江蘇省海安市實驗中學(xué) 景 暉
數(shù)學(xué)所傳承的是一系列特殊的文化,現(xiàn)基于文化史傳承、思維深度與思維廣度拓展等幾個角度,提出高中教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)的實踐操作方法,以便更好地提升學(xué)生數(shù)學(xué)文化感受度,讓其處理數(shù)學(xué)問題的思維實效性變得更強。
數(shù)學(xué)學(xué)科一方面具有比較豐富的生活應(yīng)用可能性,另一方面也可以從中感受到其本身的悠久歷史發(fā)展脈絡(luò),如果能夠?qū)ζ溆懈嗟牧私?,相信一定可以在已?jīng)融入人類文明進程的數(shù)學(xué)文化中尋找到更多可供自己借鑒的東西。另外,在高中階段的數(shù)學(xué)新課標(biāo)里面提到:高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)注重數(shù)學(xué)文化的融入,使數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)課程有機結(jié)合起來,介紹與人類社會發(fā)展、文明進步相關(guān)的數(shù)學(xué)事件,提出了比較明確的要求。所以數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)之前做好充分的準(zhǔn)備,利用閱讀數(shù)學(xué)史等材料內(nèi)容,再加上多媒體技術(shù)的應(yīng)用,讓與知識息息相關(guān)的數(shù)學(xué)文化有機融入課堂內(nèi),保證學(xué)生多一分了解與感受。比如可以把一些數(shù)學(xué)軼事或者典故講述出來,像介紹有關(guān)三角函數(shù)知識內(nèi)容時,教師為了加深學(xué)生的理解與認(rèn)知效能,便可以借此機會開設(shè)專門的三角函數(shù)歷史討論,站在三角函數(shù)認(rèn)知發(fā)展軌跡的角度,使學(xué)生明確三角學(xué)源流、發(fā)展、中國和外國對此類知識的分別貢獻等,尤其在我國古代所形成的《三角算法》或《測量全義》等著作要重點提及,接下來基于歷史上正弦、余弦定理等的實際應(yīng)用,讓學(xué)生意識到教材中的三角函數(shù)知識是逐步形成的,使學(xué)生產(chǎn)生感受數(shù)學(xué)文化、研討數(shù)學(xué)知識的意識。
對數(shù)學(xué)文化進行合理滲透,能夠讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生更具深度的思維辨析能力,這是值得高中數(shù)學(xué)教師關(guān)注的又一要點。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,有必要隨時深入思考面前的問題,并展開相應(yīng)的探究活動。對于教師而言,則應(yīng)當(dāng)明確自身在課堂上的推動作用,營造出更利于學(xué)生思維深度拓展的文化氛圍,使數(shù)學(xué)文化內(nèi)容為學(xué)生思維發(fā)展服務(wù),借以提升學(xué)生思維解析的效率,提升教學(xué)質(zhì)量水平。比如下面這個問題:現(xiàn)在已經(jīng)知道有三個數(shù)分別為a、b、c,它們成等比數(shù)列排列,它們的積是8,與此同時,a、b、c-1則是等差數(shù)列,那么這三個數(shù)分別是什么?教師在對這一問題進行講解的過程中,應(yīng)當(dāng)有意識地讓學(xué)生體會到這個問題所考查的重點在于等差數(shù)列和等比數(shù)列所具有的特殊定義以及性質(zhì),為了實現(xiàn)這一要求,教師可以把等差數(shù)列和等比數(shù)列的發(fā)展史納入課堂中來,讓學(xué)生看看古代人是如何處理此類問題的。當(dāng)完成講述之后,學(xué)生更容易根據(jù)古人的智慧,產(chǎn)生比較清晰的解題思路,無形中增強了自我思維認(rèn)知深度:由題意可設(shè)因此可以認(rèn)為解得b=2。也就是而又因為a、b、c-1為等差數(shù)列,因此2b=a+(c―1),可知通過化簡以后得到最終得到結(jié)果是1、2、4或者是4、2、1。也就是說,數(shù)學(xué)文化的介入,讓原本抽象的問題能夠從另一個角度給學(xué)生以啟示,讓學(xué)生更容易接受陌生的知識。除此以外,一個理想的、能夠聯(lián)系數(shù)學(xué)文化的問題,本身對于數(shù)學(xué)本質(zhì)的承載功能是非常值得重視的,教師選擇此類問題,且在適當(dāng)?shù)臅r機對數(shù)學(xué)文化進行滲透,可以更好地增強學(xué)生深入學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的信心。
良好的思維方法是數(shù)學(xué)能力進步的靈魂所在,它可以給數(shù)學(xué)的發(fā)展提供更清晰的方向,而讓數(shù)學(xué)文化的滲透從更寬廣的視域指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),利用有效梳理思維的方法,可以從中感受到抽象數(shù)學(xué)模型所具有的智慧力量。舉例來說,我國古代著名數(shù)學(xué)家劉徽借助割圓術(shù)對圓周率不夠精確的現(xiàn)實問題提出了一種全新的解決思路,其中所包含的極限思想便非常值得學(xué)生注意,這一思想在學(xué)生處理實際問題中可以幫助其拓展解決的思路。比如下面這個問題:劉徽所提出的“割圓術(shù)”,能夠?qū)A周率π值進行估算,從理論上講,計算到任一精度都是可以的,其后的祖沖之對其加以繼承,把π值計算至小數(shù)點后面七位,這一成果在世界上遙遙領(lǐng)先。“割圓術(shù)”的首先一步是對圓內(nèi)接六邊形面積進行計算,那么圓內(nèi)接六邊形的面積如何表示呢?這個問題基于割圓術(shù)的文化背景,以數(shù)學(xué)文化的獨特魅力拓展了問題思維的廣度,讓數(shù)學(xué)文化所具有的引導(dǎo)功能變得更加明確。
除此以外,學(xué)科內(nèi)與學(xué)科間的知識交流,也是一種特殊的思維廣度發(fā)展視角的文化滲透,有利于學(xué)生數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的進步。比如在接觸向量知識時,可以把物理學(xué)科之中力的合成和分解內(nèi)容融入其中,再比如拓展習(xí)題中出現(xiàn)的回文數(shù)的問題,指無論由左至右還是由右至左讀數(shù),結(jié)果都是一樣的形式,像33、12321等等,與語文學(xué)科的回文詩有異曲同工之妙,在引述回文詩的知識之后再探討回文數(shù)的問題,明確2n+1(n∈N*)位回文數(shù)的個數(shù)是多少的問題,也將更容易使學(xué)生產(chǎn)生興趣。這樣的做法讓數(shù)學(xué)文化從廣度方面對學(xué)生思維產(chǎn)生積極影響,展現(xiàn)出了不同學(xué)科知識之間相互兼容的可能性,也是值得鼓勵的做法。
總而言之,對于數(shù)學(xué)文化來講,其在人類文化中占據(jù)著非常重要的位置,它的內(nèi)涵可謂極為豐富,而且表現(xiàn)出了多元化的特質(zhì)。在數(shù)學(xué)文化中所容納的數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)情感、數(shù)學(xué)思維琳瑯滿目、美不勝收,理所應(yīng)當(dāng)成為高中教學(xué)的重要內(nèi)容。教師做好滲透數(shù)學(xué)文化提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)的實踐與研究工作,應(yīng)當(dāng)從文化史傳承、思維深度與思維廣度拓展幾個方面做出努力,旨在為學(xué)生的全面發(fā)展提供服務(wù)。