数学课堂别忘了数学文化的渗透

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  什么是数学文化?百度的解释是:包括数学思想、方法、观点、语言以及它们的形成和发展;数学家,数学史,数学发展中的人文成分、数学与社会的联系、数学与各种文化的关系等等.
  北京师范大学出版社出版的《普通高中课程标准实验教科书》将《数学史选讲》作为选修课程之一单独成册.许多老师问为什么要这样做?我认为可从以下现象中获得答案:在近些年的数学课堂教学中很多老师只注重数学知识结果的教学,而普遍忽视对数学背景、数学知识发生发展和应用的教学(即章建跃老师说的“重结果轻过程”、“教育功利化下的短期行为”),从而使得学生长期学习数学,而不知道数学到底是什么,学习数学有什么用.这些现象说明教师没有有效利用数学文化的价值去提高数学课堂的趣味性、人文性和应用性.《普通高中数学新课程标准》将“体现数学的文化价值”作为一个基本理念,提出了对“数学文化”的学习要求.这充分表明数学文化已经是一种理念要求并开始走进中学课堂,需要我们渗透到数学课的实际教学中去.
  其实新课程教材对数学文化相关知识的准备是非常丰富的,例如必修1-5部分(北京师范大学出版社出版的《普通高中课程标准实验教科书》,下同)一共编写了十九篇“阅读材料”,选修系列2部分一共编有十篇“阅读材料”,还有很多章节间以各种形式呈现了有关数学史上的故事等等.这些内容既包括数学思想、数学精神和人文方面的,也包括数学史、数学家、数学观点、数学思想、数学思维、数学精神方面的.这样编写的目的正如教材“前言”所说:“希望同学们不仅有坚实的知识基础,而且有开阔的视野,能从数学历史的发展足迹中获取营养和动力,全面地感受数学的科学价值、应用价值和文化价值……”本文将从两个方面探究如何利用数学课堂进行数学文化渗透,期望能够抛砖引玉.
  首先,依循数学知识的发生发展过程,渗透数学文化.
  以必修1的函数模块来说:函数的概念及思想方法贯穿高中数学课程的始终,渗透到数学的各个领域,在高中数学中的地位非常重要,但函数知识抽象难懂,尤其概念方面的.教学时不妨通过渗透“函数概念的发展史”来帮助学生从初中阶段的直观解析式的函数观过渡到高中以对应关系为核心的函数观.这样学生既能了解到函数概念的发展历史,又能更好地理解函数的概念.再通过渗透“函数是如何进入中学数学的?”可以加深学生对函数思想(對应与变化)在中学数学学习中重要作用的了解.
  数学的产生和发展,始终与人类社会的生产、生活有着密不可分的联系.任何一个数学概念的引入,总有它的现实或数学理论发展的需要.因此,在课堂教学中,每一个新概念的引入,都要注意强调它的现实背景、理论发展的背景和数学发展历史上的背景,从而使得教学更加自然、亲切,让学生感到知识的发展是水到渠成而不是强加于人,从而有利于学生认识数学内容的实际背景和应用的价值.通过阅读、学习典型数学史料,让学生亲历知识点形成关键时期数学家对于该知识点内容的探究活动,感知数学知识的发现历程,从而理解科学发现的艰难曲折的过程.数学思想、数学思维、数学精神等一些数学文化的精髓都依附在知识发生发展的过程中,只有让学生参与这些知识的发生发展过程,并对这些知识进行有意识地建构与反思,才有可能感受到数学文化的丰厚内涵.因此,在教学过程中,适时展现知识的发生发展过程,随着数学文化的渗透,数学的文化品质也就注入了学生的心灵深处.
  其次,学习数学史上的经典故事,渗透数学文化.
  莱布尼兹说:“了解重大发现,特别是那些绝非偶然的、经过深思熟虑的重大发现的真正起源,是极为有益的.”数学史是认识数学的基本依据,是数学文化的重要载体.《选修3-1数学史选讲》向学生介绍了许多数学家的故事和趣闻、数学发现、数学发展史等文化知识.作为教师,除了指导学生去课外学习这些数学文化知识之外,还要结合数学课堂适时渗透.比如必修5第109页的“人的潜能——Dantzig的故事”就非常经典.通过这样的事例,学生将会提高学习数学的兴趣,加深对数学的理解,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神.正如老一辈数学家余介石先生论及数学史的教育价值所言“……历史之于教学,不仅在名师大家之遗言轶事,足生后学高山仰止之思,收闻风兴起之效,更可指示基本概念之有机发展情形,与夫心理及逻辑程序,如何得以融和调剂,不至相背,反可相成,诚为教师最宜留意体会之一事也.”对数学史价值的评价可谓一语中的.
  在数学发展史上,既有动听的故事,也有反面的教训,如果能在课堂教学中恰到好处地向学生讲解这些事例,进行数学文化的人文价值教育,对学生的人生观、科学观的形成是很有好处的,是一个在数学课堂教学中渗透人文教育的好途径.
  总之,如果能在数学课堂教学中适时适点渗透数学文化,通过文化层面让学生进一步理解数学、喜欢数学、热爱数学,数学学习也就不再是枯燥、无味的,而是情真意切、多姿多彩的.
  (责任编辑 金 铃)
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