鄒云光
摘 要:高中數(shù)學校本課程開發(fā)時注重數(shù)學文化的融入具有重要的現(xiàn)實意義,其不僅是貫徹新課程標準的具體體現(xiàn),而且對提高學生的人文素養(yǎng)具有重要的促進作用。本文結(jié)合自身教學實踐,探討高中數(shù)學校本課程開發(fā)融入數(shù)學文化的相關路徑,以供參考。
關鍵詞:校本課程;高中數(shù)學;數(shù)學文化;路徑
校本課程是以學校為本位、由學校自己確定的課程。近年來部分學校結(jié)合自身教學實際,開發(fā)了相關的校本課程,取得了一定的成效。另外,《普通高中數(shù)學課程標準》(2017年版2020年修訂)強調(diào)了教學實踐中融入數(shù)學文化的重要性,并提出了相關的教學要求,因此高中數(shù)學校本課程開發(fā)時應將數(shù)學文化的融入作為工作重點,讓學生在學習數(shù)學知識的過程中體驗、積累更多的數(shù)學文化,促進數(shù)學人文素養(yǎng)更好的提升。
一、在引入新課中融入數(shù)學文化
高中數(shù)學校本課程開發(fā)需要考慮教學的各個環(huán)節(jié),其中引入新課是一節(jié)課的開始,重要性不言而喻。引入新課是否生動有趣,直接關系著學生能否全身心地投入學習活動中,關系著課堂教學目標能否順利地達成。
數(shù)學文化涵蓋的內(nèi)容較為寬泛,因此開發(fā)校本課程時為順利地引入新課,可選用以下數(shù)學文化融入措施:
一方面,融入故事性數(shù)學文化。數(shù)學發(fā)展到今天,出現(xiàn)了許多有趣的數(shù)學故事。為消除學生學習的枯燥感,開發(fā)校本課程時可融入故事性數(shù)學文化,講解數(shù)學家有趣的故事或者某一數(shù)學知識發(fā)展的曲折過程,可以更好地拓寬學生視野,激發(fā)其學習數(shù)學知識的主動性與自覺性。另一方面,融入探究性數(shù)學文化。實踐表明引入新課時拋出問題,設置懸念,能很好地驅(qū)使學生認真聽講,因此高中數(shù)學校本課程開發(fā)時應注重探究性數(shù)學文化的融入,為學生講解數(shù)學文化知識的同時,展示相關的問題,要求學生思考探究,而后自然地引出要講解的知識點,使學生更容易接受。
例如:“等差數(shù)列”是高中數(shù)學的重點知識,是各類測試中的熱門考點。教學中為調(diào)動學生學習等差數(shù)列知識的積極性,講解新課之前可為學生展示如下問題情境:
中國古代數(shù)學名著《張丘建算經(jīng)》中有如下問題:今有十等人,每等一人,宮賜金以等次差降之,上三人先人得金四斤,持出;下四人后人得金三斤,持出;中間三人未到者,亦依等次更給,則第一等人得金數(shù)是多少?課堂上告知學生“以等次差降之”指每一等人得金數(shù)差值相等。
課堂上給學生預留一定的空白時間,要求其思考作答。部分學生雖然求出最終結(jié)果,但是花費時間較長。然后告知學生上述問題實際上屬于“等差數(shù)列”問題,學習等差數(shù)列知識后,上述問題能很快地得以解決。很多學生對“等差數(shù)列”并不熟悉,如此一來能很好地吸引其注意力,激發(fā)其學習欲望,講解等差數(shù)列知識也變得順理成章。
高中數(shù)學校本課程開發(fā)中結(jié)合具體教學內(nèi)容,在引入新課環(huán)節(jié)有效地滲透數(shù)學文化,既豐富了數(shù)學內(nèi)容,又吸引了學生的注意力,為新知識的講解做好鋪墊。
二、在例題講解中融入數(shù)學文化
例題講解在高中數(shù)學教學中占有重要地位,作用在于鞏固學生所學,深化學生理解,為學生展示如何運用所學解決數(shù)學問題。高中數(shù)學校本課程開發(fā)時為更好地激發(fā)學生思考的積極性,應注重在例題講解中融入數(shù)學文化,使學生掌握運用所學解決數(shù)學問題思路與方法的同時,積累更多的數(shù)學文化,了解數(shù)學的發(fā)展進程以及數(shù)學在人們生產(chǎn)生活中的重要性,更加自覺認真地進行學習。
