在高中数学教学中融入数学文化*

福建省莆田第二中学

林群雄

数学学科与艺术性学科、语文学科一样，有着丰富的文化内涵和自己特有的文化背景.数学文化包含了数学的语言、内容、方法和思想.它有助于数学学科的发展， 在教学中进行数学文化的渗透， 既能激起学生数学学习的欲望，又可以充分体现数学教学的意义.教学中若能充分利用数学文化，让学生不断地接受数学文化的熏陶，这对学生学会独立观察、思考与解决问题有很大的帮助，同时也会对学生创造能力的培养起到很大的推动作用.所以，在高中数学教学中，融入数学文化是很有必要的.

1 高中数学教学融入数学文化的必要性

数学文化有助于数学学科的发展，对高中学生数学素养的提升有着很大的促进作用，也是高中学生发展的需求. 下面就高中课堂教学中融入数学文化的必要性进行分析.

1.1 数学文化融入课堂教学是数学学科发展的需求

数学文化是数学知识、数学思想及日常生活应用以及与数学有关的民俗习惯和信仰的总和，在数学文化发展过程中对科学精神、价值取向、民族文化心理等起到促进作用.随着社会文明的发展，人们对于文化也越来越重视. 数学文化融入到数学课堂教学中，不仅能让学生明确数学理论的出处，数学原理、性质、公理的由来，同时也让教学内容更加充实.如，平面直角坐标系的由来：一天，法国数学家笛卡儿生病卧床休息，怎么也睡不着，突然，他发现屋顶角上有一只大蜘蛛，拉着丝垂了下来，一会儿，蜘蛛又顺着丝爬上去，这样来来回回几十趟，上下、左右拉丝，蜘蛛的这一番“表演”，让笛卡儿对脑中的一个数学问题的解决思路豁然开朗了起来.他想，如果把蜘蛛看做一个点，那么它在屋子里上、下、左、右运动时，要是能把它的每个位置用一组数确定下来该多好啊.于是他就想到了坐标、平面直角坐标系的概念，从而产生并发展了平面解析几何这门学科，数学学科也随之得以更加迅速的发展.平面直角坐标系对于实际问题的解决带来了好处，使得学科发展与文化的发展相得益彰.故数学文化在课堂教学中的不断融入也是数学学科发展的需求.

1.2 数学文化融入课堂教学是高中生个人发展的需求

让学生很好地“了解数学的实际价值，有助于增强学生应用数学的意识”，这是《数学课程标准》中一个很重要的目标.在平时的课堂教学中，我们除了要有意识地向学生介绍一些与数学内容相关的自然常识、生活实际应用，还要让学生充分感受到数学的实用价值，培养学生用数学的眼光看待问题.如，学习“统计”时，我们要让学生明白样本的收集是统计的前提，而样本的科学性则是关键，它对我们作决策有着重大的影响.课堂教学中融入数学文化有助于学生学以致用.提升生产、生活技能，学会学习、思考，是高中生个人发展的需求.

2 高中数学课堂教学中融入数学文化的策略

在高中数学课堂教学中有机融入数学文化是学科发展与个人发展的需求. 基于此，我们有必要对数学文化融入课堂教学的策略作一番研究并使之能对学生的发展真正起到促进作用.下面就数学文化融入高中课堂教学策略进行分析.

2.1 对教材中的数学史进行深入挖掘

课堂中让学生了解数学史，明确数学理论的一些历史由来以激发学生数学学习的兴趣是教学任务和目标.如在学习“等比数列的前n项和公式”这一课时，可引入如下一个生动有趣的例子.印度国王想要奖励国际象棋的发明者，国王问发明者想要什么样的奖赏，发明者想了想说：“您只需在国际象棋的棋盘上第一格放一粒小麦,第二格放两粒小麦,依此类推,后面一格的麦粒数总是前一格麦粒数的两倍,这样摆满整个棋盘的64格就行了.”国王想了想,这还不简单,于是就欣然同意了.根据以上数据，请判断国王是否能实现他的诺言？教材中这些数学史、数学小故事能让教学内容变得更加有趣味，学生也更愿意投入精力阅读与学习.教材中的数学史经常置于章节之前，这样更能激发学生的探究兴趣，也为学生打造了一个丰富的数学世界.所以，教师在课堂教学中，要尽量挖掘一些相关的数学史、数学文化输送给学生.比如，在高一年级学习“基本不等式”这一节时，教材中出现的2002年第24国际数学家大会会标，教师要有意识地去挖掘其文化价值.会标的设计源自于我国古代数学家赵爽的弦图，它标志着中国古代的数学成就，又像是一只不断转动的风车，对来自世界各国的数学精英表示欢迎，也昭示着中华民族是一个热情好客的民族.与此同时，我们也可以对古代数学家赵爽的在我国数学史上的贡献作一个阐述.学生在学习“基本不等式”的同时，不仅能对我国数学发展历史有一定的了解，而且也会产生强烈的民族自豪感和认同感.

