數學文化視域下的高中數學教學研究

孫波

摘 要：在新課程改革的背景下，數學教學過程中更為關注對數學文化的應用。數學文化能夠促使學生學會在實踐中使用數學的觀點看待問題，并能夠養成良好的數學學習觀念，進而幫助學生快速掌握數學知識，體會到數學文化的內涵和價值。基于此，本文針對數學教學過程中滲透數學文化的意義進行分析，探究數學文化視域下高中數學教學策略，如更新教學理念、搭建教學情境、創編校本教材等。相關內容以期能夠為高中數學教育工作者提供實踐與理論參考。

關鍵詞：數學文化;高中數學;教學策略

現階段，隨著新課程改革的深入開展，數學課程中的人文價值被教師和社會所關注。同時，在數學新課程標準中也明確要求需要將數學文化內容融入數學課程體系中，并對數學文化提出了具體的教學建議，即教師在實踐教學中應當有意識整合教學內容，將數學文化滲透在教學過程中，提升學生的數學素養，使學生獲得全面發展。但是在具體教學中如何正確滲透數學文化，如何將高中數學課程知識與數學文化有機結合，促使學生能夠在掌握知識的同時受到數學文化的熏陶，仍需要進一步研究，本文通過探討以期能夠找到具體的教學策略。

一、高中數學教學中應用數學文化的價值

數學課程中蘊藏著豐富的數學文化，對學生有著重要的教育價值。同時，在高中實踐教學中，數學文化也將會對學生的學習行為、學習價值觀、學習態度等產生影響，促使其獲得顯著發展。

（一）發展學生的學科素養

在高中數學課程教學目標中，培養學生學科素養是一項重要內容，當學生擁有了數學學科素養，其將會具備基本的數學思維品質，同時也會擁有良好的情感、態度和價值觀，更能夠養成在關鍵時刻的分析能力[1]。傳統數學課堂教學中，教師主要是將數學理論知識傳輸給學生，并希望通過教學與評價進而選拔與甄別出優秀的學生，其嚴重忽略了對學生數學文化的培養。教師可以將數學家為了探索真理而付出諸多努力和汗水滲透在教學過程中，在展示數學知識的同時，也能夠讓學生體會到數學家發現定理過程中勇攀高峰的情操，進而幫助學生建立良好的學習態度，不懼怕數學學習過程中的艱難險阻。例如：在教學中大部分學生初次接觸“對數”知識，認為“對數”課程內容相對過于抽象，如果僅通過概念、定義的講解學生無法深刻理解知識的內涵。因此，教師可以將“對數”起源的故事向學生講述。即在17世紀初，當時社會中天文學領域迎來了快速發展時期，但是也產生了大量的天文數據，這些龐大的數學涉及大量的運算，這時就需要找到一種能夠準確、快速的計算方法用于天文領域的高精度計算，當時計算機還沒有被發明出來，于是對數就產生了，并很快成為天文學家的重要計算工具。

（二）培養學生的數學精神

在傳統的數學教學過程中其更加注重對學生數學理論知識的傳輸，要求學生應當具備良好的應試能力[2]。但是在新課標理念中，提出學生應當構建學科素養，形成嚴謹、求真務實的特點，并能夠體會到數學家刻苦鉆研的優良品質，從而激發學生建立面對數學難題時敢于挑戰的決心。同時，根據相關調查數據可知，在學生成長與發展過程中，一些高中階段所學的內容可能會被遺忘，但是數學的精神、思想、思維卻能夠深深印刻在學生的內心深處，并能為學生發展提供幫助。這種數學理想與精神就是數學學科思維的核心，其可驅使學生持續完善個人思維。現代社會科學、自然科學也均是建立在這種理性思維之上，在高中階段將數學文化引入教學中能夠良好、有效地培養學生的理性思維與數學精神。

（三）激發學生的學習興趣

眾所周知，數學知識擁有較強的邏輯性、抽象性，有許多學生在學習過程中通常僅關注數學的定理、概念，以及如何在習題和考試中應用這些定理，此種認知較為片面，并容易消磨學生學習數學的熱情和興趣，導致應試思維充斥學生的數學學習習慣與理念之中，學生學習數學更多是迫于高考的壓力，無法深刻體會到數學學科的魅力、樂趣。教師通過在實踐教學中融入數學文化，可以幫助學生以更加全新的視角看待數學學科的學習，進一步激發學生學習數學知識點的興趣，當興趣有效驅動學生學習時，其能夠持續探索數學知識，提高自主探究能力，從而加強學習的實效性。

