数学文化在高中数学教学中的渗透策略

数学文化指的是数学思想、数学精神、数学语言、数学方法、数学观点及数学发展历史，同样也是数学在日常生活中应用价值的体现。从文化传承的角度出发，开展高中数学教学有助于培养学生的文化意识和数学思维，同时也能让学生认识到数学学习对日常生活的重要性。本文旨在探讨在高中数学教学中如何应用数学文化开展数学教学，文章在总结高中数学教学中渗透数学文化的教学现状及教学价值的基础上，分析如何在高中数学教学中渗透数学文化。

数学文化涵盖了数学教学、学科发展和数学应用等多角度的内容体系，对培养学生的数学思维和文化意识起着重要作用。在高中数学教学中融入数学文化，让学生亲身感受数学的发展历史和魅力，不仅可以提高学生的数学思维和学习效果，还能真正实现以学生为主体的课堂设计。因此，在新课标下，教师应从学生的学习出发，选择合适的数学文化素材应用于高中数学课堂，以提高教学质量和效率。

高中数学教学中渗透数学文化的教学现状

一、教师并未深入认识数学文化

在高中数学教学中，大部分教师并未认识到数学文化与数学知识、数学符号之间的差异。教师仅通过讲解数学发展历史的方式，渗透数学文化。教师对数学文化的错误认知导致数学文化并未充分发挥其教育作用。一方面，教师应在充分理解新课标的基础上，以提高学生的人文素养和数学思维为目标，融入与日常生活及学生发展相关的数学文化知识。另一方面，教师应加强对学生精神层面的引领，使学生体会数学文化当中的坚持、自律等优良品格。

二、数学文化的教学过于形式化

在高中教学中，受传统教学理念的影响，大部分教师选择采用机械讲述的方式向学生分享数学规划内容，如此一来导致学生很难深入领会数学文化的精神价值及应用价值。教师大多在补充课外知识的环节向学生分享数学文化内容，并未将数学文化渗透于课堂教学当中。这种简单文化渗透教学方式导致学生很难深入理解数学文化的本质。这种只关注数学文化教学形式而不关注教学本质的教学现象是高中数学教学当中最常见的问题之一。打破形式主义的教学现状，引导学生理解数学文化内容，影响学生的道德素养与数学思维。

高中数学教学中渗透数学文化的教学价值

一、提升学生文化素养

在高中数学课堂教学中，应用数学文化能够帮助学生从宏观的角度把握数学精神，体会数学文化当中蕴含的数学思想、数学方法、数学观点及数学语言。同时在数学文化当中涵盖的数学历史、数学美学等多领域知识，能为学生提供数学知识之外的多层助力。在《普通高中数学课程标准（2022年版）》当中也明确指出教师要以数学文化为落脚点，在数学教学中渗透数学文化素材，利用数学文化推动学生发展数学学科核心素养。一方面在高中数学教学当中应用数学文化能够使学生主动思考数学知识与数学文化之间的联系，从而在课堂教学中提升学生的思维深度，培养学生文化素养。另一方面在高中数学教学当中加入数学文化元素，能帮助学生更深刻地探究文化内核。在数学文化当中所蕴含的大多数数学思想以及数学精神都能够用于解决现实问题，也能使学生在感知数学文化的过程中认识到数学学习的价值，从而为学生迁移数学知识提供动力。

二、激发学生学习兴趣

数学文化是数学发展的历程记录，也是人类智慧的精华，在数学文化当中蕴含着极为丰富的数学思想以及发展智慧。在高中数学课堂上渗透数学文化能够有效调动学生的数学学习兴趣，提升学生求知欲，培养学生创新意识和解析能力。一方面教师要为学生提供多元化的数学文化资源，以达到提升学生求知欲的目的。比如在数学教学中，教师可以渗透数学文化、数学哲学、数学艺术等文化元素，为学生提供更丰富的学习材料。教师也可以在教学当中为学生介绍知名数学家的个人生平以及数学哲学思想，使学生在了解数学家的过程中拓宽数学学习视野，使学生充分感受到数学文化的价值。另一方面，在高中数学教学中渗透数学文化时，教师需要联系实际生活，培养学生的创新能力和实践能力。学生需要从数学文化当中提取有价值的信息解决问题，而学生在独立思考问题、解决问题的过程中也潜移默化地形成了数学思维和问题意识。

