徐娟
數(shù)學(xué)是一門重要的學(xué)科,在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。高中數(shù)學(xué)教育既是培育學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的重要階段,也是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要環(huán)節(jié)。然而,在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,注重的往往是數(shù)學(xué)概念和方法的講解,缺乏對(duì)數(shù)學(xué)文化的滲透。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,如何滲透數(shù)學(xué)文化,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和文化素養(yǎng),是一個(gè)值得研究的問題。
(一)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,可以通過借助數(shù)學(xué)文化、數(shù)學(xué)游戲等方式,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的魅力和趣味。如可以讓學(xué)生玩一些數(shù)學(xué)游戲,像數(shù)獨(dú)、解謎游戲等,增加學(xué)習(xí)的趣味性。通過滲透數(shù)學(xué)文化,可以讓學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念和方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,拓寬他們的學(xué)科視野,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,為他們未來的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的思維素養(yǎng)
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)文化可以讓學(xué)生更好地了解數(shù)學(xué)概念和方法的發(fā)展歷程,從而加深他們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)。通過滲透數(shù)學(xué)文化,可以讓學(xué)生更深入地了解數(shù)學(xué)的思維方式和創(chuàng)新思維,從而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)文化不僅可以加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解,還可以幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)與其他學(xué)科和文化領(lǐng)域的關(guān)系。
(三)豐富課堂教學(xué)的元素
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化能夠豐富課堂教學(xué)的元素。數(shù)學(xué)文化是指圍繞著數(shù)學(xué)所形成的文化現(xiàn)象,包括數(shù)學(xué)的歷史、數(shù)學(xué)的哲學(xué)、數(shù)學(xué)的應(yīng)用以及數(shù)學(xué)的藝術(shù)等方面。通過在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化,可以豐富課堂教學(xué)的元素,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力,促進(jìn)學(xué)生深入地理解數(shù)學(xué)知識(shí),從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)和學(xué)習(xí)質(zhì)量。
(四)深化學(xué)生的學(xué)習(xí)理解
通過講解數(shù)學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ),可以激發(fā)學(xué)生的思考和探究興趣,引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用和意義。滲透數(shù)學(xué)文化能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情。
(一)采用提問教學(xué),深入了解數(shù)學(xué)文化
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,采用提問教學(xué)是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種重要途徑。通過提問,可以讓學(xué)生更好地理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí),同時(shí)也可以啟發(fā)學(xué)生思考數(shù)學(xué)背后的文化內(nèi)涵。教師可以通過提問引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)學(xué)的歷史和文化背景。如古代數(shù)學(xué)家的發(fā)現(xiàn)和貢獻(xiàn)、數(shù)學(xué)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用等。通過了解數(shù)學(xué)的歷史和文化,學(xué)生可以更清楚地了解數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)展,還可以通過提問引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)學(xué)的基本思想和方法。通過理解這些數(shù)學(xué)思想,學(xué)生可以更好地掌握數(shù)學(xué)知識(shí),同時(shí)也能培養(yǎng)出批判性和創(chuàng)新性思維。此外,教師還可以通過提問引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用,如數(shù)學(xué)在科學(xué)、工程、金融等領(lǐng)域的應(yīng)用。
以湘教版高中數(shù)學(xué)必修二第一章“向量的分解與坐標(biāo)表示”為例,教師在介紹向量的坐標(biāo)表示時(shí),可以通過以下提問引導(dǎo)學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)文化:向量的坐標(biāo)表示是什么?為什么采用這種表示方法?向量的坐標(biāo)表示和平面直角坐標(biāo)系之間有什么聯(lián)系,為什么?向量的坐標(biāo)表示在實(shí)際生活中有哪些應(yīng)用?舉例說明。通過這些問題,教師可以讓學(xué)生了解向量坐標(biāo)表示的歷史和文化背景。如向量的坐標(biāo)表示是從歐幾里得空間的坐標(biāo)系中推廣而來的。向量的坐標(biāo)表示與平面直角坐標(biāo)系之間的聯(lián)系是通過將向量與坐標(biāo)系的基向量相互配對(duì)來實(shí)現(xiàn)的。向量的坐標(biāo)表示在實(shí)際生活中應(yīng)用廣泛,如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)等。
