高中數(shù)學(xué)文化教育實(shí)施意義與策略分析

◎陳曉丹

（江蘇省邗江中學(xué) 江蘇 揚(yáng)州 225000）

數(shù)學(xué)文化是前人在數(shù)學(xué)探究上所經(jīng)歷的科學(xué)歷程和取得的成就，它包含了數(shù)學(xué)家們的辛勤勞動(dòng)和聰明才智。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，向?qū)W生滲透關(guān)于數(shù)學(xué)文化的教學(xué)內(nèi)容有利于學(xué)生了解科學(xué)家們的探索歷程，樹立艱苦奮斗、永不放棄的科學(xué)精神，同時(shí)還能夠讓學(xué)生感受到“數(shù)學(xué)知識(shí)來源于生活、應(yīng)用于生活”的觀念，在生活中實(shí)踐，有利于培養(yǎng)學(xué)生正確的情感態(tài)度價(jià)值觀。根據(jù)最新頒發(fā)的高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，向?qū)W生滲透關(guān)于數(shù)學(xué)文化知識(shí)的講解有利于提高高中數(shù)學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新性和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

一、數(shù)學(xué)文化在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)施意義

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

將數(shù)學(xué)文化和高中數(shù)學(xué)有效結(jié)合，是數(shù)學(xué)教學(xué)中首次將人文學(xué)科和理科結(jié)合的實(shí)例，讓數(shù)學(xué)教學(xué)不僅體現(xiàn)了邏輯性和科學(xué)探究性，同時(shí)還能夠折射出人文特征，培養(yǎng)學(xué)生的文學(xué)氣息。通過向?qū)W生傳輸數(shù)學(xué)文化相關(guān)知識(shí)，有利于讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過程，引發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的興趣[1]。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，將數(shù)學(xué)文化和知識(shí)的傳授相結(jié)合，從而創(chuàng)設(shè)出具有文化內(nèi)涵的教學(xué)情境，學(xué)生在教學(xué)情境中通過文化的熏陶，體會(huì)到數(shù)學(xué)不一樣的魅力，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)的信心 和熱情。

（二）有利于學(xué)生更好地理解學(xué)科價(jià)值

傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師為了加快教學(xué)的速度，一般都會(huì)在高一、高二時(shí)期加快教學(xué)的進(jìn)度，所以在實(shí)際教學(xué)中教師應(yīng)加快教學(xué)進(jìn)度、增大教學(xué)內(nèi)容的豐富性，從而讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)盡快接受豐富的知識(shí)。學(xué)生在長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)過程中，可能會(huì)思考為什么每天要學(xué)習(xí)這么深?yuàn)W難懂的數(shù)學(xué)題，學(xué)習(xí)這些東西對(duì)自己今后的發(fā)展有什么作用呢。為了改變這種現(xiàn)狀，可以將數(shù)學(xué)文化滲透于實(shí)際教學(xué)中，讓學(xué)生感受到知識(shí)是來源于實(shí)際生產(chǎn)生活，也可以為實(shí)際生產(chǎn)生活服務(wù)，從而讓學(xué)生感受到知識(shí)的可行性，體驗(yàn)到知識(shí)在實(shí)際教學(xué)中的作用。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)

素質(zhì)教育理念下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)不只要求學(xué)生掌握知識(shí)和方法，同時(shí)也要讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何思考、如何進(jìn)行思維探究，具備分析和概括的能力，這就是核心素養(yǎng)在教學(xué)中的體現(xiàn)。將數(shù)學(xué)文化引入實(shí)際教學(xué)中，讓學(xué)生了解前人對(duì)科學(xué)的探究歷程，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生按照前人的思維和方法進(jìn)行探究，在這個(gè)過程中，學(xué)生會(huì)主動(dòng)地進(jìn)行思考和探究，進(jìn)而培養(yǎng)其思維探究和分析概括能力。同時(shí)在感受數(shù)學(xué)文化的魅力的過程中，學(xué)生能夠體會(huì)到我國在古代數(shù)學(xué)探究中所取得的偉大的成就，通過觀賞各種物資文化遺產(chǎn)中的數(shù)學(xué)知識(shí)，比如：對(duì)稱、旋轉(zhuǎn)、折疊等，感受數(shù)學(xué)帶來的美感。

二、高中數(shù)學(xué)滲透數(shù)學(xué)文化的實(shí)踐研究

（一）以數(shù)學(xué)史為主導(dǎo)，向?qū)W生傳輸數(shù)學(xué)文化

數(shù)學(xué)史是將數(shù)學(xué)文化和數(shù)學(xué)科學(xué)知識(shí)結(jié)合于一體的教學(xué)內(nèi)容，因此數(shù)學(xué)文化的教學(xué)可以把數(shù)學(xué)史作為導(dǎo)線進(jìn)行教學(xué)。將數(shù)學(xué)史滲透于教學(xué)中，可以讓學(xué)生找到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的歸屬感。例如在講授關(guān)于數(shù)列的知識(shí)時(shí)，我們可以將世界上著名的“兔子數(shù)列”的數(shù)學(xué)史引入課堂，展示斐波那契是如何通過研究數(shù)學(xué)的繁殖來探究出該數(shù)列，同時(shí)還展示了“兔子數(shù)列”在當(dāng)前物理、化學(xué)等領(lǐng)域當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用。這能夠讓學(xué)生感受到古人的智慧，了解數(shù)學(xué)知識(shí)如何在實(shí)際生活和生產(chǎn)中應(yīng)用?！皸钶x三角形”是我國南宋數(shù)學(xué)家楊輝，將二項(xiàng)式應(yīng)用于三角形當(dāng)中的一種排列組合算法。通過三角形將二項(xiàng)式直觀的呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，讓原本抽象的二項(xiàng)式代數(shù)通過圖形的方式來進(jìn)行表證，是數(shù)形結(jié)合的體現(xiàn)。將該數(shù)學(xué)史引入課堂不僅可以向?qū)W生傳輸數(shù)學(xué)文化知識(shí)，還可以讓學(xué)生感受到運(yùn)用圖形來表征數(shù)學(xué)知識(shí)的 直觀性。

