數(shù)學是義務(wù)教育階段的必學科目,它在人們?nèi)粘I罴翱茖W技術(shù)等方面都有著廣泛的應用。但是,現(xiàn)階段大多數(shù)的數(shù)學教育都是應試教育,在中學數(shù)學教學過程中教師也只注意到知識性的一方面,而忽略了數(shù)學教學自身的文化內(nèi)涵,這樣的數(shù)學教學是不全面的,且對中學生的學習也不利,所以在認識到這一點之后,中學數(shù)學教師就應把體現(xiàn)數(shù)學文化的價值放在重要的位置上,使數(shù)學文化正式走進數(shù)學課堂中。
初中階段,學生的思想行為都處于形成階段,教師可以引入數(shù)學家的事跡,通過講解真實案例,使學生加深對數(shù)學先輩們的了解,學習先輩們崇高的思想品德。通過引入數(shù)學家的故事,教師可以有效啟發(fā)學生對數(shù)學知識的探索,使學生逐漸養(yǎng)成探索的精神。通過向?qū)W生介紹數(shù)學知識的產(chǎn)生背景,可以讓學生了解數(shù)學發(fā)展的過程,以及在社會發(fā)展進程中數(shù)學觀念的重要意義,幫助學生確立正確的學習態(tài)度。
例如,在講到“相似三角形的性質(zhì)”這部分教學知識時,教師可以首先引導學生復習前面學過的相似三角形相關(guān)的知識,而后從其判定方法中分析其性質(zhì),最后引入相似三角形在生活中的相關(guān)應用。在這個過程中,初中數(shù)學教師可以利用數(shù)學家的故事引發(fā)學生思考,激發(fā)學生的探究意識。如教師可以以泰勒斯為例,通過其在游覽埃及金字塔時,發(fā)現(xiàn)沒有人知道金字塔的高度,于是泰勒斯就思考,可以通過陽光的作用將他的影子投射到地面上,而后讓人測量地面上影子的長度,當測量值與他身高完全吻合時,他立刻在金字塔在地面上的投影處作一記號,然后再丈量金字塔底到投影尖頂?shù)木嚯x。通過此種方法,他很快測算出塔高為131米。此時學生會非常好奇地問:“他是怎樣想到用此種方法來計算塔高的呢?”這極大地激起了學生的探究欲望,從而有效地提高了學生對新知識的學習熱情,進而數(shù)學教師便可引入新課題——“相似三角形的性質(zhì)”。
許多幾何知識單憑教師在黑板上畫圖講授,學生有時候難以理解,教師可以借助計算機進行動態(tài)演示使學生了解其變化過程、變化前后的對應關(guān)系以及其變化的結(jié)果,從而更好地理解知識?!稊?shù)學課程標準》指出:“有條件的地區(qū),教學中要盡可能使用函數(shù)計算器、計算機以及有關(guān)軟件,這種現(xiàn)代教育手段和技術(shù)手段將有效地改變教學方式,提高教學的效率?!?/p>
例如,在講授“平行線的性質(zhì)”時,教師可以用Geogebra軟件演示直線之間的位置關(guān)系。其教學步驟為:簡介軟件——動手繪制——演示。首先向?qū)W生介紹怎樣使用Geogebra,讓學生了解Geogebra 是一個動態(tài)的幾何軟件,使用者可以在上面畫點、線段、直線、多邊形等,事后還可以改變它們的屬性。教師在Geogebra上畫兩條平行線a、b及一條截這兩條平行線的直線c,并度量出這三條直線所成的角,教師順時針旋轉(zhuǎn)直線c讓學生觀察內(nèi)錯角、同位角、同旁內(nèi)角的變化,接著逆時針旋轉(zhuǎn)直線c讓學生觀察內(nèi)錯角、同位角、同旁內(nèi)角的變化,然后讓學生小組討論變化前后這些角的特點。如果條件允許可以讓學生自己動手繪制及旋轉(zhuǎn)截兩條平行線的直線,觀察所形成的角的特點,最后進行總結(jié)交流。借助信息技術(shù)教學,不僅有助于學生更好地理解知識,而且能給予學生一定的實際操作的機會和探索問題的機會。經(jīng)過直觀演示和實際操作后,學生日后即使不能將三個性質(zhì)完整地敘述出來,他們也會在做題的過程中知道怎樣使用。
數(shù)學文化不僅蘊含于數(shù)學知識中,更是一種數(shù)學發(fā)展史。教師在實際教學過程中應通過數(shù)學發(fā)展歷史的介紹以及數(shù)學定理等的發(fā)明,使學生明白不論是一個符號還是一門學科,都是在文化背景下衍生出來的。學生在學習時應努力將這一發(fā)明進行還原,以探索知識的源泉,通過主動探究抓住數(shù)學文化與數(shù)學知識之間的聯(lián)系,以進行自己理解的表述,進而提出新的想法。
1.通過數(shù)學史知識引入數(shù)學知識。在實際教學中,教師可以利用數(shù)學發(fā)展歷史中的小故事引入數(shù)學知識,以增強知識的趣味性,同時為學生營造良好的探究氛圍。如在學習“無理數(shù)”的概念時,教師可以利用“萬物皆數(shù)”的故事進行知識引入:萬物皆數(shù)是整數(shù)或整數(shù)比的形式,其能描述世界上的任何事物,這是畢達哥拉斯學派的觀點,但是后來學者希伯索斯發(fā)現(xiàn)正方形的邊長為1時,不能用整數(shù)來描述對角線的長度,他的這一發(fā)現(xiàn)為他帶來了殺身之禍。通過對故事的引入性講解,一是能拓寬學生的視野,二是能激發(fā)學生的思維活動,三是能提升學生的學習興趣。
2.通過數(shù)學史激發(fā)學生興趣。數(shù)學史提示了數(shù)學家的工作過程,其中蘊含著豐富的文化內(nèi)涵,有利于激發(fā)學生的興趣。如在講授“勾股定理”時,教師可以結(jié)合我國數(shù)學家及古希臘數(shù)學家進行定理推理過程的故事的講述,讓學生了解古代數(shù)學家在進行勾股定理證明時經(jīng)歷了非常多的曲折,這樣有利于學生了解數(shù)學文化的內(nèi)涵,同時幫助學生深入了解知識點。
綜上所述,在數(shù)學課堂上融入數(shù)學文化,可以增加數(shù)學知識的趣味程度,可以活潑課堂的氛圍,同時也可以激發(fā)學生對數(shù)學學習的興趣,合理運用數(shù)學文化,培養(yǎng)學生對數(shù)學的興趣,使學生重新認識數(shù)學的本質(zhì),讓學生可以感受到數(shù)學的價值和魅力所在。使學生改變自己的學習動機,由傳統(tǒng)的被動接受數(shù)學知識轉(zhuǎn)化為主動進行思考探索,學生通過對數(shù)學文化知識的了解可以擴寬視野,提高創(chuàng)新能力。