甘肅省正寧縣第一中學(xué) 范海濤
數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)是使學(xué)生能夠有良好的邏輯思維能力、抽象能力及嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的思考能力,這是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培育的初衷。
數(shù)學(xué)概念教學(xué)是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基本點,在此環(huán)節(jié)往往需要設(shè)定有效的引入環(huán)節(jié),教師可以將數(shù)學(xué)文化性素材滲透其中,這樣可以在一開始就營造良好的數(shù)學(xué)文化氛圍和環(huán)境,對于激發(fā)高中生持續(xù)學(xué)習(xí)概念的興趣而言是很有必要的。
比如,在教學(xué)“圓錐曲線”時,教師將古巴比倫人使用坐標(biāo)表示數(shù)的思想、中國戰(zhàn)國時期天文學(xué)家石申夫用坐標(biāo)法繪制恒星方位的思想、阿波羅尼奧斯研究圓錐曲線的思想滲透進(jìn)去,在引入環(huán)節(jié)以圖片或視頻的方式來講解,向?qū)W生傳達(dá)數(shù)學(xué)家在探討數(shù)學(xué)問題過程中使用的思想、借助的方法、展現(xiàn)的精神,由此呈現(xiàn)一個數(shù)學(xué)家解析問題的情境。在閱讀材料交互之后可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行一次學(xué)習(xí)匯報,如此即實現(xiàn)了信息輸入與信息輸出之間的交互,確保學(xué)生可以接觸更多的數(shù)學(xué)文化,實現(xiàn)數(shù)學(xué)文化價值觀的樹立。對于本次引導(dǎo)課程而言,在概念學(xué)習(xí)中數(shù)學(xué)文化的切入點如下:數(shù)形結(jié)合思想的形成歷程;曲線與方程中的映射原理,展現(xiàn)曲線向代數(shù)的轉(zhuǎn)化歷程;分析代數(shù)的集合的特點,感受代數(shù)向幾何轉(zhuǎn)化的過程;代數(shù)的幾何特點。在這些文化性資源的接觸和思辨的過程中,學(xué)生對于橢圓的第一定義和第二定義等概念就有了深刻的認(rèn)知。
除了概念學(xué)習(xí)之外,數(shù)學(xué)文化還可以在數(shù)學(xué)解題過程中實現(xiàn)滲透。這就需要確保高中生在數(shù)學(xué)文化情境中深入理解題意,迅速找到解題方案,步入數(shù)學(xué)解題的良好狀態(tài)。在此環(huán)節(jié),實際內(nèi)容設(shè)置最好有豐富的數(shù)學(xué)史背景,能夠展現(xiàn)數(shù)學(xué)文化價值,有概括性的特點,難易程度適中,可以以專題教育的方式來進(jìn)行。
以“圓錐曲線數(shù)學(xué)史”相關(guān)的數(shù)學(xué)題目為例,以阿波羅尼奧斯的《圓錐曲線論》中的相關(guān)結(jié)論作為題目內(nèi)容:同一個平面內(nèi)有一個定點和定直線,一個動點向定直線作垂線,動點到定點與垂足點的距離的商是固定的,此時動點的軌跡就是圓錐曲線。這樣的解題情境中,關(guān)注的是實際的證明歷程,鼓勵學(xué)生開動腦筋,思考應(yīng)該怎樣去驗證對應(yīng)的結(jié)論。可以以小組探討的方式來進(jìn)行,比如,設(shè)定對應(yīng)的假設(shè)條件,然后尋找對應(yīng)的驗證方法,經(jīng)過不斷探究對于實際的結(jié)論進(jìn)行總結(jié),從而對數(shù)學(xué)題目進(jìn)行解答。更為重要的是,在具體的問題情境中,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維是比較活躍的,解題能力也因此得到很好的鍛煉。
高中數(shù)學(xué)活動也是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,活動中學(xué)生彼此之間的交互更加強烈和頻繁,數(shù)學(xué)文化氛圍的營造也更加便捷。因此,要積極地將數(shù)學(xué)文化滲透到高中數(shù)學(xué)活動中去,以確保學(xué)生步入更加理想的高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)格局。
比如,在設(shè)計以解析幾何為主題的數(shù)學(xué)文化活動的時候,教師采取的活動優(yōu)化策略如下:各個班級圍繞解析幾何數(shù)學(xué)文化主題設(shè)計文化展覽活動;鼓勵學(xué)生撰寫與解析幾何相關(guān)的數(shù)學(xué)文化文章,增強數(shù)學(xué)文化感知;鼓勵學(xué)生以制作PPT 的方式來進(jìn)行解析幾何數(shù)學(xué)文化的演講活動;鼓勵學(xué)生呈現(xiàn)優(yōu)秀的數(shù)學(xué)文化成果,并在學(xué)校數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)板塊中呈現(xiàn)。在這樣的數(shù)學(xué)文化活動開展的過程中,要對表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生或者小組提出表揚,激勵他們以更加主動的心態(tài)參與到實際的高中數(shù)學(xué)活動中去。
由此可見,數(shù)學(xué)文化可以在數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)中、在數(shù)學(xué)解題過程中、在數(shù)學(xué)活動開展過程中實現(xiàn)充分滲透,由此構(gòu)建理想的數(shù)學(xué)文化氛圍。這對于激發(fā)高中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積極性,提升數(shù)學(xué)文化感知度,塑造數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)而言都是有很大效用的。