高中數(shù)學校本課程開發(fā)時為獲得預期的例題講解效果,融入數(shù)學文化時應注重分析與把握相關的細節(jié),更好地提升學生的學習感受。一方面,融入趣味性數(shù)學文化。校本課程開發(fā)時,設計例題講解環(huán)節(jié)應認真查閱相關資料,篩選趣味性較強,且與教學內(nèi)容密切相關的數(shù)學文化,使學生了解相關數(shù)學文化的同時,能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì),通過提煉數(shù)學文化背后的數(shù)學問題,更好地鍛煉其抽象以及分析數(shù)學問題的能力。另一方面,注重與學生在課堂上積極互動。講解相關例題時應圍繞例題設計相關的問題,注重吸引學生主動地思考,圍繞數(shù)學問題引導學生積極參與討論,在師生互動中尋找正確的、甚至是多樣的解題思路,進一步增強其學習的自信。
例如:“立體幾何”是高中數(shù)學的重要構(gòu)成部分。在講解該部分知識后,為加深學生對立體幾何構(gòu)成要素的認識,把握構(gòu)成要素之間的關系,靈活運用所學知識解決相關問題,課堂上可向?qū)W生展示如下例題:
釋迦塔全稱佛宮寺釋迦塔,在陜西省朔州市應縣城西北佛宮寺內(nèi),是我國現(xiàn)存最高最古老且唯一一座木構(gòu)塔式建筑,屬于全國重點文物保護單位。木塔塔頂可近似地看成一個正八棱錐,其側(cè)面和底面的夾角大約為30°,則該正八棱錐的高和底面邊長之比為多少?其中tan22.5°的值為√2-1。
該例題將立體幾何問題與數(shù)學文化有機地融合在一起,大大增加了數(shù)學問題的趣味性。教學活動中為使學生更好地找到解題思路,可設計如下問題與學生在課堂上進行互動:(1)根據(jù)描述怎樣畫出塔的輪廓以及該如何添加輔助線?(2)在畫出的輪廓中哪個角的角度為30°?(3)該怎樣使用已知條件?當學生順利地回答出上述問題,也就不難找到解題思路。
三、在課堂訓練中融入數(shù)學文化
課堂訓練能夠進一步加深學生對所學知識的印象,幫助學生及時發(fā)現(xiàn)學習中的問題,積累解答數(shù)學問題的相關思路與技巧。高中數(shù)學校本課程開發(fā)時應注重用好課堂訓練環(huán)節(jié),通過課堂訓練環(huán)節(jié)的合理設計使學生當堂搞清楚、弄明白所學知識,尤其應注重將數(shù)學文化融入課堂訓練環(huán)節(jié)中,給學生帶來不一樣的訓練體驗,使其既掌握所學知識,又學習到了相關的數(shù)學文化,一舉兩得。
在校本課程課堂訓練環(huán)節(jié)中融入數(shù)學文化時,為更好地調(diào)動學生思考的積極性,獲得理想的課堂訓練效果,應注重以下內(nèi)容的落實:一方面,在明確課堂訓練目的的基礎上,做好訓練習題的篩選。眾所周知,課堂訓練有時是為了鞏固學生所學,有時則為了鍛煉學生的綜合能力,相對來說前者的課堂訓練題目難度不大,而后者訓練題目具有一定難度。在課堂訓練中融入數(shù)學文化時應認真分析其背后數(shù)學問題的難易程度,避免挫傷學生訓練的積極性。另一方面,做好學生訓練過程的跟蹤。通過走下講臺與學生溝通交流或者提問,了解學生課堂訓練中做題的正確率,把握學生訓練中的不足,通過給予針對性的指引,進一步深化學生理解,使其更好地掌握解題的有效切入點。
例如:排列組合是高中數(shù)學的重要知識點,相對來說較為抽象。為使學生更好地掌握分析排列組合問題的思路與方法,在解題中能夠少走彎路。課堂訓練時為學生展示如下習題:
《宋人撲棗圖軸》是中國宋朝的古畫,該圖主要展示了小孩撲棗的五個動作:爬、扶、撿、頂、搖;現(xiàn)有甲、乙、丙三位學生依據(jù)該圖編排一個舞蹈,要求每人至少模仿一個動作,其爬、扶、撿、頂、搖都要被按照次序模仿到,則可選擇的方案有多少種?
