淺談如何做好中學生的數(shù)學教育工作

摘要：數(shù)學是人類文化的重要組成部份，數(shù)學課程應當反映數(shù)學的歷史、應用和發(fā)展趨勢，以及數(shù)學科學的思想體系、美學價值、數(shù)學家的創(chuàng)新精神和數(shù)學在人類文明發(fā)展中的作用，以便在中學生中逐步形成正確的數(shù)學觀。

關鍵詞：中學生；數(shù)學；文化；應用；創(chuàng)新

馬克思說過：一門科學只有成功地運用數(shù)學時，才算達到了完善的地步。數(shù)學的內(nèi)容、思想、方法和語言已廣泛地滲入到自然科學、社會科學的各個領域，成為現(xiàn)代科學技術的基礎。法國建筑師L.柯布西耶甚至把數(shù)學比作是神的武器，認為是神在操作著數(shù)。由此可見做好數(shù)學教育是一件十分重要的工作。

目前，對于中學數(shù)學教育一種普遍的觀點認為數(shù)學不過是一種思維的鍛煉，只要能達到對學生進行邏輯思維能力的訓練就行了。因而我們的教學就測重于讓學生多記公式并考試，由大量的計算來訓練出一些基礎扎實，但知識面狹窄，能解難題，但創(chuàng)造力弱，且應用數(shù)學解決實際問題的能力比較差的“尖子生”。如此，學生就失去對數(shù)學的好奇心，毫無疑問地數(shù)學在他們眼中也就變成了一門枯燥乏味的抽象的，只是為了考試而不得不學的學科。很顯然，在如今的數(shù)字時代，這種思想很不利于他們今后的發(fā)展。但是，教師們又如何能做好中學的教學工作呢？，筆者認為可以從數(shù)學應用與文化兩方面著手提高學生學習數(shù)學的興趣。

一、關于數(shù)學應用

教師在平時的教學中，應立足課堂、立足教材，把一些相關的數(shù)學應用的問題“切入”到教學中，提高學生數(shù)學應用能力，讓學生體會數(shù)學是多么美妙而充滿智慧的學科。

例如：數(shù)學中的平移變換與音樂的音階、立體幾何與材料工程學里的分子結構、概率論與經(jīng)濟學、排列組合與人類DNA密碼的破解、混沌學與氣象預測、離散數(shù)學與數(shù)字信號處理、線性規(guī)劃與人力資源、矩陣理論與復雜計算機網(wǎng)絡等。這些知識都很好地反映了學科之間的聯(lián)系，通過這些實例能讓學生體會到數(shù)學有著廣泛的應用價值。從而培養(yǎng)學生善于思考、勇于探索、大膽創(chuàng)新、不斷進取的精神，其意義也就超出了數(shù)學學習本身，是提高學生素質(zhì)的重要途徑。

具體來講，當教師講到正弦函數(shù)這一章節(jié)時就可以考慮其在現(xiàn)代數(shù)字信號處理方面的應用來提搞學生的興趣。教師可以從正弦信號引伸出信號的傅立葉展開，再由此引伸出現(xiàn)代語音信號處理中的小波分析方法，進而再講述工程師們是如何通過數(shù)學來一步步地實現(xiàn)手機語音通迅的完善。由此，可以讓學生明白他們所學的正弦函數(shù)在人類歷史中占有多么重要的地位，讓他們更想用心學習。同時也培養(yǎng)學生學習數(shù)學的整體觀念，以及探索求知的精神。

二、關于數(shù)學文化

教師可以在平時的教學中，將數(shù)學文化貫穿于整個數(shù)學課程并融于教學中，培養(yǎng)學生的數(shù)學文化素質(zhì)。對人類而言，歷史上那些經(jīng)典的劃時代的數(shù)學思想，無疑是無限寶貴的財富。相信擁有這些財富的學生定能在他們今后的成長中取得更好的成就。

例如，海王星的發(fā)現(xiàn)。1781年，英國天文學家赫歇耳，用望遠鏡發(fā)現(xiàn)了天王星。19世紀，人們在對天王星進行觀測時，發(fā)現(xiàn)它的遠行總是不太“守規(guī)矩”，老是偏離預先計算好的軌道。到1845年，已偏離有2′的角度了。這到底是什么原因呢？數(shù)學家貝塞爾和一些天文學家設想，在天王星的外側，一定還存在一顆行星，由于它的引力，才擾亂了天王星的運行。可是，天涯無際，到哪兒去尋找這顆新的行星呢？1843年，英國劍橋大學22歲的學生亞當斯，根據(jù)力學原理，利用各種數(shù)學工具，通過10個月時間的計算，確定了這顆未知行星的位置。并根據(jù)希臘神話故事，把它命名為海王星。這是人們用筆最早計算出的行星。又如，電磁波的發(fā)現(xiàn)。英國物理學家麥克斯韋概括了由實驗室建立起來的電磁波現(xiàn)象規(guī)律，把這些規(guī)律表達為二階微分方程的形式。他用純數(shù)學觀點從這些方程中推導出存在電磁波，且這種波按光速傳播，由此提出了光的電磁波理論。這理論后來被證明，促進了現(xiàn)代無線電技術的產(chǎn)生和發(fā)展，純數(shù)學在此起到了巨大的作用。可以說沒有數(shù)學的發(fā)展就沒有現(xiàn)代通信技術的發(fā)展。此外，愛因斯坦的相對論以及電子計算機等的發(fā)明與發(fā)現(xiàn)都與數(shù)學息息相關。

具體來講，在學習弧度制時，教師可以介紹它是由瑞士數(shù)學家歐拉發(fā)明的，而且歐拉是有史以來最多產(chǎn)的數(shù)學家，他的全集共計75卷。歐拉實際上支配了18世紀的數(shù)學，對于當時新發(fā)明的微積分，他推導出了很多結果。在他生命的最后7年中，歐拉的雙目完全失明，盡管如此，他還是以驚人的速度產(chǎn)出了生平一半的著作。由此，通過講些數(shù)學故事，教師在活躍課堂氣氛，拉近了數(shù)學與學生的距離，使他們感受到數(shù)學科學的智慧，從而培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、鍥而不舍的探索勇氣，領悟到基本科學方法。

總而言之，只有努力把數(shù)學作為一種文化來體現(xiàn)，做一種工具來應用，讓學生不再覺得數(shù)學只是一些枯燥的公式、定理，這樣才能充分發(fā)揮數(shù)學的教育功能，培養(yǎng)學生的數(shù)學審美感和抽象思維能力，使學生更加自主的去學習、探索、研究和運用數(shù)學。

參考文獻：

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