構(gòu)建數(shù)學(xué)文化課堂 滲透數(shù)學(xué)人文思想

何必川

隨著對(duì)數(shù)學(xué)文化興起的研究,我國(guó)教育界已逐漸認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)文化的教育價(jià)值,并達(dá)成了“數(shù)學(xué)是人類的一種文化,它的內(nèi)容、思想、方法和語(yǔ)言是現(xiàn)代文明的重要組成部分”的共識(shí)。而新課標(biāo)要求我們不僅要注重對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的傳遞,還要重視數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵的傳承,加強(qiáng)數(shù)學(xué)人文思想的滲透,更需要我們用數(shù)學(xué)的眼光去認(rèn)識(shí)世界,真正促進(jìn)它們的可持續(xù)發(fā)展。但是,在我們的實(shí)際教學(xué)中,由于受到升學(xué)壓力等一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的困擾,很多教師為了提高學(xué)生的考試成績(jī),不得不只重視數(shù)學(xué)知識(shí)的傳播與解題技能的訓(xùn)練,忽略了數(shù)學(xué)在思想、精神和人文等方面的內(nèi)容。長(zhǎng)此以往,學(xué)生就會(huì)逐漸地對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生厭煩、冷漠的情緒,認(rèn)為數(shù)學(xué)沒(méi)有太大的作用,對(duì)他們的生活并沒(méi)有多大的影響。作為一名數(shù)學(xué)教育工作者,我們不得不反思數(shù)學(xué)的教育價(jià)值,反思如今的課堂教學(xué)。

其實(shí),數(shù)學(xué)的教育不僅要讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)與技能,更重要的是給予學(xué)生一種寬廣的視野、一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S、一種吃苦耐勞的人生態(tài)度、以及敢為天下先的探險(xiǎn)精神。那么,如何構(gòu)建數(shù)學(xué)文化課堂,滲透數(shù)學(xué)人文思想呢?筆者認(rèn)為應(yīng)該主要從以下三個(gè)方面著手:

一、塑造濃厚的數(shù)學(xué)文化氣氛

(一)聽(tīng)數(shù)學(xué)家故事,學(xué)數(shù)學(xué)家精神

數(shù)學(xué)家們廢寢忘食、孜孜不倦的態(tài)度,屢遭失敗、永不放棄的意志,身處逆境、矢志不渝的精神……都極大地鼓舞著學(xué)生。如中國(guó)數(shù)學(xué)巨星華羅庚,初中畢業(yè)后在雜貨鋪當(dāng)伙計(jì),19歲時(shí)染上傷寒,留下腳部殘疾,然而憑著自身堅(jiān)強(qiáng)的毅力,刻苦學(xué)習(xí),終于在數(shù)學(xué)上作出重要的貢獻(xiàn),并成為多個(gè)國(guó)家的外籍院士。像這樣的數(shù)學(xué)家中外有之,不勝枚舉,這些故事都能激蕩起學(xué)生心靈的漣漪。

(二)接觸數(shù)學(xué)名題,感受數(shù)學(xué)的魔力

在數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,老師根據(jù)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的程度,適當(dāng)?shù)匕才沤榻B古今中外數(shù)學(xué)史上的一些名題。如,向?qū)W生介紹中外數(shù)學(xué)家解決“幻方”的不同策略、斐波那契的“兔子繁殖問(wèn)題”、“牛吃草問(wèn)題”、“歌德巴赫猜想”、“費(fèi)馬定理”、“七橋問(wèn)題”等等。這些數(shù)學(xué)名題,因其精妙的思想與深不可測(cè)的神秘感,向人們展現(xiàn)了數(shù)學(xué)的無(wú)窮魔力,深深地吸引了學(xué)生,啟迪著他們的心智,誘發(fā)著他們的沖動(dòng)。

(三)了解數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用,認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的威力

