高中數(shù)學(xué)教育中數(shù)學(xué)文化的理解與教學(xué)

孔帥 王奉素

【摘 要】數(shù)學(xué)文化是高中數(shù)學(xué)教育的重點。以現(xiàn)階段高中數(shù)學(xué)教育工作情況為基礎(chǔ)，結(jié)合近年來數(shù)學(xué)文化的特點，明確新課改教學(xué)要求，分析在高中數(shù)學(xué)教育中滲透數(shù)學(xué)文化的重要性，提出教學(xué)方向和內(nèi)容，為實現(xiàn)預(yù)期設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)，提升高中生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué)；數(shù)學(xué)文化；教學(xué)

高中數(shù)學(xué)課是學(xué)生終身發(fā)展，構(gòu)建正確世界觀、價值觀及人生觀的依據(jù)，對提升全民綜合素養(yǎng)具有積極引導(dǎo)作用。因此，在高中數(shù)學(xué)教育中推廣數(shù)學(xué)文化至關(guān)重要。在新課改背景下，傳統(tǒng)意義上的教學(xué)理念已經(jīng)無法滿足當(dāng)前教學(xué)需求，更不能實現(xiàn)設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)，此時就需要數(shù)學(xué)教師通過引用現(xiàn)代化教學(xué)理念和方法，以數(shù)學(xué)文化為基礎(chǔ)，構(gòu)建全新的課堂環(huán)境，進而實現(xiàn)設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)。

一、數(shù)學(xué)文化在高中數(shù)學(xué)教育中應(yīng)用的重要性

（一）新課改提出的要求

新課改對高中數(shù)學(xué)定義，是指保障學(xué)生在現(xiàn)代生活和未來發(fā)展中擁有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，且為深層革新提供依據(jù)。高中數(shù)學(xué)教育要調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性，勇于在探索中優(yōu)化學(xué)生的數(shù)學(xué)引用意識。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識不但要關(guān)注形式化的表達，而且要讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)觀念和法則。在課堂教學(xué)中，教師除了要設(shè)計豐富多彩的教學(xué)情境外，還要引用現(xiàn)代化技術(shù)向?qū)W生介紹數(shù)學(xué)知識提出的背景，促使學(xué)生更好理解數(shù)學(xué)歷史發(fā)展和具備的價值，以此構(gòu)建正確的價值觀和世界觀。

（二）自主學(xué)習(xí)的精神需求

在新課改背景下，課堂教學(xué)的素質(zhì)化，要求提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，培育學(xué)生自主發(fā)掘、探索和總結(jié)的能力。在以往教學(xué)中，課堂是以“復(fù)習(xí)——新授——例題——訓(xùn)練——小結(jié)——作業(yè)”的形式進行推廣，雖然可以鞏固學(xué)生基礎(chǔ)理論知識，但無法讓學(xué)生對數(shù)學(xué)文化產(chǎn)生深層認(rèn)知，約束了學(xué)生的思維空間和創(chuàng)新意識。若是在課堂中推廣數(shù)學(xué)文化，優(yōu)化課堂教學(xué)氛圍，不但可以為學(xué)生帶來更為豐富的數(shù)學(xué)知識，而且有助于實現(xiàn)時代發(fā)展教育要求。

（三）數(shù)學(xué)教學(xué)價值的展現(xiàn)

數(shù)學(xué)價值是教學(xué)行為的標(biāo)準(zhǔn)。若是將數(shù)學(xué)知識技能看成學(xué)生學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)，過程與方法就是手段，情感與態(tài)度就是動力，價值觀念就是中心。以往教學(xué)中過于關(guān)注培育學(xué)生解題能力、實際問題轉(zhuǎn)化及總結(jié)能力等不是健全的，通過了解當(dāng)前社會發(fā)展所需可知，優(yōu)化學(xué)生發(fā)掘、探索及處理問題的能力才是教學(xué)的重點，這也是數(shù)學(xué)文化的核心內(nèi)容[1]。

二、在高中數(shù)學(xué)教育中的數(shù)學(xué)文化

（一）選擇正確的課題展現(xiàn)數(shù)學(xué)美

高中數(shù)學(xué)教育中蘊含豐富的美學(xué)，若是在教學(xué)中展現(xiàn)，勢必可以激發(fā)學(xué)生的共鳴，有助于其對數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。例如，教師在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)人教A版高中數(shù)學(xué)必修2第一章第一節(jié)《空間幾何體》時，可以向?qū)W生提問“生活中有很多具備特色的建筑物，同學(xué)們可以舉幾個例子進行研究嗎？”學(xué)生在思考中提出自己的答案“一般的高樓大廈都是長方體”、“愛立信斯德哥爾摩球形綜合體育館是世界最大球形建筑”等。這種提問的教學(xué)形式，不但可以集中學(xué)生注意力，而且有助于通過課題引導(dǎo)拓展學(xué)生視野范圍[2]。

