在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化*

福建省莆田第二中學(xué)

林群雄

數(shù)學(xué)學(xué)科與藝術(shù)性學(xué)科、語(yǔ)文學(xué)科一樣，有著豐富的文化內(nèi)涵和自己特有的文化背景.數(shù)學(xué)文化包含了數(shù)學(xué)的語(yǔ)言、內(nèi)容、方法和思想.它有助于數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展， 在教學(xué)中進(jìn)行數(shù)學(xué)文化的滲透， 既能激起學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的欲望，又可以充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)的意義.教學(xué)中若能充分利用數(shù)學(xué)文化，讓學(xué)生不斷地接受數(shù)學(xué)文化的熏陶，這對(duì)學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立觀察、思考與解決問(wèn)題有很大的幫助，同時(shí)也會(huì)對(duì)學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)起到很大的推動(dòng)作用.所以，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，融入數(shù)學(xué)文化是很有必要的.

1 高中數(shù)學(xué)教學(xué)融入數(shù)學(xué)文化的必要性

數(shù)學(xué)文化有助于數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展，對(duì)高中學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升有著很大的促進(jìn)作用，也是高中學(xué)生發(fā)展的需求. 下面就高中課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化的必要性進(jìn)行分析.

1.1 數(shù)學(xué)文化融入課堂教學(xué)是數(shù)學(xué)學(xué)科發(fā)展的需求

數(shù)學(xué)文化是數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想及日常生活應(yīng)用以及與數(shù)學(xué)有關(guān)的民俗習(xí)慣和信仰的總和，在數(shù)學(xué)文化發(fā)展過(guò)程中對(duì)科學(xué)精神、價(jià)值取向、民族文化心理等起到促進(jìn)作用.隨著社會(huì)文明的發(fā)展，人們對(duì)于文化也越來(lái)越重視. 數(shù)學(xué)文化融入到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，不僅能讓學(xué)生明確數(shù)學(xué)理論的出處，數(shù)學(xué)原理、性質(zhì)、公理的由來(lái)，同時(shí)也讓教學(xué)內(nèi)容更加充實(shí).如，平面直角坐標(biāo)系的由來(lái)：一天，法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡兒生病臥床休息，怎么也睡不著，突然，他發(fā)現(xiàn)屋頂角上有一只大蜘蛛，拉著絲垂了下來(lái)，一會(huì)兒，蜘蛛又順著絲爬上去，這樣來(lái)來(lái)回回幾十趟，上下、左右拉絲，蜘蛛的這一番“表演”，讓笛卡兒對(duì)腦中的一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決思路豁然開(kāi)朗了起來(lái).他想，如果把蜘蛛看做一個(gè)點(diǎn)，那么它在屋子里上、下、左、右運(yùn)動(dòng)時(shí)，要是能把它的每個(gè)位置用一組數(shù)確定下來(lái)該多好啊.于是他就想到了坐標(biāo)、平面直角坐標(biāo)系的概念，從而產(chǎn)生并發(fā)展了平面解析幾何這門學(xué)科，數(shù)學(xué)學(xué)科也隨之得以更加迅速的發(fā)展.平面直角坐標(biāo)系對(duì)于實(shí)際問(wèn)題的解決帶來(lái)了好處，使得學(xué)科發(fā)展與文化的發(fā)展相得益彰.故數(shù)學(xué)文化在課堂教學(xué)中的不斷融入也是數(shù)學(xué)學(xué)科發(fā)展的需求.

1.2 數(shù)學(xué)文化融入課堂教學(xué)是高中生個(gè)人發(fā)展的需求

讓學(xué)生很好地“了解數(shù)學(xué)的實(shí)際價(jià)值，有助于增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)”，這是《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中一個(gè)很重要的目標(biāo).在平時(shí)的課堂教學(xué)中，我們除了要有意識(shí)地向?qū)W生介紹一些與數(shù)學(xué)內(nèi)容相關(guān)的自然常識(shí)、生活實(shí)際應(yīng)用，還要讓學(xué)生充分感受到數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光看待問(wèn)題.如，學(xué)習(xí)“統(tǒng)計(jì)”時(shí)，我們要讓學(xué)生明白樣本的收集是統(tǒng)計(jì)的前提，而樣本的科學(xué)性則是關(guān)鍵，它對(duì)我們作決策有著重大的影響.課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化有助于學(xué)生學(xué)以致用.提升生產(chǎn)、生活技能，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、思考，是高中生個(gè)人發(fā)展的需求.