三、拓宽学生知识视野

数学课堂上渗透数学文化，不仅能使学生深入了解数学的发展历史以及知名数学家的个人生活，同时也能使学生在学习数学文化的过程中感知数学知识与其他学科间的交叉点。在跨学科教学过程中拓宽学生的学习视野与知识范围，促进学生以多学科的思维解决问题。再者，在高中数学课堂上渗透数学文化知识也能增强学生对数学知识的兴趣，关注到数学知识在其他多学科当中的实际应用，从而增强学生对数学应用价值的认知。

高中数学教学中渗透数学文化的教学策略

一、分析数学教材，挖掘文化内容

在高中数学教学中渗透数学文化需要教师从整体的角度把握文化内容，教师要在研读新课标对教学要求的基础上，捕捉教材当中隐含的文化元素，深入感悟数学知识的育人价值。教师要从情境创设的角度出发，使学生认识到数学知识及数学文化影响的广泛性，为学生学习数学知识打下基础。

例如在教学指数函数的概念这部分内容时，教师可以从数学与科学技术的角度出发，创设学习情境，运用教学当中提供的放射性物质的衰减，使学生认识到数学知识和物理学之间的联系，这不仅有助于培养学生积极的学习态度，同时也能提升学生思维深度。在教材中给出了两个教学情境，其中情境一指出了旅游人次增长问题，将数学与现实生活联系起来。情境二是讲述了碳-14的衰竭问题，将数学与科学技术联系起来。同时给出了蓝藻数量增长为背景的练习题题目，将数学与现实生活、数学与科学技术相衔接，以此加深学生对指数函数概念的理解。在情境一中应用数学建模思想，使学生整理数据做出指数函数图像，并在运算中寻找规律，培养了学生的直观想象素养，也体现了指数函数的特征。情境二是利用数学作为研究工具，探究放射性物质衰竭的现象，不仅拓宽了学生的知识视野，也能提升学生的数学应用能力。教材中的例题能够延续情境一与情境二中的问题，也能使学生进一步理解指数函数的概念。在教师深入分析单元教材内容时能够挖掘其中的跨学科数学价值以及数学应用价值，借助此类教材内容，发挥数学文化的育人价值。

二、融入传统文化，培养学生实践能力

我国数学家对数学的研究已经有了较长的历史，其中蕴含着丰富的传统数学文化。在高中数学教学中渗透传统数学文化，不仅能够提升学生的文化素养，也能帮助学生建立传统数学文化与现代数学知识的联系，不仅拓宽了学生的知识视野，也能在理解传统文化知识的过程中实践高中数学知识，提升学生的数学能力。

比如在高中立体几何教学中，教师可以将我国古代有名的立体几何问题融入课堂教学中，如六画法、石棉瓦的绕行问题等。应用此类传统数学文化概念与数学问题，使学生了解到在古代也有了数学思想与数学方法的应用，丰富学生的文化视野。同时，教师在教学过程中，也可以将古代数学著作、传统建筑物结构等融入课堂中，建立传统数学文化与立体几何知识之间的联系。比如研究著名传统建筑物的几何形状与结构原理，并设计测量传统建筑物尺寸、测量传统瓷器或物件的体积等实践问题，在解决问题的过程中学生能从丰富的传统数学文化中感受到古人的智慧，以及其中蕴含的丰富内涵，进而提升学生的文化素养，提高学生的数学应用能力。

三、再现数学历史，激发学生探究意识

数学发展历史是数学文化的重要组成部分，也记录了古今中外数学家在探索数学知识的奋斗历程，其中不乏古今中外数学家大胆创新的科研态度以及高尚品格。将数学历史融入数学教学中，不仅能够使学生了解古今中外数学家的科研精神，也能对数学家的奋斗历程产生价值认同，进而传承数学家的研究精神，激发学生的探究意识。

