□張思佳 張志旭 劉春研
教育部門對(duì)課程思政的建設(shè)成果日益重視,數(shù)學(xué)課堂開展好“課程思政”是教育各界廣泛關(guān)注的問(wèn)題。古希臘數(shù)學(xué)家普洛克拉斯說(shuō):“哪里有數(shù)學(xué),哪里就有美?!蔽覈?guó)數(shù)學(xué)家徐利治說(shuō):“數(shù)學(xué)美的含義是豐富的[1]?!睆臄?shù)學(xué)自身角度出發(fā),深度挖掘數(shù)學(xué)本身的簡(jiǎn)潔美、和諧美、奇異美、統(tǒng)一美等,打消學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的畏懼心理,提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)熱情,有利于教師在授課過(guò)程中融入“課程思政”元素。
無(wú)論是什么學(xué)科都要重視理論聯(lián)系實(shí)際,數(shù)學(xué)更不例外,但在目前的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,很多學(xué)生認(rèn)為自己所學(xué)的數(shù)學(xué)在生活上應(yīng)用度不高,以致于消減了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,所以數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過(guò)程中不能只注重理論知識(shí)的傳授及成績(jī)的高低,而是要盡量貼合實(shí)際生活,通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際,感受數(shù)學(xué)之美,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,既改善數(shù)學(xué)課程脫離實(shí)際的問(wèn)題,又完美進(jìn)行“課程思政”。例如,利用金門大橋圖片講解高中選修數(shù)學(xué)曲邊梯形相關(guān)知識(shí),用實(shí)際生活創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)情境不僅讓學(xué)生直觀地理解什么是曲面梯形,還能激發(fā)學(xué)生的探索精神,與教師一起尋找計(jì)算方法,教師用兩分鐘科普金門大橋的簡(jiǎn)介還可以拓寬學(xué)生視野;在講解分段函數(shù)相關(guān)知識(shí)時(shí),引入一些實(shí)際生活上的例子,譬如投資效益問(wèn)題,不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能幫助學(xué)生形成正確的投資觀念,通過(guò)教師的引導(dǎo)還能形成正確的金錢觀;在進(jìn)行知識(shí)的講解之前,聯(lián)系當(dāng)下實(shí)事,疫情期間各國(guó)的確診人數(shù)、治愈人數(shù)、死亡人數(shù)可以形成折線圖、條形圖、圓形圖等,讓學(xué)生根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自行制作統(tǒng)計(jì)圖,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心國(guó)家大事的主人翁意識(shí),與此同時(shí)還能感受到中國(guó)制度的優(yōu)勢(shì),增強(qiáng)大國(guó)自信。
世間萬(wàn)物總會(huì)存在錯(cuò)綜復(fù)雜的特點(diǎn),但是數(shù)學(xué)總能把復(fù)雜的事情簡(jiǎn)單化。數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)潔之美體現(xiàn)在數(shù)學(xué)語(yǔ)言、符號(hào)、運(yùn)算、公式等方面。例如,同底數(shù)冪相乘,底數(shù)不變,指數(shù)相加,通過(guò)簡(jiǎn)潔的符號(hào)表述省去了很多繁雜的文字?jǐn)⑹觯才囵B(yǎng)了學(xué)生的符號(hào)語(yǔ)言意識(shí);在沒(méi)有學(xué)過(guò)高斯求和公式之前,“1+2+3+...+100等于多少”是一個(gè)極其復(fù)雜的問(wèn)題,學(xué)生直接把每一項(xiàng)相加不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力還容易出錯(cuò),但高斯卻發(fā)現(xiàn)這組數(shù)據(jù)中的特殊規(guī)律,即1+100=2+99=...=51+50=101,如此就將一百個(gè)數(shù)字求和的復(fù)雜問(wèn)題變成了“50個(gè)101相乘”的簡(jiǎn)單問(wèn)題,最終創(chuàng)立的求和公式,簡(jiǎn)便地解決了數(shù)字求和的問(wèn)題,求和符號(hào)∑更是將復(fù)雜的數(shù)學(xué)符號(hào)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)潔易寫的方式。通過(guò)數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)潔之美,教師不僅可以培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)思維化解生活中的實(shí)際案例的能力,還可以教導(dǎo)學(xué)生遇到困境時(shí),不要輕言放棄,要學(xué)以致用、化繁為簡(jiǎn),會(huì)有“柳暗花明又一村”的效果。