教师要重视对教材中含有数学文化的素材的挖掘，让学生能更多地了解数学文化知识.只有将数学文化真正地融入教材，融入课堂教学，数学才会变得更加平易近人，学生也才会进一步地理解数学、热爱数学.

2.2 在课堂教学中不断地挖掘数学中美的元素

美学是数学文化的有机组成部分，也是数学文化的重要内容之一.古代数学家普洛克拉斯说过：“哪里有数，哪里就有美.”的确，美学在数学文化中占据着很重的份量，人们所追求数学美也是数学学科得以不断发展的动力、源泉.数学的美主要体现在数学图形的对称性、规则性、协调性甚至是奇异性，当然也体现在数学符号、数学公式的抽象性与简洁性，数学语言的逻辑性，数学方法的技巧性，等等.如讲授“数列裂项相消求和”这一课时，可以通过数列通项公式的裂变可消这种奇异性讲起，如

Sn=a1+a2+a3+……+an

通过对求和过程的观察，可获得三个对称关系：(1)消去后式子前后部分留下的项数均为三项，即留下的项数是对称的；(2)消去后式子前后部分留下的项的位置分别为第一、三、五项与倒数第一、三、五项，即留下的项数的位置是对称的；(3)所留下项的第一、三、五的符号均为正号，倒数第一、三、五项的符号均为负号，即留下的项的符号也是相对的.教师通过对数列裂项相消求和的三个对称解读，让学生从枯燥乏味的数学中欣赏数学的奇异美、对称美以及简洁美，领会数学的美学价值，有效提升高中生的审美能力，启迪学生在学习的过程中不断地去挖掘数学中美的元素.

2.3 在课堂教学中重视发挥数学学科的文化属性

数学与文化有着很强的相关性，教师要有意识地融数学文化于课堂教学中，对数学中的一些定义、概念的教学要尽量突出数学学科的文化属性，使学生认识到数学文化的存在.如“直线与圆的位置关系”教学时，可以通过观察初升的太阳和海平面之间的位置关系，让学生感受日出美景的同时了解直线与圆的位置关系，从而抛弃知识学习的“死记硬背”.同样在“圆”的学习时，可以设计问题：为什么井盖的设计是圆形而不是正方形的呢？让学生体会到“圆”的实用价值.当然我们也可以向学生介绍圆在我国传统文化中的象征意义.为什么中国人喜欢圆？为什么很多餐桌是圆桌？因为“圆”象征着圆满、团团圆圆，圆的无棱无角在传统文化中更似有中庸、平和的味道.这样的数学教学能让学生很好地认识到数学知识与社会文化、生活实践密切相关.在这样的文化氛围之下，学生对数学知识的学习就不再是“冷冰冰”的.数学课堂教学只有充分发挥学科的文化属性，才能摆脱学科的刻板印象，学生学习的积极性就能得到提高.

3 结语

数学文化对于数学学科的发展以及个人素养的提升有着非常积极的作用，将数学文化融入到数学课堂教学中是有效而且是很有必要的.所以，数学教师要想方设法融数学文化于课堂教学中，提升学生的学习热情和学习积极性，让学生数学的“学”充满活力；要充分挖掘教材中的文化元素，利用课堂主阵地积极地向学生展示数学的魅力，引导学生走近数学历史的长河，沿着数学家的足迹，去追寻数学的历史，并能用数学的眼光看待世界.