數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,數(shù)學(xué)服務(wù)于生活。在學(xué)習(xí)了相關(guān)的知識(shí)后,教師可以通過(guò)一些與實(shí)際緊密關(guān)聯(lián)的問(wèn)題與同學(xué)交流。這樣可以大大激發(fā)學(xué)生用數(shù)學(xué)眼光看世界的熱情,也可以培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決紛繁冗雜的生活問(wèn)題。如在學(xué)習(xí)了“因式分解”這章之后,教師可以給出以下問(wèn)題:在日常生活中如取款、上網(wǎng)等都需要密碼。人們常用“因式分解”法產(chǎn)生密碼,方法是:設(shè)x表示父親出生的月份,y表示母親出生的月份,用多項(xiàng)式x4-y4因式分解的結(jié)果是(x+y)(x-y)(x2+y2)進(jìn)行排列,可以產(chǎn)生一組方便記憶又不易破譯的密碼。如x=9,y= 9時(shí),各個(gè)因式的值是:(x+y)=18,(x-y)=0,x2+y2=162 ,于是就可以把“180162”作為一個(gè)六位數(shù)的密碼。經(jīng)濟(jì)生活中的數(shù)學(xué)問(wèn)題很多,有些與學(xué)生的家庭生活聯(lián)系緊密,如存款、貸款利率問(wèn)題,人民幣匯制改革后利率波動(dòng)對(duì)居民外幣存款的影響問(wèn)題,水電費(fèi)漲價(jià)對(duì)居民生活方式的影響問(wèn)題等等都是學(xué)生所熟悉的生活問(wèn)題。隨著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的不斷深入,用數(shù)學(xué)知識(shí)將生活實(shí)際問(wèn)題從繁到簡(jiǎn)、從難到易地予以解決,在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的同時(shí),又能使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)的工具性、科學(xué)性和人文性。

這種源于生活的數(shù)學(xué)問(wèn)題多不勝數(shù),可以信手拈來(lái)。把數(shù)學(xué)知識(shí)與日常生活緊密聯(lián)系起來(lái),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的數(shù)學(xué),使學(xué)生感受和經(jīng)歷從社會(huì)生活背景中抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程,在感悟、體驗(yàn)的過(guò)程中,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。

二、凸顯知識(shí)發(fā)生與進(jìn)化過(guò)程

數(shù)學(xué)是人類在一定文化環(huán)境中所從事的創(chuàng)造性活動(dòng)。教師的任務(wù),應(yīng)該為學(xué)生提供自由廣闊的天地,有意識(shí)地啟發(fā)學(xué)生通過(guò)自身活動(dòng),根據(jù)自己的體驗(yàn),用自己的思維方式,重新創(chuàng)造有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。

(一)揭示知識(shí)發(fā)生的背景

數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生與自然客觀的需求是分不開(kāi)的,向?qū)W生闡述其發(fā)生的背景,能幫助學(xué)生更為深刻的認(rèn)識(shí)與理解知識(shí)。如,學(xué)習(xí)無(wú)理數(shù)時(shí),讓學(xué)生意識(shí)到人們?cè)跍y(cè)量與計(jì)算時(shí),往往不能正好得到有理數(shù)的結(jié)果,這時(shí)就需要產(chǎn)生一種新的數(shù)——無(wú)理數(shù)。學(xué)生清楚地看到知識(shí)發(fā)生的原因,就能揭開(kāi)數(shù)學(xué)神秘的面紗,消除學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的畏懼感,使他們?cè)趦?nèi)心深處親近數(shù)學(xué)。

(二)展示知識(shí)生成的過(guò)程

弗賴登塔爾認(rèn)為:每一個(gè)學(xué)生都可能在一定的指導(dǎo)下,通過(guò)自己的實(shí)踐來(lái)獲得數(shù)學(xué)知識(shí)。教學(xué)中,教師要防止重結(jié)論輕過(guò)程的現(xiàn)象發(fā)生,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)自己的探索活動(dòng),對(duì)知識(shí)的生成過(guò)程建立清晰的表象,主動(dòng)地完成知識(shí)的建構(gòu)。

如在學(xué)習(xí)“直棱柱的表面展開(kāi)圖”之前,我出了這樣一道開(kāi)放性問(wèn)題:已知正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為1?，F(xiàn)有一條小蟲(chóng)從點(diǎn)A 出發(fā)經(jīng)其表面爬行至點(diǎn)C1。問(wèn)小蟲(chóng)有幾種爬行方法,最短行程是多少?