2 高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化的策略

在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中有機(jī)融入數(shù)學(xué)文化是學(xué)科發(fā)展與個(gè)人發(fā)展的需求. 基于此，我們有必要對(duì)數(shù)學(xué)文化融入課堂教學(xué)的策略作一番研究并使之能對(duì)學(xué)生的發(fā)展真正起到促進(jìn)作用.下面就數(shù)學(xué)文化融入高中課堂教學(xué)策略進(jìn)行分析.

2.1 對(duì)教材中的數(shù)學(xué)史進(jìn)行深入挖掘

課堂中讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)史，明確數(shù)學(xué)理論的一些歷史由來(lái)以激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣是教學(xué)任務(wù)和目標(biāo).如在學(xué)習(xí)“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式”這一課時(shí)，可引入如下一個(gè)生動(dòng)有趣的例子.印度國(guó)王想要獎(jiǎng)勵(lì)國(guó)際象棋的發(fā)明者，國(guó)王問(wèn)發(fā)明者想要什么樣的獎(jiǎng)賞，發(fā)明者想了想說(shuō)：“您只需在國(guó)際象棋的棋盤上第一格放一粒小麥,第二格放兩粒小麥,依此類推,后面一格的麥粒數(shù)總是前一格麥粒數(shù)的兩倍,這樣擺滿整個(gè)棋盤的64格就行了.”國(guó)王想了想,這還不簡(jiǎn)單,于是就欣然同意了.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，請(qǐng)判斷國(guó)王是否能實(shí)現(xiàn)他的諾言？教材中這些數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)小故事能讓教學(xué)內(nèi)容變得更加有趣味，學(xué)生也更愿意投入精力閱讀與學(xué)習(xí).教材中的數(shù)學(xué)史經(jīng)常置于章節(jié)之前，這樣更能激發(fā)學(xué)生的探究興趣，也為學(xué)生打造了一個(gè)豐富的數(shù)學(xué)世界.所以，教師在課堂教學(xué)中，要盡量挖掘一些相關(guān)的數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)文化輸送給學(xué)生.比如，在高一年級(jí)學(xué)習(xí)“基本不等式”這一節(jié)時(shí)，教材中出現(xiàn)的2002年第24國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)會(huì)標(biāo)，教師要有意識(shí)地去挖掘其文化價(jià)值.會(huì)標(biāo)的設(shè)計(jì)源自于我國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖，它標(biāo)志著中國(guó)古代的數(shù)學(xué)成就，又像是一只不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)車，對(duì)來(lái)自世界各國(guó)的數(shù)學(xué)精英表示歡迎，也昭示著中華民族是一個(gè)熱情好客的民族.與此同時(shí)，我們也可以對(duì)古代數(shù)學(xué)家趙爽的在我國(guó)數(shù)學(xué)史上的貢獻(xiàn)作一個(gè)闡述.學(xué)生在學(xué)習(xí)“基本不等式”的同時(shí)，不僅能對(duì)我國(guó)數(shù)學(xué)發(fā)展歷史有一定的了解，而且也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的民族自豪感和認(rèn)同感.

教師要重視對(duì)教材中含有數(shù)學(xué)文化的素材的挖掘，讓學(xué)生能更多地了解數(shù)學(xué)文化知識(shí).只有將數(shù)學(xué)文化真正地融入教材，融入課堂教學(xué)，數(shù)學(xué)才會(huì)變得更加平易近人，學(xué)生也才會(huì)進(jìn)一步地理解數(shù)學(xué)、熱愛(ài)數(shù)學(xué).

2.2 在課堂教學(xué)中不斷地挖掘數(shù)學(xué)中美的元素

美學(xué)是數(shù)學(xué)文化的有機(jī)組成部分，也是數(shù)學(xué)文化的重要內(nèi)容之一.古代數(shù)學(xué)家普洛克拉斯說(shuō)過(guò)：“哪里有數(shù)，哪里就有美.”的確，美學(xué)在數(shù)學(xué)文化中占據(jù)著很重的份量，人們所追求數(shù)學(xué)美也是數(shù)學(xué)學(xué)科得以不斷發(fā)展的動(dòng)力、源泉.數(shù)學(xué)的美主要體現(xiàn)在數(shù)學(xué)圖形的對(duì)稱性、規(guī)則性、協(xié)調(diào)性甚至是奇異性，當(dāng)然也體現(xiàn)在數(shù)學(xué)符號(hào)、數(shù)學(xué)公式的抽象性與簡(jiǎn)潔性，數(shù)學(xué)語(yǔ)言的邏輯性，數(shù)學(xué)方法的技巧性，等等.如講授“數(shù)列裂項(xiàng)相消求和”這一課時(shí)，可以通過(guò)數(shù)列通項(xiàng)公式的裂變可消這種奇異性講起，如

