讓數學文化融入高中數學課堂

夏俊 盧楠

摘 要：新課標增加了數學文化的學習模塊，通過數學文化的學習與滲透，可以讓學生更加充分體會數學的價值和意義，這樣不僅有助于數學核心素養的培養，而且還可以提升數學教學的效果。為此，在課堂改革背景下教師要加強數學文化的滲透，不僅要讓學生掌握數學學科知識，而且還要進一步強化學生的數學文化意識。本文主要就如何在高中數學教學中滲透數學文化談一談自己的幾點認識。

關鍵詞：高中數學;數學文化;課堂教學

新課程改革對教學的方方面面都提出了更高的要求，無論是在教學內容和方法，還是在學生素質培養上，數學教學都在朝著更好的方向發展。對于數學的學習大致可以分為三個層面：一是知識與技能，數學學科理論知識的學習是基礎保證;二是思想和方法，只有掌握科學的思想和方法，才能使學生更好地掌握數學知識;三是素養和文化，素養和文化是數學學習的最高追求。為此，在高中數學教學中，教師還需要強化數學文化的滲透，進而提升學生的文化素養。

一、借助數學語言，強化數學文化內涵

著名教育家斯托利亞爾曾說過“數學教學是數學語言的教學”，數學教學的本質就是讓學生通過數學符號和語言來學習相應的數學知識，如果學生不能充分把握數學語言在數學中就很容易遇到困難和問題。數學符號和語言不僅能夠加深學生對數學知識的理解，而且還可以讓學生從中去感受數學文化的內涵。僅通過文字學生很難對數學知識有一個深刻的理解，而借助數學語言和符號，可以進一步強化學生的數學思維能力。在中國我們講究辯證唯物主義，要全面地看待問題，善于從多角度去分析問題，進而得出相應的答案，但數學不同，數學講究有因有果，一些“想當然的”思想不能強加到數學內容中，精確簡潔的數學語言表達能夠有效提升學生的理性思維。例如，在蘇教版高中數學立體幾何學習中，直線和平面之間存在三種位置關系，分別是直線在平面內、直線與平面相交、直線與平面平行，通過字面意思來看，這三種位置關系的理解都是非常簡單的，但如果將直線與平面位置關系的描述放到具體的情境中，文字就是相對復雜的，這也就給學生的理解造成了一定的難度，比如說如果將操場跑道看作是一條直線，而校園看作是一個平面，那操作跑道和校園存在什么樣的關系，用文字和圖形來描述的話都過于復雜，這時就可以借助符號的形式，操場跑道和校園是從屬關系，可以表示為直線a在平面α內，即aα。而直線與平面相交則可以用a∩α=A，直線與平面平行用a//α。在數學學習中基本上都是用數學符號和數學語言來描述，這樣更加精確簡潔，而且也更容易使學生體現到數學的魅力。數學語言是數學學科所特的，也是數學文化的主要表現形式，為此，在教學過程教師要善于借助語言符號來滲透數學文化，從而使學生充分認識數學文化。

二、利用數學史，展示數學文化背景

如今我們所學的各種數學思想和定理都是先人前輩在經過無數次實踐探索的基礎上得出的，通過數學史的了解和學習不僅可以使學生掌握數學知識的來龍去脈，而且還可以強化對數學文化的認識，數學史是數學文化的重要組成部分。為此，在日常的數學教學中，教師不要單純的講解數學理論知識，還可以適當地為學生講解一些有關數學的歷史。通過數學史的學習還能夠有效加強學生的創新意識和探索精神。例如，在蘇教版高中數學“算法案例”教學中，教材案例1就提到了“韓信點兵——孫子問題”的算法，漢高祖劉邦在衛士慫恿下來到練兵場，并讓韓信清點士兵的人數，韓信沒有采用逐個報數的形式，而是先讓士兵排成3列縱隊，結果多出2人，后又拍成5列縱隊，但又多出3人，之后又排成7列縱隊，又多出2人。就在眾人都大笑韓信清點不出具體人數時，結果韓信卻說出了2333人的答案。這個故事也被載入到《孫子算經》中，之后南宋數學家將此進行推廣，后又傳入歐洲，經研究發現這一解法和高斯的解法是一致的，但卻比高斯領先了近500多年。在學習算法相關知識時我們會發現韓信點兵的思路正是基于算法理論的，而在當時并沒有計算機以及程序的應用，而韓信卻可以應用這樣的思路和方法求解出正確的答案，可謂是非常具有智慧的。蘇教版高中數學教材中有關數學史以及數學家的內容是比較多的，在數學教學中教師要重視這些內容的講解，進而讓學生從中去感受數學的發展，體會數學家不畏挫折的勇氣和決心。我們所學的每一個數學知識和定理都是數學家歷經多次實踐所研究得出的，對此，在學習過程中我們不僅要能夠理解和運用，而且還要注重數學文化的傳遞，將數學文化繼承并弘揚下去。

