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在高中数学教学中渗透数学文化

2021-12-03广东省陆丰市林启恩纪念中学王陆坤

数学大世界 2021年18期
关键词:数学史数学家原则

广东省陆丰市林启恩纪念中学 王陆坤

在数学教学实施过程中渗透数学文化,是新课程改革的基本要求。随着课程改革的进一步发展及立德树人教育根本任务的提出,要求教师发挥育人功能,挖掘学科德育资源,实施德育。数学文化是实施德育的重要途径之一。因此,立足数学教学改革趋势渗透数学文化,借助文化内容可以辅助学生理解数学知识,同时使学生受到德育熏陶,实现有效发展。

一、高中数学中渗透数学文化的原则

要想将数学文化渗透到高中数学教学中,教师首先要遵循适宜的原则,挖掘数学文化资源。

1.相关性原则

数学文化在高中数学教学中的渗透,目的之一是使学生产生数学学习兴趣,进一步理解数学知识。因此,教师要遵循相关性原则,立足数学知识,挖掘数学文化资源。

以“数列”的教学为例,在组织教学活动之前,笔者选择了毕达哥拉斯学派研究的三角形数和正方形数作为文化资源,在课堂导入环节,以故事讲述的方式展现给学生,取得了意想不到的效果。

2.趣味性原则

兴趣是学生在学习数学的过程中所形成的积极的心理活动倾向。数学文化本身是生动有趣的,对大部分高中生而言是有吸引力的。因此,在选择数学文化资源的时候,教师要遵循趣味性的原则,选择一些生动有趣的小故事,激发学生的数学学习兴趣。

以“等差数列前n项和”为例,在组织教学活动之前,笔者围绕这节课的教学内容,利用网络渠道搜集了数学家高斯的故事。在组织课堂导入活动的时候,以此故事为依据,创设问题情境,点燃学生对“高斯首尾配对进行加法计算”的兴趣,并向学生提出与新知有关的其他问题,使学生在兴趣的作用下展开对新知内容的探究,促进数学课堂学习效果的提高。

3.适度性原则

尽管数学文化在高中数学课堂教学中的渗透便于辅助学生理解所学,提高课堂学习效果,但这并不意味着教师要放大数学文化的运用价值,不管三七二十一,在课堂上机械地、长篇大论地展现数学文化,如此很容易适得其反。

比如,在组织“等差数列前n项和”教学的时候,教师长篇大论地向学生讲述“高斯如何计算1+2+3+…+100”这个故事,很容易挤占新知教学时间,导致学生在紧张的氛围中难以有效地掌握数学知识。所以,在选择数学文化资源的时候,教师要在适度原则的基础上,对大量的文化资源进行筛选和挑选,保证所选择的文化资源量少而精。在课堂上,也要立足教学需要,有针对性地渗透数学文化,如此才能最大限度地发挥数学文化的作用。

二、高中数学中渗透数学文化的策略

在以上原则的指导下,教师可以科学地选择数学文化,获取丰富的数学文化资源。接下来,就要联系教学所需,应用多样的策略,将数学文化渗透到数学课堂上了。组织高中数学教学的时候,可以应用如下策略渗透数学文化。

1.介绍数学史渗透数学文化

数学是集工具性和人文性于一体的学科,不仅有着极强的应用价值,还有着丰富的人文内涵。数学史是数学中不可缺少的一部分,同时也是数学人文性的载体。数学史是对数学发展历史的概括,在高中数学教学中应用,可以为学生呈现整个数学课程的发展概况,使学生受到数学家身上坚持不懈、科学严谨的美好品质的熏陶。通过学习数学史,学生还可以进一步地感知到数学的魅力,增强数学学习兴趣。所以,笔者在实施高中数学教学的时候,会联系教学内容,向学生介绍数学史,以数学史为依托有效地渗透数学文化。

以“集合”的教学为例,这是学生接触集合知识的起点。通过掌握集合基础知识,学生接下来要进一步地探究函数内容。众所周知,函数是高中数学的重要组成部分,也是学生学习数学的难点所在,笔者向学生具体介绍了函数的发展历史,引导学生经历函数发展过程。具体来讲,笔者先引导学生回忆在初中阶段学习到的函数知识,介绍函数的概念,接着引导学生利用集合知识对函数概念进行界定。如此教学,使学生经历了函数从变量说到对应说,再到集合论的过程,便于他们通过掌握函数概念的发展历史建构对函数三要素的深刻理解,自然而然地突破数学学习难点,提高课堂学习质量,也为今后有效地深入探究函数打下坚实基础。

2.展现数学家渗透数学文化

M·克莱因曾说过,在探索数学的过程中,数学家遇到的困难,正是学生在数学课堂上遇到的数学学习障碍。数学是一项人类文化活动,不管是在学习阶段还是在研究阶段,都会遇到各种各样的困难。几千年以来,对数学的探索和数学探索成果始终激励着数学家们。尽管数学发现很难,但是数学家始终坚信,只要不断地探索,就可以有所收获。所以,在组织高中数学教学的时候,我们应借助数学家向学生渗透数学文化,使学生在与数学家“共同”探究的过程中,受到数学家身上美好的精神品质的熏陶。

仍以“等差数列前n项和”的教学为例,在实施课堂教学的过程中,笔者在展现了高斯的故事之后,继续为学生讲述毕达哥拉斯学派研究的三角形数,同时以此为基础,引出一个倒立的三角形数,使学生在数学家的研究引导下,进一步地探究平行四边形数。

3.借助思想方法渗透数学文化

数学思想方法是数学的灵魂,数学在应用的过程中,不断地改变着人的思维,推动着人的思维与时俱进。数学之所以起到如此作用,是因为有数学思想方法的存在。数学思想方法是数学文化的具体体现,在培养学生数学素养方面起着重要作用。

比如,在组织“一元二次不等式”的教学的时候,笔者引导学生将给定的ax2+bx+c≥0(a>0)转化为ax2+bx+c=0。在此过程中,笔者会渗透分类讨论思想、数形结合思想、转化思想等。

总之,在实施高中数学教学的时候,教师要在课标要求的指导下,遵循适当的原则,选择数学文化资源,并立足教学需要,多样策略地渗透数学文化,激发学生学习兴趣,辅助学生理解所学,使学生受到德育熏陶,促进学生有效发展。

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