我要求每個(gè)學(xué)生首先獨(dú)立思考此問(wèn)題,這是一道學(xué)生認(rèn)為較富生活情趣的題目,于是學(xué)生都馬上拿出紙筆畫起來(lái),自主探索之后我要求學(xué)生分小組討論,合作交流。每組再推選一名代表到黑板前面結(jié)合我?guī)?lái)的正方體紙盒現(xiàn)場(chǎng)演示可能出現(xiàn)的方法并說(shuō)明如何才能求出最短的行程來(lái)。通過(guò)這樣的一個(gè)互動(dòng)的環(huán)節(jié),學(xué)生明白了這和正方體的表面展開(kāi)圖是有關(guān)的,明白了直棱柱表面展開(kāi)圖的相關(guān)知識(shí)。在這個(gè)環(huán)節(jié)中,使學(xué)生感受教學(xué)內(nèi)容在現(xiàn)實(shí)背景中發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程,通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、探索、思考以及同學(xué)之間的合作交流獲取新的知識(shí),保證了課堂教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)化。

(三)預(yù)示知識(shí)進(jìn)化的前景

數(shù)學(xué)中前后知識(shí)間的聯(lián)系十分緊密,先學(xué)的內(nèi)容往往為后繼學(xué)習(xí)作知識(shí)與方法上的準(zhǔn)備。在教學(xué)中,教師要善于瞻前顧后,融會(huì)貫通。如在學(xué)習(xí)完“四邊形的內(nèi)角和”后,要抓住它的本質(zhì)是把四邊形內(nèi)角和轉(zhuǎn)化為三角形的內(nèi)角和來(lái)計(jì)算。在學(xué)習(xí)下一節(jié)多邊形的內(nèi)角和時(shí)學(xué)生就會(huì)情不自禁地采用相同的轉(zhuǎn)化方法,把多邊形的內(nèi)角和轉(zhuǎn)化為三角形的內(nèi)角和來(lái)解決,從而得到多邊形的內(nèi)角和公式。例如在學(xué)習(xí)相似變換后,為了更加系統(tǒng)化,動(dòng)態(tài)化。讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)相似變換的應(yīng)用價(jià)值,明白這一知識(shí)的可持續(xù)發(fā)展的前景,我在課堂內(nèi)當(dāng)場(chǎng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查閱幾何分形的有關(guān)資料。

數(shù)學(xué)既是創(chuàng)造的,也是發(fā)現(xiàn)的,數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)努力還原、再現(xiàn)這一發(fā)現(xiàn)過(guò)程,讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)生成與進(jìn)化的過(guò)程,對(duì)于夯實(shí)他們的數(shù)學(xué)文化底蘊(yùn),繼承數(shù)學(xué)人文思想有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

三、豐富課外作業(yè)的形式

(一)撰寫數(shù)學(xué)小論文

學(xué)生因其所處的文化環(huán)境、家庭背景和自身思維方式的不同,他們考慮問(wèn)題、解決問(wèn)題的方式與方法有著強(qiáng)烈的個(gè)性色彩。在老師的指導(dǎo)下,學(xué)生可以通過(guò)撰寫數(shù)學(xué)小論文,如《我與數(shù)形結(jié)合的一次約會(huì)》、《公交車站的分布》、《鑲嵌與美》等等給學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)增添了文化的韻味,我們溫州市和蒼南縣每年都有初中學(xué)生的數(shù)學(xué)小論文評(píng)比,這一賽事的舉辦可以鼓舞學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)論文寫作的熱情。

(二)自辦數(shù)學(xué)手抄報(bào)

辦報(bào)需要考驗(yàn)學(xué)生各方面的能力,如版面設(shè)計(jì)、信息搜集、美工謄寫等。通過(guò)自辦手抄報(bào),拓寬了學(xué)生的知識(shí)視野,培養(yǎng)了他們的綜合素質(zhì),提高了他們的人文素養(yǎng)。

(三)制作手工模型

蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò):在手和腦之間有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。教師常結(jié)合教材進(jìn)度,布置一些動(dòng)手操作類的作業(yè),如制作測(cè)量工具、設(shè)計(jì)建筑模型、繪制學(xué)校平面圖等等。這些作業(yè),需要學(xué)生綜合地應(yīng)用所學(xué)知識(shí),創(chuàng)造性的加以完成。

實(shí)踐證明,這些課外作業(yè),留給學(xué)生更大的探索余地和思考空間,對(duì)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力起到積極的推進(jìn)作用。

作為基礎(chǔ)教育的工作者,我們要構(gòu)建數(shù)學(xué)文化的課堂,充分利用數(shù)學(xué)人文思想的教育功能,努力讓數(shù)學(xué)教育在每個(gè)學(xué)生的身上有更多的沉淀和積累,并作為個(gè)人文化底蘊(yùn)中一塊不可缺少的基石,伴隨他的一生。數(shù)學(xué)人文思想的滲透是一個(gè)長(zhǎng)期的內(nèi)化過(guò)程,需要我們做出不懈的努力。

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作者單位:浙江省蒼南縣龍港十一中