三、構建數學文化環境，提升對數學文化的認識

為了進一步強化學生對數學文化的認識，教師還需要為學生營造良好的數學文化氛圍，讓學生在氛圍的熏陶下去充分感受數學文化。從傳統的課堂教學來看，教師往往過于重視理論知識的講解，而忽視了對學生文化素養的培養，進而導致學生對數學文化沒有一個全面的認識，這也就在一定程度上影響了數學文化的傳承和發展，為此，教師還需要創設數學文化氛圍，讓學生在學習數學知識的同時充分感知數學文化，可以從以下幾個方面入手。一是利用校園廣播、學校宣傳欄、板報等各種宣傳途徑，為學生介紹一些有關數學的最新研究成果，知名的數學人物或者是數學問題等等，只有進一步強化對數學文化的認識，讓學生能夠了解更多有關數學文化的內容，這樣才能夠對學生進行耳濡目染的數學文化熏陶。二是定期組織數學演講，為學生提供數學交流的機會，同學們在數學學習中往往會有自己獨特的想法，通過演講或者討論的方式可以讓學生充分去表達自己的認識。三是定期讓學生觀看一些有關數學文化的影像資料，大部分同學對于數學文化內容的了解都是比較淺顯的，對于很多知名數學家的經歷也都不是很了解，通過視頻資料的學習可以幫助學生更好的認識數學文化。例如，蔡天新教授的《數學傳奇》專題片以及《大師》中有關吳文俊、華羅庚的介紹等這些都是非常好的數學文化資源。四是舉辦數學文化節，可以為學生組織一些趣味性、多樣性的數學文化活動，在參與活動的過程中學生能夠進一步感受數學文化的魅力，從而有效提升自身的數學文化水平。

四、強化解題思路，滲透數學思想和方法

五、開設校本課程，加強數學與各種文化的聯系

大部分人對數學的印象都停留在數學的抽象性以及較難的數學題目上，其實這種觀點并不正確。從古希臘時代起數學就被看作一門藝術而存在，由此也就可以充分看出數學的價值和作用，經過了幾千年的發展，數學也不再是簡單的理論知識學習，而蘊含著豐厚的文化底蘊，為此，在數學學習中，學校還可以開設校本課程，加強數學與不同文化之間的聯系，從而使學生更加深入的感受數學，了解數學文化，進而加深對數學文化的認識。例如，數學和物理就存在著緊密的聯系，用幾何的觀點同樣可以論證力學的相關知識。歐幾里得在《光學》和《鏡面反射》中就充分運用數學幾何的觀點。而自然界中很多的自然規律也遵循一定的數學知識，如斐波那契數列是在兔子繁殖的問題上所研究得出的，并將其推廣到了自然界很多植物的種子排列上。同時，在美學方面還會涉及數學的對稱美、周期美，很多知名建筑都將數學知識和思想融入設計理念中。為此，在數學文化的灌輸上，教師不要單純的局限于傳統的課堂教學，可以通過校本課程去進一步完善數學文化，并充分挖掘數學文化的價值和魅力，這樣才可以使學生去了解更多有關數學文化的內容，進而強化學生對數學的認識。

數學本身就是一種文化藝術，任何優良的文化都應該被傳承并發展下去，數學文化亦是如此，在數學教學中，教師除了知識講解之外，還要注重文化傳承，加深對數學文化的滲透，讓學生在數學學習中去感受數學文化，體會數學文化的魅力，進而使數學文化在課堂上不斷生根發芽。

參考文獻

[1]李慶春.淺談數學文化在高中數學課堂中的滲透[J].新智慧，2019，000（021）：P.92-92.

[2]張孝平.基于數學文化的高中數學教學設計研究——人教版高中數學必修1“函數”內容舉例[J].現代職業教育，2020（20）.

[3]杜大權.數學文化在高中數學教學中的滲透研究[C].2019年廣西寫作學會教學研究專業委員會教師教育論壇資料匯編（一）.2019.

[4]孫媛媛.數學文化融入高中數學課堂教學的方法和途徑[J].中學數學：高中版，2020（4）：73-75.