江蘇省徐州市第三中學(xué) 王 敏
數(shù)學(xué)是一種文化,是人類(lèi)在漫長(zhǎng)的社會(huì)生活中積淀而來(lái)的,具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值、教育價(jià)值與美學(xué)價(jià)值,對(duì)于提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)具有十分重要的意義。在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化教育得到了教師、家長(zhǎng)與社會(huì)的認(rèn)可與重視。教學(xué)實(shí)踐表明,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化教育,既能夠幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)文化,而且可以有效地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
數(shù)學(xué)屬于自然學(xué)科,是人類(lèi)在漫長(zhǎng)的社會(huì)生活中逐步發(fā)展而來(lái)的,具有深厚的社會(huì)發(fā)展史。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中結(jié)合數(shù)學(xué)發(fā)展史,既可以讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)的歷史,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想啟發(fā),從而把數(shù)學(xué)文化教育落到實(shí)處。了解數(shù)學(xué)史可以幫助學(xué)生感悟數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程,進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與內(nèi)化。
例如,在教學(xué)《數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入》這一內(nèi)容時(shí),為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,就結(jié)合數(shù)學(xué)史來(lái)幫助學(xué)生理解。首先,通過(guò)多媒體課件讓學(xué)生了解16 世紀(jì)意大利學(xué)者卡當(dāng)?shù)摹翱柕す健?。接著,了解德?guó)數(shù)學(xué)家阿甘得在1806 年公布了虛數(shù)的圖像表示法。這樣,通過(guò)了解復(fù)數(shù)到虛數(shù)的發(fā)展過(guò)程,從而加深學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)概念的理解與內(nèi)化。實(shí)踐證明,適當(dāng)融入數(shù)學(xué)發(fā)展史教育可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中接受數(shù)學(xué)文化的熏陶,進(jìn)而積淀數(shù)學(xué)文化意識(shí)。
高中數(shù)學(xué)體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),理論知識(shí)眾多,具體包括概念、定理等。數(shù)學(xué)概念的形成一定蘊(yùn)含著深厚的文化基礎(chǔ),只有讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念進(jìn)行準(zhǔn)確的理解才能熟練解決問(wèn)題。這就需要數(shù)學(xué)教師以概念為載體,適時(shí)地把數(shù)學(xué)文化滲透到平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中。唯有這樣,才能讓學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)文化對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要意義。
例如,上海市高考題中有這樣一個(gè)選擇題:《九章算術(shù)》中,稱(chēng)底面為矩形而有一側(cè)棱垂直于底面的四棱錐為陽(yáng)馬,設(shè)AA1是正六棱柱的一條側(cè)棱柱,如果陽(yáng)馬以這個(gè)正六棱柱的頂點(diǎn)為頂點(diǎn),以AA1為底面矩形的一邊,那么這樣的陽(yáng)馬個(gè)數(shù)是多少?這道題中出現(xiàn)了“陽(yáng)馬”這樣的數(shù)學(xué)概念,只有正確理解陽(yáng)馬這個(gè)概念,才能弄清題目的意思。理解了陽(yáng)馬的定義,學(xué)生很容易得出正確的答案是16 個(gè)。本題的考查范圍比較廣,既涉及對(duì)學(xué)生計(jì)算能力的考查,也對(duì)立體幾何知識(shí)進(jìn)行了考查,同時(shí)也讓學(xué)生了解了中國(guó)數(shù)學(xué)文化。
新課改實(shí)施以來(lái),數(shù)學(xué)教學(xué)模式發(fā)生了巨大的變化,注重開(kāi)展形式多樣的實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)各種形式的教學(xué)活動(dòng),能夠培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)審美意識(shí)及數(shù)學(xué)情感。開(kāi)展數(shù)學(xué)活動(dòng),教師首先要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)有全面的了解,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)適時(shí)滲透數(shù)學(xué)文化,如在開(kāi)展閱讀實(shí)踐活動(dòng)中,通過(guò)專(zhuān)題演講的方式來(lái)體現(xiàn)數(shù)學(xué)文化背景,從中感受數(shù)學(xué)文化的博大精深。
例如,在教學(xué)“二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)”這一內(nèi)容時(shí),就利用多媒體課件展示我國(guó)南宋時(shí)期數(shù)學(xué)家楊輝在他所寫(xiě)的《詳解九章算法》中清楚記載了歷史上著名的“賈憲”三角。從目前的資料發(fā)現(xiàn),這是世界上最早給出展開(kāi)式中各項(xiàng)系數(shù)的排列,它遠(yuǎn)比歐洲最早發(fā)現(xiàn)這個(gè)規(guī)律的法國(guó)數(shù)學(xué)家帕斯卡(blaise pascal,1623~1662)還要早上四百年。實(shí)踐證明,數(shù)學(xué)教學(xué)同樣需要開(kāi)展不同形式的活動(dòng)來(lái)豐富學(xué)生的生活。
現(xiàn)代教育理論認(rèn)為,各學(xué)科之間并不是獨(dú)立存在的,而且存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們不能僅停留在其他學(xué)科為數(shù)學(xué)研究提供模型的層面上,而應(yīng)該深入思維的領(lǐng)域,這樣才能在獲得數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上形成數(shù)學(xué)思想方法。數(shù)學(xué)文化以及數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)要求數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)是開(kāi)放的、多元的。
例如,高中數(shù)學(xué)中的向量作為一種工具,在物理學(xué)中的力學(xué)方面有著廣泛的運(yùn)用。不可否認(rèn),這些知識(shí)是人們?cè)陂L(zhǎng)期的勞動(dòng)中實(shí)踐的結(jié)果。所以,教師在教學(xué)中要能夠結(jié)合一定的文化背景,體現(xiàn)數(shù)學(xué)文化與知識(shí)之間的密切聯(lián)系。例如,唐代詩(shī)人李白《早發(fā)白帝城》中有:“朝辭白帝彩云間……輕舟已過(guò)萬(wàn)重山”,其中蘊(yùn)含著數(shù)字之美,詩(shī)人用數(shù)字描繪了一幅輕快飄逸的畫(huà)卷。同樣,在政治學(xué)領(lǐng)域也蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)之美。如美國(guó)的《獨(dú)立宣言》中蘊(yùn)含著嚴(yán)密的邏輯結(jié)構(gòu)與合理的推理,這些也來(lái)自數(shù)學(xué)。由此可見(jiàn),數(shù)學(xué)與人文學(xué)科存在密切的聯(lián)系,適當(dāng)滲透數(shù)學(xué)文化能開(kāi)闊學(xué)生的知識(shí)視野,有利于學(xué)生提升文化素養(yǎng)。
總之,高中數(shù)學(xué)教學(xué)肩負(fù)著為國(guó)家培養(yǎng)全面發(fā)展的人的重要使命。教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化教育,對(duì)提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)具有十分重要的意義。所以,在平時(shí)的教學(xué)中應(yīng)該把數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)文化融合到一起,讓學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí)接受文化的熏陶,這樣才能真正地培養(yǎng)出德智體全面發(fā)展的綜合性人才。