Sn=a1+a2+a3+……+an

通過(guò)對(duì)求和過(guò)程的觀察，可獲得三個(gè)對(duì)稱關(guān)系：(1)消去后式子前后部分留下的項(xiàng)數(shù)均為三項(xiàng)，即留下的項(xiàng)數(shù)是對(duì)稱的；(2)消去后式子前后部分留下的項(xiàng)的位置分別為第一、三、五項(xiàng)與倒數(shù)第一、三、五項(xiàng)，即留下的項(xiàng)數(shù)的位置是對(duì)稱的；(3)所留下項(xiàng)的第一、三、五的符號(hào)均為正號(hào)，倒數(shù)第一、三、五項(xiàng)的符號(hào)均為負(fù)號(hào)，即留下的項(xiàng)的符號(hào)也是相對(duì)的.教師通過(guò)對(duì)數(shù)列裂項(xiàng)相消求和的三個(gè)對(duì)稱解讀，讓學(xué)生從枯燥乏味的數(shù)學(xué)中欣賞數(shù)學(xué)的奇異美、對(duì)稱美以及簡(jiǎn)潔美，領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值，有效提升高中生的審美能力，啟迪學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不斷地去挖掘數(shù)學(xué)中美的元素.

2.3 在課堂教學(xué)中重視發(fā)揮數(shù)學(xué)學(xué)科的文化屬性

數(shù)學(xué)與文化有著很強(qiáng)的相關(guān)性，教師要有意識(shí)地融數(shù)學(xué)文化于課堂教學(xué)中，對(duì)數(shù)學(xué)中的一些定義、概念的教學(xué)要盡量突出數(shù)學(xué)學(xué)科的文化屬性，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)文化的存在.如“直線與圓的位置關(guān)系”教學(xué)時(shí)，可以通過(guò)觀察初升的太陽(yáng)和海平面之間的位置關(guān)系，讓學(xué)生感受日出美景的同時(shí)了解直線與圓的位置關(guān)系，從而拋棄知識(shí)學(xué)習(xí)的“死記硬背”.同樣在“圓”的學(xué)習(xí)時(shí)，可以設(shè)計(jì)問(wèn)題：為什么井蓋的設(shè)計(jì)是圓形而不是正方形的呢？讓學(xué)生體會(huì)到“圓”的實(shí)用價(jià)值.當(dāng)然我們也可以向?qū)W生介紹圓在我國(guó)傳統(tǒng)文化中的象征意義.為什么中國(guó)人喜歡圓？為什么很多餐桌是圓桌？因?yàn)椤皥A”象征著圓滿、團(tuán)團(tuán)圓圓，圓的無(wú)棱無(wú)角在傳統(tǒng)文化中更似有中庸、平和的味道.這樣的數(shù)學(xué)教學(xué)能讓學(xué)生很好地認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)與社會(huì)文化、生活實(shí)踐密切相關(guān).在這樣的文化氛圍之下，學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)就不再是“冷冰冰”的.數(shù)學(xué)課堂教學(xué)只有充分發(fā)揮學(xué)科的文化屬性，才能擺脫學(xué)科的刻板印象，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性就能得到提高.

3 結(jié)語(yǔ)

數(shù)學(xué)文化對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展以及個(gè)人素養(yǎng)的提升有著非常積極的作用，將數(shù)學(xué)文化融入到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中是有效而且是很有必要的.所以，數(shù)學(xué)教師要想方設(shè)法融數(shù)學(xué)文化于課堂教學(xué)中，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生數(shù)學(xué)的“學(xué)”充滿活力；要充分挖掘教材中的文化元素，利用課堂主陣地積極地向?qū)W生展示數(shù)學(xué)的魅力，引導(dǎo)學(xué)生走近數(shù)學(xué)歷史的長(zhǎng)河，沿著數(shù)學(xué)家的足跡，去追尋數(shù)學(xué)的歷史，并能用數(shù)學(xué)的眼光看待世界.