现长方形的长与宽和这个题目的平行四边形的底和高之间的联系，最终验证了平行四边形面积计算的猜想。在这个过程中，教师充分地与学生进行探讨，采用了假设排除推论法，让学生加深了印象。这种假设排除推论法是数学文化中重要的一个部分，许多的数学知识都是通过数学家不断猜想推论得出的。在这个过程中，学生通过充分地自主思考，提高了自主探索的意识和数学素养。