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数学课堂文化的教学

 

【作者】 宋锦芳

【机构】 江苏省靖江市第一高级中学

【摘要】

【关键词】
【正文】  《普通高中数学课程标准(实验)》中强调:“高中数学课程要求把数学文化内容与各模块的内容有机地结合”。
  对数学文化的学习不仅仅是学好数学的需要,更是培养学生作为未来社会一员的需要,是促进学生全面发展,提高自身素养的需要,也是人类在求知过程中的闪光点。需要将数学文化融入教学中,让每一个学生的世界观、价值观,以及自身文化素养和创新意识都得到全面提升。
  那么如何在高中数学课堂教学中渗透数学文化,让数学文化点亮学生的数学学习的热情呢?本文结合高中教材特点,提出在课堂教学中渗透数学文化的一些具体做法
  1.数学文化的思维挑战性与启迪性,数学是一种过程,一种不断经历猜想、尝试、反思、解释、重构的再创造过程。在教学中将这个过程展开,让高中学生体验到数学是经过怎样的猜测、验证、交流,才最终成为一种文化。
  在数学教学设计中,要注重让学生对自己的思路作出分析,如果他们搞不清自己是怎样思考问题、试图按照怎样的路径处理问题,那么问题是不可能获得真正解决的。目前在教学中出现大量的“听得懂但不会做”的现象就是由于学生在数学学习的过程中不理解数学思维活动而造成的。数学教师应该在教学中教会学生怎样分析、怎样思考,注重因势利导,引导他们从自己的思路出发获得问题解决。
  苏教版2-1《双曲线》例题已知A、B两地相距800米,一发炮弹在某处爆炸,在A处听到爆炸声的时间比在B处迟2秒,设声速为340米/秒。
  (1)爆炸点在什么曲线上? (2)?求这条曲线方程。 为了解决这个主问题,可以设计下面的问题链:(1)在A处听到爆炸声音比B处晚,能说明什么?
  (2) 若设爆炸点为P,声音传播的速度为V,你能否用一个式子来加以描述?
  学生容易得出 (米),在他们得出这个式子后,可以设置第三个问题。
  (3)这个式子是否满足双曲线的定义?如果不满足,原因是什么?
  设计意图:学生通过这个问题,进一步理解双曲线的定义。加以比较后,可由学生阅读教材上的解答,然后回答第四个问题。
  (4) 这个解答过程与你的想法是否吻合,如果不是,应该如何解答?
  设计意图:通过这个问题的设置,将学生思维一步步引入到对此题的思考中,同时让学生充分获得成功体验。在解决了这些问题后,又可以提出新的问题。
  (5)我们求出了爆炸点的曲线,能否求出爆炸点的位置?应该如何解决此问题?
  (6)若A、B两处同时听到爆炸声,则爆炸点应在什么曲线上?
  一个较为简单的应用题,通过设计可以如此丰满,这样的教学不仅可以让学生牢固掌握此类问题的解决方法,更重要的是可以优化思维,学会思考,对数学的概念和知识应用更加灵活。此外,教学设计还应该在学生思维容易受阻的地方下功夫,而不能只展示成功的思维过程,事实上,在教学过程中适当展示思维受阻点或者错误思维,对学生的思维优化训练具有同样高的教育价值。只有这样,学生的思维才会更加灵活,遇到困难才会冷静思考,面对问题才会想方设法寻找有效的解决方法,而不至于手足无措,一筹莫展陷入绝境。