該練習題將排列組合問題和數(shù)學文化融合在一起,不僅趣味性較強,而且難度中等,能很好地檢驗學生所學。顯然解答該題需要將五個動作分成三組,而后將三組動作交給甲、乙、丙三位學生模仿。課堂上通過跟蹤學生的訓練情況,發(fā)現(xiàn)學生不會分類導致出錯。針對學生訓練中存在的問題給予點撥,使學生真正地將這個問題搞清楚,避免以后犯下類似的錯誤。
四、在作業(yè)設計中融入數(shù)學文化
眾所周知,高中數(shù)學教學中為使學生更加牢固地掌握所學,促進學生綜合能力的提升,不僅需要采用高效的教學方法,而且需要學生在課下及時地進行鞏固與練習,使其在練習的過程中不斷地犯錯、糾錯,更加清晰全面地認識所學,有效鍛煉與提升綜合能力。
高中數(shù)學校本課程開發(fā)時如何使學生更加積極地在預定的時間內(nèi)完成作業(yè),并且提高作業(yè)質(zhì)量?
一方面,以實用、創(chuàng)新的題目設計吸引學生。利用人的好奇心和探究欲望來設計作業(yè),即教師在拓展訓練中融入數(shù)學文化,使題目既來源于學生所學,又高于學生所學,它猶如“熟悉的陌生人”,不僅給人耳目一新的感覺,而且可以更好地鍛煉學生思維的靈活性。另一方面,引導學生做好作業(yè)總結(jié)。當學生完成布置好的作業(yè)后,應引導學生做好做作業(yè)的總結(jié)與反思,使學生對自身的學習情況有個準確的了解,根據(jù)作業(yè)的正確率,認真分析原因,及時采取措施查漏補缺,堵住知識漏洞,彌補數(shù)學學習的短板。
例如:圓錐曲線是高中數(shù)學的難點知識。為給學生帶來良好的作業(yè)體驗,增強學生做作業(yè)的積極性,有針對性地提高學生能力,可為學生布置如下習題:
在數(shù)學史上,同一平面內(nèi)到兩個定點(叫作焦點)的距離之積為常數(shù)的點的軌跡稱為卡西尼卵形線。已知卡西尼卵形線是中心對稱圖形,現(xiàn)有唯一的對稱中心。若某卡西尼卵形線C兩焦點間的距離為2,且C上的點到兩焦點的距離之積為1,則C上的點到其對稱中心距離的最大值是多少?
該題以數(shù)學文化為背景進行設問,更容易激發(fā)學生的解題熱情。解答該題需要從圓錐曲線的定義中獲得啟發(fā),通過建立合適的平面直角坐標系,進行分析解答。同時還需要運用基本不等式知識求解其最值。當學生完成作業(yè)后,要求學生對該題進行總結(jié),包括習題考查了哪些知識點,運用了哪些解題技巧,解題時應注意哪些細節(jié)等。
結(jié)束語
高中數(shù)學校本課程開發(fā)時為更好地融入數(shù)學文化,既要結(jié)合學生學習實際,又要敢于打破課本中原有的章節(jié)編排,將數(shù)學文化融入“引入新課”“例題講解”“課堂訓練”“作業(yè)設計”等環(huán)節(jié)中,為學生帶來良好的學習體驗,牢固掌握所學知識的同時,積累豐富的數(shù)學文化,實現(xiàn)人文素養(yǎng)的有效提升。
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