數(shù)學(xué)的和諧之美主要指數(shù)學(xué)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)均衡。數(shù)學(xué)的和諧之美最直觀體現(xiàn)在對(duì)藝術(shù)的表達(dá)之中。例如:黃金分割比一直以來(lái)都被看作美與和諧的化身,在講解黃金分割比時(shí),向?qū)W生展示“美神”維納斯的雕像,幫助學(xué)生了解人體美學(xué);展示埃菲爾鐵塔等建筑的圖片,讓學(xué)生感受建筑藝術(shù),通過(guò)圖片最直觀的感受數(shù)學(xué)之美,幫助學(xué)生形成正確的審美觀。數(shù)學(xué)的和諧之美也體現(xiàn)在生活之中,家具的擺放要盡可能“簡(jiǎn)潔”、“和諧”;成對(duì)出現(xiàn)的物品,如筷子、對(duì)聯(lián)的粘貼要盡可能對(duì)稱等[2]。
數(shù)學(xué)的奇異之美體現(xiàn)在數(shù)學(xué)可以給人意想不到的驚喜,在課堂講解時(shí)融入奇異之美,吸引學(xué)生注意,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維,感悟人生道理。例如,教師可以用寓言故事導(dǎo)入等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式:從前有一位棋藝高超的國(guó)王下令誰(shuí)下棋贏了他,就可以實(shí)現(xiàn)他一個(gè)愿望,一位勇士聞聲而來(lái),真的贏了國(guó)王。國(guó)王詢問(wèn)他有什么愿望,勇士說(shuō):“棋盤一共有64格,我要在第一格放一粒米,第二格放兩粒米,以后每一格的米都是前一格的二倍,最終所有米加起來(lái)就是我想要的米的總數(shù)?!眹?guó)王一聽大喜,這個(gè)愿望很簡(jiǎn)單,連忙派人取十袋米,可勇士突然說(shuō)道:“陛下,您是想賴賬嗎?這十袋米根本不夠”。國(guó)王疑惑,便叫財(cái)政大臣前來(lái)核對(duì),大臣計(jì)算后對(duì)國(guó)王說(shuō):“陛下,如果按照他的說(shuō)法,把咱們的國(guó)庫(kù)搬空也不夠用”。國(guó)王汗顏,無(wú)奈眾大臣商量對(duì)策,一個(gè)大臣說(shuō)道:“不如讓勇士自己去數(shù)米,這樣龐大的數(shù)量,他數(shù)一輩子也數(shù)不完”。最終,勇士悻悻地拿著十袋米走了。按常識(shí)說(shuō),勇士的要求并不過(guò)分,但從數(shù)學(xué)角度計(jì)算,這是一個(gè)很龐大的數(shù)字,這正是數(shù)學(xué)之美奇異性的體現(xiàn)。通過(guò)這則故事,不僅能加深學(xué)生對(duì)等比數(shù)列求和公式的印象,而且能教導(dǎo)學(xué)生,為人處世不能像國(guó)王一樣,一定要三思而后行,也不能像勇士一樣,提出不切實(shí)際的要求。
數(shù)學(xué)的統(tǒng)一之美體現(xiàn)在數(shù)學(xué)概念、規(guī)律及方法等的統(tǒng)一,一些看似毫無(wú)關(guān)系的數(shù)學(xué)問(wèn)題最后可能用同一種方法解答,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程也是逐步發(fā)展并統(tǒng)一的過(guò)程[3]。例如,10名運(yùn)動(dòng)員參加乒乓球單打比賽,比賽采用單場(chǎng)淘汰賽制,需要多少場(chǎng)比賽才能決出冠軍?20名學(xué)生,每?jī)擅家找淮问?,需要握手多少次?一條直線上30個(gè)點(diǎn),共存在多少條不同的線段?三個(gè)問(wèn)題,看似背景不同、解題方法不同,但它們都可以用公式n(n-1)/2來(lái)解決,也就是通常所說(shuō)的“握手問(wèn)題”;再如,教師給出等差數(shù)列定義后,引導(dǎo)學(xué)生用相似的研究過(guò)程自主給出等比數(shù)列定義,在解決等差、等比數(shù)列前n項(xiàng)和問(wèn)題時(shí),把復(fù)雜的求解過(guò)程統(tǒng)一為幾類:直接求和法、倒序相加法、錯(cuò)位相減法、裂項(xiàng)相消法、分組求和法,學(xué)生可以根據(jù)題意,選出最適合的方法。教師在講解時(shí)一定不能忽視數(shù)學(xué)的統(tǒng)一之美,這是最直接的培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的方法,同時(shí)通過(guò)統(tǒng)一之美,也能引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中善于思考,學(xué)會(huì)總結(jié),學(xué)會(huì)舉一反三,培養(yǎng)良好的學(xué)科素養(yǎng)。
數(shù)學(xué)之美的簡(jiǎn)潔性、和諧性、奇異性、統(tǒng)一性不光體現(xiàn)在數(shù)學(xué)教材中,數(shù)學(xué)課堂上,還遍布人類生產(chǎn)生活的方方面面,教師在授課過(guò)程中絕不能只關(guān)注如何理解一個(gè)概念,如何做對(duì)一道題,而是要深入挖掘數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含的各種美,將其合理融入數(shù)學(xué)課堂中,逐步消除學(xué)生反感數(shù)學(xué)的消極心理,并且將數(shù)學(xué)之美與生活實(shí)踐聯(lián)系起來(lái),潛移默化地融入“課程思政”,促進(jìn)學(xué)生德、智、體、美的全面發(fā)展,在數(shù)學(xué)課堂中有效地將“數(shù)學(xué)之美”與“課程思政”完美的融合,最大化地發(fā)揮數(shù)學(xué)學(xué)科經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。