(二)利用多媒體教學(xué),強(qiáng)化數(shù)學(xué)文化滲透力度
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,利用多媒體教學(xué)也是一種有效的途徑,可以強(qiáng)化數(shù)學(xué)文化的滲透力度。采用多媒體教學(xué),教師可以將抽象的數(shù)學(xué)概念和知識(shí)以圖像、聲音、動(dòng)畫等形式呈現(xiàn)出來。其生動(dòng)形象,易于理解。教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)等多媒體資源,收集和整合與數(shù)學(xué)文化相關(guān)的視頻、圖片、文獻(xiàn)等資源,幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)文化的歷史、發(fā)展、現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)等方面的知識(shí)。這樣的教學(xué)方式可以讓學(xué)生更加全面地了解數(shù)學(xué)文化,培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和創(chuàng)新能力,為學(xué)生未來的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
例如:在教授湘教版高中數(shù)學(xué)必修二第四章“立體幾何”的過程中,通過利用多媒體教學(xué)來強(qiáng)化數(shù)學(xué)文化的滲透力度,并理解空間幾何概念的本質(zhì)和意義。教師在講解空間直線的相關(guān)知識(shí)時(shí),可以通過多媒體投影儀播放相關(guān)的三維圖形,讓學(xué)生直觀地感受空間直線的特點(diǎn)和性質(zhì),還可以通過展示不同的空間直線的圖形,讓學(xué)生了解空間直線的特點(diǎn),如長(zhǎng)度、方向、位置關(guān)系等,并通過互動(dòng)式的講解和提問,讓學(xué)生掌握空間幾何的概念和內(nèi)涵。在講解平面和立體圖形的投影與旋轉(zhuǎn)時(shí),教師可以采用多媒體教學(xué)呈現(xiàn)三維圖形的投影和旋轉(zhuǎn)過程,讓學(xué)生理解這些概念的本質(zhì)和意義。通過多媒體教學(xué),學(xué)生可以更加直觀地感受圖形的變化過程,理解平面和立體圖形在投影和旋轉(zhuǎn)過程中的本質(zhì)特征。
(三)借助趣味競(jìng)賽,提高數(shù)學(xué)文化滲透程度
借助趣味競(jìng)賽,對(duì)于提高數(shù)學(xué)文化的滲透力也是一種有效的方式,同時(shí)也可以增加學(xué)生的參與度。通過趣味競(jìng)賽的形式,教師可以將數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)文化相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣和好奇心,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。教師可以設(shè)計(jì)一些趣味數(shù)學(xué)競(jìng)賽活動(dòng)。比如,在講解圓錐曲線的相關(guān)知識(shí)時(shí),可以設(shè)計(jì)一些有趣的數(shù)學(xué)游戲,讓學(xué)生在游戲中體驗(yàn)圓錐曲線的特點(diǎn)和性質(zhì),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,教師還可以組織數(shù)學(xué)知識(shí)競(jìng)賽,讓學(xué)生在比賽中展示自己的數(shù)學(xué)知識(shí)水平,增強(qiáng)學(xué)生的自信心和自主學(xué)習(xí)能力。
例如:在教學(xué)湘教版高中數(shù)學(xué)必修二第三章“復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算”中,可以設(shè)置一些趣味性的題目,如“極坐標(biāo)下兩個(gè)復(fù)數(shù)相乘的結(jié)果是什么?”“當(dāng)一個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)部和虛部相等時(shí),它的模長(zhǎng)是多少?”等等。這些題目不僅能夠檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)掌握程度,還能夠拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)文化的認(rèn)知。同時(shí),在競(jìng)賽中獲勝的同學(xué)也能夠得到相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì),激勵(lì)學(xué)生更加努力地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),加深對(duì)數(shù)學(xué)文化的理解和認(rèn)知。
(四)利用數(shù)形結(jié)合的方式,讓學(xué)生深刻體會(huì)數(shù)學(xué)文化
數(shù)形結(jié)合是一種將數(shù)學(xué)知識(shí)和幾何圖形相結(jié)合的教學(xué)方法,可以使學(xué)生更加深刻地體會(huì)到數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵和意義。通過幾何圖形的展示,學(xué)生可以直觀地感受到數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)際意義,從而深化對(duì)數(shù)學(xué)文化的理解。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以通過數(shù)形結(jié)合的方式滲透數(shù)學(xué)文化。例如:在講解微積分時(shí),可以通過繪制函數(shù)的圖像、曲線和面積,讓學(xué)生理解微積分的概念和基本原理;在講解矩陣時(shí),可以通過繪制矩陣的圖形,讓學(xué)生理解矩陣的運(yùn)算和應(yīng)用;等等。