讓學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史可以幫助學(xué)生理解知識(shí)，讓學(xué)生懂得任何知識(shí)的產(chǎn)生都不是那么容易的，都必須要經(jīng)歷一定的階段和過程。身為一名高中教師，我認(rèn)為向?qū)W生講授知識(shí)的形成和發(fā)展的過程是非常有必要的，通過科學(xué)家的探索歷程來解釋知識(shí)產(chǎn)生的背景、演變和形成的歷程，讓學(xué)生從本質(zhì)從源頭上來了解知識(shí)的發(fā)展過程，在培養(yǎng)學(xué)生文化內(nèi)涵上具有重要意義。

（二）以數(shù)學(xué)思想為主導(dǎo)，滲透數(shù)學(xué)文化

思想是文化的精髓，任何數(shù)學(xué)文化都包含著一定的思想，沒有思想的文化就缺少了靈魂，因此文化的滲透可以通過思想的滲透來進(jìn)行。數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)研究者在發(fā)現(xiàn)和研究數(shù)學(xué)的過程中，不斷進(jìn)行思考、探索、體驗(yàn)的內(nèi)心活動(dòng)。與書本間接經(jīng)驗(yàn)相比，數(shù)學(xué)思想是一個(gè)動(dòng)態(tài)化的，深刻的研究過程。日常教學(xué)中，我們所接觸的數(shù)學(xué)思想主要包括：數(shù)形結(jié)合、化抽象為直觀、整體與局部、函數(shù)轉(zhuǎn)換思想等等。例如教師在講授“三角函數(shù)”相關(guān)的知識(shí)時(shí)，可以利用數(shù)形結(jié)合的方法。在新課的講解之前，教師可以通過多媒體向?qū)W生展示關(guān)于數(shù)學(xué)文化層面上的知識(shí)，告訴學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想的萌芽起源于古希臘，科學(xué)家主要是通過圓錐和曲線等相關(guān)知識(shí)的結(jié)合來探索出數(shù)形結(jié)合的方法[2]。直到16世紀(jì)法國數(shù)學(xué)家笛卡爾在探究如何將函數(shù)與幾何知識(shí)的結(jié)合后，才將數(shù)形結(jié)合知識(shí)發(fā)展至成熟。學(xué)生在對(duì)數(shù)形結(jié)合的思想有了大致的了解后，也就理解了數(shù)形結(jié)合的使用范疇和所需條件，從而在實(shí)際訓(xùn)練中主動(dòng)的運(yùn)用該思想解題。在實(shí)際教學(xué)中，以教材知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，向?qū)W生滲透數(shù)學(xué)思想，可以讓學(xué)生感受到與數(shù)學(xué)思想相關(guān)的數(shù)學(xué)文化。

（三）以數(shù)學(xué)應(yīng)用為切入點(diǎn)，滲透數(shù)學(xué)文化

知識(shí)來源于實(shí)際也應(yīng)用于實(shí)際，教師可以向?qū)W生講授關(guān)于科學(xué)家對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)和概念的應(yīng)用例子來滲透數(shù)學(xué)文化知識(shí)。例如20世紀(jì)50年代末，我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚發(fā)表了一篇“大哉數(shù)學(xué)之用”的議論文，文章中論述了數(shù)學(xué)知識(shí)在空間粒子、化學(xué)變量、物質(zhì)變化等研究領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用，講述了數(shù)學(xué)之所以能夠取得較大的發(fā)展，是因?yàn)樯鐣?huì)在不斷地前進(jìn)不斷地發(fā)展。教師可以向?qū)W生講述華羅庚在解析幾何中的應(yīng)用，來讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)文化是如何指導(dǎo)數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用的。新課程理念下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)明確指出：數(shù)學(xué)教育要以實(shí)際生活為背景，通過開展數(shù)學(xué)活動(dòng)來應(yīng)用數(shù)學(xué)，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的價(jià)值?？梢钥闯鰯?shù)學(xué)應(yīng)用在教學(xué)中的重要作用，通過將數(shù)學(xué)應(yīng)用和數(shù)學(xué)文化相結(jié)合，不但有利于學(xué)生了解傳統(tǒng)文化對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用，還能夠讓學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)知識(shí)在社會(huì)生活中的重要用處。

三、結(jié)語

在教學(xué)中，我們向?qū)W生傳授基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法固然非常重要，但是我們也應(yīng)該深入挖掘數(shù)學(xué)文化知識(shí)，讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)文化的魅力，在體驗(yàn)數(shù)學(xué)文化的過程中，獲得知識(shí)和方法上的進(jìn)步。