課堂是學生學習數(shù)學知識的主要途徑,對數(shù)學文化的學習,應更多地體現(xiàn)在課堂教學之中,數(shù)學的文化內(nèi)涵往往以潛移默化的形式存在,只有教師有意識地將文化觀念滲透于數(shù)學課堂教學之中,才能讓學生感悟這種“看不見的文化”。數(shù)學教學滲透數(shù)學文化有哪些途徑呢?
一、以數(shù)學史為載體的數(shù)學文化滲透
1.透過數(shù)學史了解數(shù)學創(chuàng)造的真實過程,讓學生親近數(shù)學
數(shù)學史研究數(shù)學概念、數(shù)學方法和數(shù)學思想的起源和發(fā)展及其與社會政治經(jīng)濟和一般文化的聯(lián)系。數(shù)學史展示了數(shù)學產(chǎn)生和發(fā)展的歷史,成為數(shù)學知識、數(shù)學思想和數(shù)學方法的集中體現(xiàn)。對數(shù)學史的介紹可以幫助學生了解數(shù)學創(chuàng)造的真實過程,使學生把握數(shù)學發(fā)展的脈絡,加深對數(shù)學概念、思想方法的理解。數(shù)學史不僅僅是單純的數(shù)學成就的編年記錄。因為數(shù)學的發(fā)展絕不是一帆風順的,在更多的情況下是充滿猶豫、徘徊、要經(jīng)歷艱難曲折,甚至會面臨危機。數(shù)學史也是數(shù)學家們克服困難和戰(zhàn)勝危機的斗爭記錄。物理量的發(fā)現(xiàn)、微積分和非歐幾何的創(chuàng)立,乃至費馬大定理的證明,這些例子在數(shù)學史上不勝枚舉,它們可以幫助人們了解數(shù)學創(chuàng)造的真實過程,而這種過程在通常的教科書中是以定理到定理的形式被包裝起來的。對于這種創(chuàng)造過程的了解可以使我們從前人的探索與奮斗中汲取教益,獲得鼓舞和增強信心。
2.挖掘數(shù)學史中的數(shù)學思想方法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識
從某種意義上說,數(shù)學史也是數(shù)學思想方法發(fā)展的歷史。從數(shù)學史中挖掘古代優(yōu)秀的數(shù)學思想方法,并把它滲透到現(xiàn)代的數(shù)學課程中,這些方法可以是現(xiàn)在仍然在發(fā)揮作用的,也可以是已被其他方法取代的,如果學生能夠?qū)@些方法加以創(chuàng)造性使用,那么數(shù)學史可以成為學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的素材。
3.利用數(shù)學史培養(yǎng)學生的科學精神
奉獻、懷疑、創(chuàng)新、求實、對美的追求等等,這些都是科學精神。必須通過具體的事實、生動的材料,讓學生體會什么是科學精神,怎樣培養(yǎng)科學精神,而數(shù)學史在這方面可以發(fā)揮很好的作用。課堂上介紹數(shù)學家的趣聞逸事,不但能激發(fā)學生對數(shù)學的興趣,而且還能使學生感受到隱藏在定理背后的人類的智慧和意志。體會到數(shù)學家的高貴品格和無私奉獻精神,對陶冶情操,形成良好的個性品質(zhì)有極好的教育意義。
4.在教材章節(jié)的斷層處鋪墊數(shù)學史
數(shù)學課程的分科很多,如代數(shù)、立體幾何、解析幾何、概率統(tǒng)計、平面向量、微積分初步等。在各章節(jié)之間沒有明顯的聯(lián)系,這實際上為數(shù)學史在數(shù)學課堂教學中的介入開辟了空間。在章節(jié)之間的銜接處作好知識的鋪墊,遵循學生的認知規(guī)律,引入數(shù)學史內(nèi)容。數(shù)學史是數(shù)學文化的載體,為數(shù)學教學中數(shù)學文化的滲透提供了豐富的素材,在數(shù)學教學中應有意識地將數(shù)學史融入數(shù)學課堂,啟迪學生的數(shù)學思維。
二、以數(shù)學應用為觸角的數(shù)學文化滲透
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,數(shù)學應用的觸角已經(jīng)延伸到社會的各個領域之中。各發(fā)達國家的歷史已經(jīng)證明,國家的繁榮富強,關(guān)鍵在于高新的科技和高效率的經(jīng)濟管理。高新科技和高效管理的基礎是應用數(shù)學,“一切的高技術(shù)都可歸結(jié)為數(shù)學技術(shù)的”,而數(shù)學應用正是推動數(shù)學發(fā)展的內(nèi)驅(qū)力。當今知識經(jīng)濟時代,數(shù)學正在從幕后走向臺前,數(shù)學和計算機技術(shù)的結(jié)合使得數(shù)學能夠在許多方面直接為社會創(chuàng)造價值,同時,也為數(shù)學發(fā)展開拓了廣闊的前景。我國的數(shù)學教育在很長一段時間內(nèi)對于數(shù)學與實際、數(shù)學與其他學科的聯(lián)系未能給予充分的重視,因此,數(shù)學在數(shù)學應用和聯(lián)系實際方面需要大力加強。近幾年來,我國大學、中學數(shù)學建模的實踐表明,開展數(shù)學應用的教學活動符合社會需要,有利于激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,有利于增強學生的應用意識,有利于擴展學生的視野。
以數(shù)學應用為觸角的數(shù)學文化滲透,將數(shù)學問題賦予生活內(nèi)涵,一方面深化了學生所學的數(shù)學知識,另一方面,增強了學生關(guān)注社會和關(guān)注人類發(fā)展的意識。在問題解決中,學生感到數(shù)學離生活很近,生活中包含著數(shù)學,數(shù)學深入到生活的每個細微之處,學生通過對這些既熟悉又陌生的問題的研究,感受數(shù)學的應用價值,形成和發(fā)展數(shù)學的應用意識。
數(shù)學教材中隱含著大量的數(shù)學美的素材,作為教師要有一定的美學修養(yǎng),善于挖掘教材中的具有審美價值的知識切入點,適時地引導學生領悟數(shù)學美,在課堂教學中受到數(shù)學美的熏陶。
(作者單位 河北省藁城市第四中學)