以湘教版高中數(shù)學(xué)必修一第五章“三角函數(shù)”為例,在數(shù)形結(jié)合的教學(xué)中,教師可以通過讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行圖形構(gòu)造、計(jì)算等活動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生的參與感和自主學(xué)習(xí)能力。例如:教師可以讓學(xué)生自己繪制三角函數(shù)的圖像,然后通過比較和討論,幫助學(xué)生深入理解三角函數(shù)的性質(zhì)和規(guī)律。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生繪制正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的圖象,讓學(xué)生通過觀察圖象,理解三角函數(shù)在周期內(nèi)的變化規(guī)律。學(xué)生通過學(xué)習(xí)幾何,理解三角函數(shù)的定義和性質(zhì)。例如:讓學(xué)生通過畫圖求解三角函數(shù)的值,或者讓學(xué)生利用正弦函數(shù)和余弦函數(shù)解決幾何問題,如計(jì)算三角形的面積、角度等。學(xué)生通過數(shù)學(xué)建模,可以感受三角函數(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。例如:教師可以引導(dǎo)學(xué)生研究天文、地理、物理等領(lǐng)域的問題,如月亮的周期性變化、建筑物的高度計(jì)算等,可以利用三角函數(shù)的知識(shí)進(jìn)行求解。
(五)生活中滲透數(shù)學(xué)文化,增強(qiáng)知識(shí)運(yùn)用能力
在日常生活中,我們可以利用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題,以此來加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和提升應(yīng)用能力。例如:通過購物時(shí)計(jì)算折扣、計(jì)算面積和周長(zhǎng)、理解地圖上的比例尺等,都可以讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)在日常生活中的重要性和應(yīng)用價(jià)值。這種教學(xué)方法不僅可以讓學(xué)生更好地理解和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí),還可以讓學(xué)生更好地將數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際問題結(jié)合起來,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和實(shí)際應(yīng)用能力。
以湘教版高中數(shù)學(xué)必修二第五章“概率”為例,教師可以通過講解抽獎(jiǎng)問題,讓學(xué)生理解概率的基本概念和公式,以及在實(shí)際生活中的應(yīng)用。例如:一個(gè)獎(jiǎng)池有100個(gè)球,其中有10個(gè)紅球和90個(gè)藍(lán)球,現(xiàn)在從中任意抽取一個(gè)球,求抽到紅球的概率是多少?教師還可以通過各種游戲,讓學(xué)生感受到概率知識(shí)在生活中的重要性和應(yīng)用價(jià)值。例如,學(xué)生可以通過擲骰子、玩撲克牌等游戲,體驗(yàn)概率在游戲中的應(yīng)用,從而更好地理解和掌握概率的基本概念和方法。此外,教師還可以通過一些實(shí)際問題,如學(xué)生可以通過了解疾病患病率、交通事故發(fā)生率等,讓學(xué)生感受到概率在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
(六)通過課外活動(dòng)滲透數(shù)學(xué)文化
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,課堂教學(xué)雖然可以讓學(xué)生掌握一定的數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,但是要讓學(xué)生真正理解數(shù)學(xué)文化、增強(qiáng)數(shù)學(xué)思維和實(shí)際應(yīng)用能力,僅僅依靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此,通過課外活動(dòng)滲透數(shù)學(xué)文化也是一種有效的途徑。開展課外活動(dòng)可以幫助學(xué)生將課堂上所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相結(jié)合,從而更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。此外,組織數(shù)學(xué)競(jìng)賽也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作能力。教師可以通過數(shù)學(xué)模擬比賽讓學(xué)生在實(shí)踐中運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí),增強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)際應(yīng)用能力。例如:可以讓學(xué)生根據(jù)某個(gè)實(shí)際問題設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行模擬,從而獲得解決方案;還可以要求學(xué)生通過制作海報(bào)、展板、PPT等形式,展示自己所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和成果,從而培養(yǎng)他們的表達(dá)能力和創(chuàng)新意識(shí),并通過展示和交流,學(xué)生可以相互借鑒、學(xué)習(xí);通過舉辦數(shù)學(xué)文化節(jié)、數(shù)學(xué)科技節(jié)等活動(dòng),向?qū)W生介紹數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程、數(shù)學(xué)家的故事以及數(shù)學(xué)在現(xiàn)代社會(huì)中的廣泛應(yīng)用,從而培育學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
總之,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化具有重要的意義和價(jià)值。通過采用不同的教學(xué)方法和途徑,如提問教學(xué)、多媒體教學(xué)、趣味競(jìng)賽、課外活動(dòng)以及數(shù)形結(jié)合等,可以讓學(xué)生更深刻地理解數(shù)學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力。同時(shí),通過數(shù)學(xué)文化的滲透,可以讓學(xué)生更好地理解和認(rèn)識(shí)世界。因此,教師應(yīng)該注重?cái)?shù)學(xué)文化的滲透,創(chuàng)造出更加豐富多彩的數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)境,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和素質(zhì)。