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数学文化在高中数学教学中的应用探讨

黄敬帅
  
三悦文摘·教育
2021年27期
广西马山县马山中学 530699

摘要:伴随课程改革的一步步推进,素质教育理念开始为越来越多人所接受。在数学教学中,为了提升教学质量与教学效率,教师多会在教学活动上积极创新,在为学生传递知识的过程中,逐步渗透数学文化,使学生理解数学文化,感受来自数学文化的魅力。迈入高中阶段以后,学生开始进入人才培养的关键性时期,在数学教学中更应该通过教学活动渗透数学文化,引导学生感受数学的人文性特征,促进学习效果的提升。

关键词:数学文化;高中数学;教学应用

引言

数学文化作为高中数学教学的内容之一有狭义和广义不同的内涵,其狭义含义主要涵盖了数学知识、数学方法、数学思想、数学语言及其产生、发展到不断完善的过程等内容;而其广泛含义则在其狭义内涵的基础上,增加了新的内容,如数学发展中的人文内容、数学与其他文化的关联、数学与社会的联系,例如数学家、数学史、数学美、数学教育等。作为学生素质教育的一个重要组成部分,数学文化教育越来越受到重视,将数学文化的相关内容融入数学教学中,不仅是素质教育的要求,也是学生内在发展的需求。

一、将数学文化融入高中数学教学的意义

有利于激发学生兴趣;高中数学作为一门理科学科,具有高度的抽象性、严密逻辑性和理论性,对学生学习能力要求较高。所以相当一部分学生尤其是数学基础较弱的学生容易感觉枯燥、难懂,进而影响学生在课堂上的听课状态。这时教师把数学文化中数学家解过的趣题或者数学家在研究过程中的有趣经历融入课堂,既能够创造生动、活泼的课堂氛围,也有利于进一步激发学生的学习兴趣,有效发挥数学学科育人功能,从而提高教学效率。

二、数学文化在高中数学教学中的应用策略

(一)创设教学情境,理解数学文化

从目前课程改革新使用的统编版高中数学的编写特点来看,它已经在重视数学与生活的联系以及数学文化的渗透,但是从总体上看,它还是以知识为切入点呈现,但如果仅仅是讲教材中的知识或者例题,不仅会使学生感觉数学学习枯燥,还容易使学生的思维死板或者局限,其在解决新问题时依然会出现不知如何下手的问题,也就是学生没有解决“为什么学”和“怎么用”的问题,这时非常有必要给学生创设与所学知识相关的数学情境,引导学生在情境体验中解决困惑,也有必要适当地融入与之相关的数学文化,使学生在理解数学文化的基础上,加深对所学知识与技能的认识,以便学生真正消化和吸收知识,进而能够灵活应用所学去独立解决新问题。例如高三教学内容中的曲率问题对于学生来说一直是思维中的难点,为了使学生形象直观地感受这一知识,帮助学生攻克难点,数学教师可以以北京大兴国际机场的设计为例来创设情境,通过给学生直观呈现大兴国际机场在巧妙应用这一原理来设计航站楼,其显著特点就是各种弯曲空间的巧妙灵活运用,感受数学的实用价值。在此基础上教师可以顺势进行数学文化渗透,告诉学生它与微分几何中的高斯—博内定理也有着一定的关联,然后把与之相关的数学文化信息简单介绍给学生,这样学生在对数学文化理解的基础上也就知晓了曲率问题的实用价值,把枯燥的学习内容变得更有趣味性,这也增强了学生学会灵活应用所学知识解决问题的意识与能力。

(二)通过渗透数学文化培养数学思想

数学思想方法是数学文化的内容之一,它充分体现了数学的本质,从一定程度上来说,数学思想方法可以帮助学生加深对数学内涵、数学知识的理解与掌握,因此对学生数学学习可以起到很大的促进作用。高中教材中包含很多抽象化的教学内容,比如函数、数列、集合等,要想掌握这些知识点内容,就必须掌握数学思想方法,比方说数形结合、有限无限、函数与方程等。例如:在函数内容的学习中,学生需要掌握函数、方程的相关数学思想,这样面临不等式、参数取值范围等问题时,才能具备解决数学问题的能力,这些问题才能迎刃而解。高中数学中包含很多难懂的内容,只有学生掌握了相应的数学思想方法,才能轻松理解和掌握这些知识点内容,同时为其他学科的学习奠定基础。高中生正处在青春期,这一时期人格逐渐健全,所以在数学教学中,教师不仅要为学生传授基础知识,同时还应该适当渗透一些数学文化,这样可以为学生数学思想的形成奠定良好前提,使其形成可以终身受用的能力。

(三)借助信息技术,延展数学文化

随着我国步入信息时代,教育的信息化已经成为一种潮流与趋势,为此国家也开展了“信息化2.0”的相关培训工作。而在新课程标准中也指出了要重视信息技术在高中数学教学中的应用,提出要“恰当运用现代信息技术,提高教学质量应重视信息技术与数学课程内容的有机整合,整合的原则是有利于对数学本质的认识。”从实践来看,应用多媒体信息技术能够在教材内容的基础上通过图片、动画或者视频的形式直观、多样地给学生呈现学习内容,感受数学的魅力;也可以利用交互式电子白板可直接编辑、操作、互动的优势使师生之间在有效的交流互动中来提升教学效率,也能够实现对数学文化的延展。例如“空间直角坐标系”是学生用空间向量解决空间中的平行、垂直以及空间中的夹角与距离问题的基础,也是表达代数的工具之一。其研究成果与英国大数学家笛卡尔的数学研究有着密切的关联,教师在教学过程中就可以顺势给学生呈现笛卡尔在数学研究中的视频故事,特别是他如何根据蜘蛛结网的移动而产生灵感,最终创立了直角坐标系。这样学生从数学文化的角度感受数学家的智慧与创造,这对培养学生的创新精神也有帮助。

三、结束语

综上,高中数学教学是与数学文化紧密结合在一起的,在遵循自然性、选择性以及客观性原则的指导下,在高中数学课堂有效渗透数学文化,有利于激发学生对数学学习的兴趣,可以帮助学生提升思维能力,在潜移默化之中使其形成优秀的品质与态度。在具体教学中通过渗透数学文化,可以达到多重教育目的,不仅可以有效改变教师的教学观念,更好地进行数学思想传授,加深学生对数学历史的了解,同时深刻感受数学之美,将所学数学知识运用到实际生活中。

参考文献:

[1]李群芳.数学文化在数学课堂中的渗透现状和实施策略研究[D].浙江师范大学,2010.

[2]李海.普通高中数学课程标准实施中“数学文化”教学研究[J].河西学院学报,2009(5).

[3]曹振生.高中数学课程标准实施中数学文化教学研究[J].教育界:教师培训,2014(7).

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