《数学文化融入高中数学教学的策略》
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摘 要：数学文化融入高中数学教学是目前学校数学教学的热点之一,本文讨论了数学文化融入到高中数学教学的意义,并对在高中数学课堂教学中融入数学文化的方式方法、教学模式、情景互动进行了策略研究,以期为数学文化融入高中数学教学积累经验,为一线数学教师教学提供借鉴意见.
关键词：数学文化;高中数学;策略研究
数学文化是指数学的思想、精神、语言、方法、观点,以及它们的形成与发展;还包括数学在人类生活、科学技术、社会发展中的贡献和意义,以及与数学相关的人文活动.一切教育都要落实到“培养人”上,都要落实到“促进人的全面发展”上,数学教育也不例外.从数学文化的层面看,数学课程应适当反映数学的历史、应用和发展趋势,数学的社会需要及与社会发展的相互作用,数学的思想体系、美学价值、创新精神等.数学课程应有助于学生了解数学在人类文明发展中的作用,提高学生数学素养和文化素养,并使其逐步形成正确的数学观.把数学文化融入高中数学教学中,可以关注到学生的情感、态度与价值观,培养学生理性思考的能力,唤醒学生的创新意识,揭示数学文化对于数学教育的影响,进一步揭示数学在现代科学、实际应用、人文背景、美學审美、德育教育等方面的价值.
1 数学文化融入到高中数学教学的意义
1.1数学文化融入高中数学教学可以促使学生形成正确的数学学习观.传统的数学教学偏重知识及技能,忽视了教学过程与教学背景,导致一部分学生对数学的学习观认识比较片面.数学文化可以开拓学生的视野,使学生更好地理解数学的本质.学生在学习数学时光记住数学基础知识和掌握基本技能是不够的,一节具有文化色彩的数学课,好过一节枯燥乏味的推理课.数学文化的发展与社会进步息息相关,每一阶段的发现都需要时间的积累,还需要经历社会的检验,人们才认识其合理性与存在性,这些都推动着人类思想的进步,我们现在直接干巴巴的告诉学生公理、定义和定理,学生理解慢是必然的,他们缺乏时代背景和数学文化氛围 mbAlunWen.net.
1.2数学文化融入高中数学教学可以提高学生的数学核心素养,促进学生全面发展.数学核心素养从六个方面提出了对学生的具体要求,是对以往教学中三维目标的一个细化,是对知识、技能、方法、能力的网络化评价.在现实生活中,会用数学语言表达自己的认识,会用数学的思想方法指导实际应用,会从数学的角度审美与欣赏.通过数学文化的融入学习,可以使学生了解数学与人类社会之间的关系和相互作用,了解数学发生、发展的历史与规律,了解数学家如何创造性的发现、创造出那些严谨、美好、有用的数学知识和思想方法,了解数学的发展与人类文化怎么有机相连以及与其他学科的紧密联系等.这些都可以改变数学学习只为“考试”,数学就是固化的、冰冷的知识的认识,可以激发学生主动学习数学的热情,好奇心驱使他们有信心学好数学,培养积极向上的数学学习习惯,在数学学习过程要敢于质疑,培养一丝不苟的态度,体会数学教育的价值理念.
1.3在高中数学教学中融入数学文化可以提高教师的专业素养和综合水平,对数学教师提出了更高的要求,促使教师形成正确的数学教学观.数学文化融入高中数学教学有助于教师选择多样的教学方法来展示数学文明.高中数学课程中将数学文化的教学内容纳入了教学计划,教师可以根据自身实际情况选择相适应的数学文化渗透到教学之中.将数学文化的融入体现在自己的教学设计中,可以在教学内容的导入、延伸、扩展中融入,或在例题、练习、习题的选择及编制中融入.教师应转变传统的数学教学观念,做数学文化的传播者和引导者,让数学文化的融入使数学的学习更容易一些,让学生更容易接受,使更多的学生喜欢数学、爱上数学.要融入数学文化,教师首先要认同数学文化,同时需要自身具备一定的数学文化专业素养,数学教师应该拓展自己的数学文化知识,因为在数学教学中要引导学生认识到数学文化的教育价值及意义,教师自己首先必须对此要有正确全面的认识.对教师来说,只有准确把握数学文化的科学内涵,深化对数学知识的理解,不断提高教学的艺术,才能在传授数学知识的同时,介绍背景、揭示本质、传达思想,领悟哲理,体会价值,从而形成高水平、高质量的数学教学.
2 数学文化融入到高中数学教学的策略
高中数学教学中进行数学文化融入,要将文化与数学相结合,发挥文化在课程教学中的积极作用,让学生了解数学思想的形成历程,同时要让数学文化贴近现实生活实际,从而充分发挥数学在教学实践中的重要作用.
2.1导入数学史料,启发学生兴趣
高中数学知识容量大,包括代数、平面几何、立体几何、向量、排列组合等等,这些数学知识蕴含着数不尽的数学历史,引入这些史料,可以让学生了解历史上与这些数字相关的背景知识,了解数学的发展演进过程,体会数学在人类社会的进步和人类文明发展中巨大的促进作用.比如,在学习“等差数列求和公式”时,教师可以要求学生了解高斯故事;在学习“二项式定理”时,教师可以为学生讲解杨辉三角的故事;在学习极限知识时可以阅读牛顿冷却模型等故事,将数学成果与自身的学习融为一体,从而更好的理解数学知识.