（二）依據(jù)數(shù)學(xué)歷史還原數(shù)學(xué)本質(zhì)

數(shù)學(xué)這一名詞源自于古希臘語，其具備學(xué)習(xí)、學(xué)問及科學(xué)含義。從遠(yuǎn)古時期，部落通過交換獲取自己所需物品展現(xiàn)出的數(shù)學(xué)價值，到近代受科技技術(shù)所影響，數(shù)學(xué)得到了有效拓展。在高中數(shù)學(xué)教育中，通過向?qū)W生展現(xiàn)數(shù)學(xué)歷史，還原數(shù)學(xué)本質(zhì)，不但可以集中學(xué)生注意力，而且有助于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，豐富課堂的知識性。

（三）增加學(xué)科溝通實現(xiàn)文化共享

數(shù)學(xué)與生物、物理及地理等學(xué)科都有很大關(guān)聯(lián)，因此教師在設(shè)計數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動時，要自主探索數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的整合點，深層研究相關(guān)信息，拓展視野范圍，了解數(shù)學(xué)蘊含的深厚內(nèi)涵，為學(xué)科溝通和合作提供依據(jù)。例如，教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新課標(biāo)高中數(shù)學(xué)人教A版必修3第二章《統(tǒng)計》相關(guān)知識時，可以通過整合高中生物知識設(shè)計例題，像高中生物遺傳概率計算就可以引用這一方法進行計算[3]。

（四）引用生活案例培育數(shù)學(xué)意識

要想培育學(xué)生數(shù)學(xué)意識，就要讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)文化中的生活性，認(rèn)識生活中隨處可見的數(shù)學(xué)精神。在高中數(shù)學(xué)教育中，教師除了要調(diào)動學(xué)生引用數(shù)學(xué)知識解決現(xiàn)實問題的興趣，還要將實踐體驗獲取的情感植入大腦，產(chǎn)生數(shù)學(xué)是“以人為本”的學(xué)科意識。例如，教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)人教A版高中數(shù)學(xué)《二次函數(shù)》相關(guān)知識時，可以通過計算磁盤最大儲存量的問題，激發(fā)學(xué)生理論知識現(xiàn)實應(yīng)用的意識。問題如下：

例：現(xiàn)有一張半徑為R的磁盤，它的存儲區(qū)是半徑介于r與R之間的環(huán)形區(qū)域，是不是r越小，磁盤的存儲量越大？

解：由生活知識理解可知：硬盤存儲量=磁道數(shù)×每磁道的比特數(shù)。

設(shè)存儲區(qū)的半徑介于r與R之間，由于磁道之間的寬度必需大于m，且最外面的磁道不存儲任何信息，故磁道數(shù)最多可達■。由于每條磁道上的比特數(shù)相同，為獲得最大存儲量，最內(nèi)一條磁道必須裝滿，即每條磁道上的比特數(shù)可達■。所以，磁盤總存儲量：

f（r）=■×■=■r（R-r）

三、結(jié)束語

綜上所述，數(shù)學(xué)文化在高中數(shù)學(xué)教育中占據(jù)重要地位。在新課改背景下，傳統(tǒng)教學(xué)理念已經(jīng)不滿足當(dāng)前教學(xué)情況，因此高中數(shù)學(xué)教師要在了解新課改教學(xué)要求的基礎(chǔ)上，構(gòu)建全新的課堂環(huán)境，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識和實踐技巧的同時，深層理解數(shù)學(xué)文化，從而構(gòu)建正確的人生觀、價值觀和世界觀。

作者簡介：

孔 帥（1990-），男，山東省淄博市人，民族：漢，職稱：中學(xué)二級（高中數(shù)學(xué)教師），學(xué)歷：本科，研究方向：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)。

王奉素（1987-），男，山東省菏澤市人，民族：漢，職稱：中學(xué)二級（高中數(shù)學(xué)教師），學(xué)歷：碩士研究生，研究方向：基礎(chǔ)數(shù)學(xué)，非線性微分方程方向。

參考文獻：

[1]李保臻，孫名符.新課改背景下高中數(shù)學(xué)教師數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)文化知識的現(xiàn)狀調(diào)查[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報，2015，22（2）.

[2]李欣蔚.高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化的意義和途徑[J].教育科學(xué)：引文版：00127-00127.