比如在对数与对数运算的课堂教学中，教师就可以融入对数的发展历史，将对数发展历史作为课堂导入内容，为学生学习对数知识做好准备。在本节课教学中教师分析教材内容能够发现教材内容虽然衔接了指数函数与对数函数，包括指数函数与对数函数之间的关系，给出对数函数的基本概念，但在教材中并未给出对数函数的符号来源。这就使得在本节课教学中，教师往往使学生采用死记硬背的方式记住对数符号，这不仅不利于学生体会对数函数知识的形成过程，也难以实现学生对对数知识的深度思考。此时教师就可以将对数发展历史融入课堂教学中，加深学生对对数来源的认知，进而帮助学生建立完善的数学知识结构。教师可以将纳皮尔《奇妙的对数定律说明书》的片段引入数学课堂中，使学生了解到在纳皮尔展开天文学研究工作时，并未有对数符号的出现，且没有明确指明指数的基本概念，此时对数这一数学概念是独立于其他函数而单独存在的。在欧拉的数学研究过程中发现了对数和指数的关系，并给出了对数源于出于指数的观点。此时教师也可以将欧拉的生平经历，以及欧拉的数学研究历程引入课堂中，使学生了解到欧拉是伟大的数学家及对数学知识的不断探索，在他一生中创作了论著868本，是推动数学发展的关键人物。

四、结合现实生活，培养学生文化素养

在高中数学教学中，数学知识较为抽象，且学生难以建立数学知识与现实生活中的联系。将数学文化渗透到高中数学教学中教师就要结合现实生活案例，引导学生自主挖掘其中蕴含的文化内涵。比如在讲解数学概念或数学原理时，教师可以结合现实生活案例与数学理论探知故事，使学生尝试应用数学家的探究思维与数学方法解决生活问题，不仅能够调动学生的数学学习积极性，也能了解数学知识蕴含的文化内涵，提升学生的学习效率。

比如在等差数列的课堂教学中，教师可以将高斯探索等差数列的故事与学生的现实生活经验相融合，进而引出本节课教学的重难点知识，同时也能使学生感受数学家在探索等差数列这一数学知识时体现的数学精神与探究态度，以此使学生形成良好的学习态度与学习方式。教师可以设计以下情境：高斯在上初中时，教师布置了一项拓展学习任务，求出1到100这100个数字的和。高斯用了1分钟时间就得出了自然数1到100之和，在这一情景中，教师要引导学生思考高斯计算1到100之和时用到了什么样的数学原理或者是哪样的计算方式。此时教师向学生讲解等差数列的概念与等差数列的排列方式，使学生对等差数列这一数学知识有简单的理解，并尝试应用等差数列解决高斯遇到的数学问题。在学生尝试解决问题后，教师应用微课视频的方式给出高斯解决该问题的过程。学生在观察高斯解题过程时，能够直接了解到高斯利用1到100这些数字构成50对数字然后求和。此时学生已经简单了解了等差数列的原理，随后教师引导学生应用该求和思路解析简单的求和算式，以此在实践等差数列排列思路的同时，掌握等差数列的数学概念。应用此类数学历史与学生现实生活相融合的教学活动，不仅能够使学生产生主动探究数学知识的积极性，也能从生活经验出发，加深对数学知识的思考与分析，能培养学生的数学思维，提升学生的数学文化素养。

数学文化是人类的智慧结晶，在数学发展历史上也起着重要作用。在高中数学教学中渗透数学文化不仅能使学生认识到数学知识的发展历史，也能培养学生文化意识与文化的理解能力，使学生在学习数学知识的过程中进入数学历史，了解数学历史，掌握数学内涵。教师要发挥数学文化在数学课堂上的教学价值，深入挖掘教材当中的文化内容，打造实践活动，提高学生的数学思维与实践能力，与此同时结合现实生活培养学生的文化素养与应用能力。

作者简介：

王京芬，1978年11月生，女，山东日照莒县人，山东省莒县第一中学一级教师，本科学历，研究方向为高中数学。