2.2创设合适的情境,提高学生的学习积极性
以现实生活中的问题为原型,编制数学题,运用学生熟悉的生活情境,让学生感受到数学与生活息息相关,提高学生的学习积极性.可以以生活中的具体事例导入数学文化,通过对数学文化的优先学习,再进行具体数学知识点的教学,有助于提高高中生的理解能力,对于数学知识的接收也更加充分,为数学知识的深入学习奠定基础.例如,现实生活中的彩票购买,实质上彩票从购买方法、号码分析到就是一个数学概率问题,利用概率原理完全可以解答,这样就可以切入到概率的数学文化教学中,通过彩票激起高中生的兴趣,再以彩票引出数学概率,再对概率的数学文化进行讲解,最后回归到数学知识点概率的教学中.如在三角函数的学习中,会遇到推测建筑物高度的问题,可以让学生通过两个建筑物之间的距离、仰角等的测量,估算出建筑物的高度.又如在统计的学习中,估测全年级女生的平均身高,可以让学生通过等距抽样的方法,准确估算.
2.3以数学文化为载体,发展思想教育
数学的发展历史,反映了数学家的勤奋和对真理坚持不懈的追求精神,每一个数学概念的形成和发展,都充满了人类探索的努力和智慧,这里反映了数学家的一种自我完善的过程.数学的学习要靠努力,要耐得住性子去学习,要想攀升到数学的高峰,就要克服每一个困难.课本知识和简单的外推法不是数学文化的全部,要让学生知道学习的是什么,为什么要进行学习,自发的主动学习,明白了为什么要学习通常就达到了感受数学的文化价值的目的.通过数学家的生平,数学故事等激发学生主动探索知识的兴趣,培养学生坚强的意志和独立、创新、探索的精神,使学生在人格和性格上都能得到锻炼.数学的教学中,应充分发挥数学的文化价值,特别是,它直接关系到数学教育的目标,也就是：如何帮助学生在学习数学过程中形成某些情感、态度.
2.4传递数学之美,融入数学文化
数学之中处处有美,正是由于美的存在,才会令数学丰富多彩.数学美也是数学文化的重要组成部分,且数学美大致可以分为简洁美、和谐统一美以及对称美等,数学美可以引导学生产生积极向上的品格,有利于改善学生的思维品质.在高中数学知识的学习过程中,学生应主动发现数学知识的作用,比如发现运算符号、命题表述以及数学逻辑等方面的简洁美.在数学几何图形中会体现对称美,比如线对称、点对称以及面对称等.且命题交换中也具备对称性,比如原命题与逆命题互逆、否命题与逆否命题互逆等.在几何知识的学习中,学生应更多追求统一性,比如所有相似三角形都可以看做同种几何图形,体现了和谐统一美.这样数学的奇异特点会引导学生深入了解数学知识,使学生在提升自身美学修养的基础上产生美学学习的意识.当一个数学问题看起来并不美时,学生可以对其改造,这便是数学美的创造.推导椭圆方程时应采用定义方法,通过简化得到最终的椭圆标准方程,整个方程应做到中心对称并体现简洁美,这样在标准方程中便充分体现了数学美,也可以使学生观察到椭圆图形自身的美,从而激发学生的学习兴趣.数学课堂中也会学习定理、公式等,此时学生应了解数学知识的来源,产生更多的感性体验.教师在课堂中讲解的与数学有关的历史故事与数学家逸事,使数学知識更具人性化,从而使学生在欣赏数学美的过程中提升自身的学习兴趣.
2.5将数学回归生活,融入数学文化的应用价值
从古希腊时代起,数学融入生活,很多的数学知识来源于生活,应用于生活.数学的教育教学要接近现实生活与社会生活,让学生认识到生活中处处有数学.如课程教学中的数据计算、概率统计、实际问题、生活测量、运筹规划等数学内容与生活相融,无不体现生活即数学的理念.数学课堂要体现“生活化”,势必引出教师行为方式的变化与转变,作为教师要善于处理教材,特别要加强联系实的内容,从生活中收集相关的数学知识,把身边的数学素材引进课堂,为教学内容注入新的元素,更好地为课堂教学服务.教师在授课的形式上应多样化,鼓励学生引入生活题材,提出与实际问题相关的知识内容,更好地为培养学生将实际问题转化为数学问题的能力.通过建模方法,提升学生运用数学知识解决实际问题的能力,并以此增强学生对数学学习的兴趣与动力,这是我们所期盼的.
3 结语
综上所述,数学文化不仅对学生的数学核心素养有重大影响,而且也是文化修养的重要内容.据此,运用多种策略,将数学文化融入高中数学教学,有利于端正学生的学习态度,激发其学习兴趣,从而帮助学生理解数学思维方式,提升数学学习效果,构架动态的立体化数学思维体系,使学生不仅能从容应对高考成绩压力,更能受益一生.
参考文献：
[1]张士军.漫步数学之美.高等教育出版社,2016.10.
[2]胡伟文,徐忠晶.数学文化欣赏.科学出版社,2016.11.
[3]普通高中数学课程标准（2017年版）.人民教育出版社,2018.1.
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