  2.突现数学文化的过程性与探究性,相传有一天,笛卡尔生病在床,但他还一直思考着一个问题:如何将组成图形的点和满足方程的每一组数对应起来。突然,他看见屋顶角上的一只蜘蛛,拉着丝垂了下来,一会儿,蜘蛛又顺着丝爬上去,在上边左右拉丝。蜘蛛的“表演”使笛卡尔产生了灵感。他想,可以把蜘蛛看作一个点,屋子里的相邻的两面墙与地面相交成了两两相互垂直的三条线。如果以三条线的交点作为起点,三条线作为三根数轴,那么蜘蛛在空间的位置就可以用这三根数轴上对应的有顺序的三个数来表示。同理,也可以把蜘蛛网看作一个平面,蜘蛛在这个平面的位置就可以用有顺序的两个数来表示。受蜘蛛的启发,善于思考的笛卡尔创建了直角坐标系,为“数”与图形中的“点”架起了一座桥梁,这在数学发展史上具有划时代的意义。补充这个故事,意图是让学生象笛卡儿一样珍惜自己的灵感、及时记录灵感、反思灵感价值,学会“发现数学”。
  3.感受数学文化的历史美与现代美,每一个数学符号都有来龙去脉,每一个公式都有它的鲜活故事。教师充分挖掘课本知识点中蕴藏的数学文化底蕴。多侧面地展现数学文化。如果认真研究新课标,不难发现从必修到选修,几乎每个版块都有值得挖掘的数学文化。比如,在学习集合的同时可以穿插对集合论产生。发展和完善的历程的介绍;在学习算法初步时对我国古代光辉的算法文化特别是《九章算术》做介绍,并且还可以介绍算法在现代计算机技术中的应用;在学习导数时可以介绍微积分与极限思想;学习立体几何时可以介绍非欧几何的产生及拓扑学中有趣的四色问题;学习三角函数时可以介绍它在电视与图象压缩中的应用;学习统计初步时介绍广告中数据的可靠性;学习推理与证明时介绍《几何原本》和公理化思想;学习复数时介绍复数的产生等。
  4. 在课堂展示的辅助手段中凸显数学文化课堂的时代特色,教学理念、教学策略、教学手段和工具与时俱进体现数学文化课堂的时代特色。数学的整体结构的和谐与一致,数学与各学科的联系,揭示数学的“善”、“美”。优秀数学教师的教学大都有较强的文化气息,能够把数学与哲学、美学、生活联系在一起,引导学生深入到学习活动中,鼓励学生探索、争论和发现。使学生不仅对数学学习有浓厚的兴趣,而且表现出不怕困难、勇敢面对、大胆探索的精神和意志。从最贴近学生的地方出发,从最细微的地方做起,唤醒学生内心潜藏的创造力、思考力和学习力。学会思考,学会探索,培养自我决定的能力,这才是育人的内核。让课堂充盈着丰富的价值情感,激荡着高尚的价值情操。使培养出的学生都有明亮而美好的精神。把握住数学教学的本质,选择与教学内容相匹配的教学方法和适宜的教学手段、教学工具也就来得自然。现代信息技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响。利用信息技术来呈现以往教学中难点,帮助学生进行探索和发现,增强学生的应用意识,扩展学生的视野。信息技术的合理运用,正发挥着过去单一的黑板加粉笔、幻灯片加模型所无法呈现的优势,既可以提供直观的教学,又可以揭示数学问题的本质。充分发挥多媒体图文并茂的优势,创设学习情境,开发学生的智力空间,提升学生的学习情趣,让学生最大程度地感受数学文化的魅力!这是时代赋予数学课堂的责任和要求。
  构建高中“数学文化课堂”势在必行。主导课堂的老师不仅要能掌握高中数学学科内容、吃透要义、领悟本质,还应努力成为文化人,成为传播数学文化的使者。在这么多年的应试作用之下,高中数学老师要抛开陋习、转变观念、告别无意义的重复劳动,让相濡以沫的粉笔与黑板重新展现数学文化新的光彩,是多么不可思议的理想!让古老的数学课堂恒有蒙娜丽莎迷人的微笑,那一定是枯木逢春、柳暗花明!虽然,建立数学文化观念、实施“数学文化课堂”任重而道远、坎坷又崎岖,但心中的明灯永远会指引我们勇敢前行!千言万语,希望我们的学子是一个“科学人”,更是一个“文化人”。
  • 【发布时间】2018/6/4 17:40:13
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