（四）轉變學生的學習方式

在新課程快速發展的時代背景下，在教學過程中教師也應當有意識地引導學生開展探究式的學習活動，從而有效幫助學生樹立正確、良好的學習態度，并在此過程中教會學生使用正確、科學的學習方法。在教學中，教師通過滲透數學文化，促使學生能夠獲得更多的情感體驗。同時，學生在合作探究式學習中，也能夠更好地發揮自身的長處，通過與學生進行交流溝通，產生思維的碰撞有效分析和解決數學問題，體會數學學習的趣味性。在應用此種教學模式以后，學生將能夠更為主動地探究所學課程內容，在學習過程中的主動性、積極性更強。

二、高中數學教學滲透數學文化的策略探究

（一）更新教學理念

對高中階段的數學教師來說，其應當在教學過程中引入新穎的教學理念，并在自身的主觀認知方面了解到數學文化對學生學習數學知識的重要性，從而能夠在教學中有方法、有策略地應用數學文化。同時，在數學文化滲透的過程中，教師還需要持續關注并能夠正確引導學生掌握其中的內涵，這就要求教師本身需要深入研究教材課程的知識點，并持續豐富自身在文學、美學、哲學等領域的知識儲備和認知，需要教師時常閱讀相關文獻、書籍，只有教師的文化素養、文化品位得到提升，其才可以在教學中將數學文化有效傳輸給學生，并引導學生正確體會數學文化的內涵。新時期，在課程改革的宏觀背景下，高中教材也在持續完善與優化，同樣，教師的思維不能再局限于傳統的教學觀念下，而需要對自身的知識體系、文化觀念等進行更新。因此，教師需要持續學習，不斷提高自身的教學能力、文化素養。此外，在高中數學教學中有效引入數學文化也能夠幫助學生感受數學文化，理解文化中的內涵與意義，更好地了解數學概念、知識背景。教師應當在講解知識點的過程中，介紹相關文化背景，促使學生能夠受到文化的熏陶，培養學科精神和思維。對大多數的高中數學教師來說，其教學任務通常較重，因此需要在有限的時間內提升個人專業素養，養成主動學習的意識。學校也應當對此提供支撐與幫助，比如可以減少高中數學教師的非教學任務，并為教師提供外出培訓、學習、考察的機會，可以在學校內定期開展經驗交流等活動，促使教師相互成長、相互學習。

（二）創編校本教材

在高中數學教學過程中，教師獲取數學文化的途徑相對較為單一，主要是通過教材課本獲取，然后再通過網絡等渠道查詢數學文化。但是在高中數學教材中，對數學文化的重視程度并不高，有許多數學知識、概念等內容并沒有提及數學文化，造成教師在教學中也未能有效滲透數學文化。針對此種情況，在學校層面可以創編相應的教材與課本，輔助教師開展數學文化教育。在創編教材時，學校應當注意教材的課程安排需要，科學、合理安排數學文化內容，同時也應當結合學生的學習狀況，如數學認知、學習能力等特點，還應當將學生日常生活中的場景、案例等建立關聯，從而有效幫助學生了解相關文化背景，體會內涵。此外，創設的校本教材中也應當清晰、明了，便于教師在日常教學中使用，幫助學生在學習概念、知識點的同時能夠有效探究到對應的數學文化，加深對數學課程的認知和理解。

（三）搭建教學情境

高中階段數學課程知識學習難度相對較大，許多概念知識也較為抽象，并要求學生具備良好的理解能力、邏輯思維。同時，由于該階段數學知識內容繁多，也需要學生能夠在學習數學的過程中投入全部的精力，有效、深刻地理解數學知識。而如果當學生缺乏學習數學的興趣時，其往往無法投入有效的精力理解相關知識點，此時如果教師未能在教學過程中激發學生的學習興趣，未能應用趣味性的教學方法有效吸引學生的注意力，就會造成課堂教學的質量和效率下降。因此，在日常的教學過程中教師需要創新教學方法與模式，例如，教師可以采取情境引入的方式，快速抓住學生的學習注意力，幫助其建立學習興趣。在創設教學情境時，教師應當將數學文化引入其中，借助文化背景搭建學習情境，進而在潛移默化中幫助學生感受到數學文化的魅力，激發學習的動力，調動個人的主觀能動性，提升學生的學科核心素養。例如：在教學“等差數列的前n項和公式”知識點時，教師可以將相關數學故事講解給學生，如棋盤上的麥粒、高斯求和等，然后再將課程內容導入其中，引導學生在曲折離奇的故事中探索等差數列知識點，體會到學習的樂趣。

（四）布置課后作業

在學生的學習生涯中，教師通常會選擇布置課后作業以提升學生的學習成效。經過實踐驗證，此種方式也確實是最佳、最優秀的鞏固知識理解和記憶的方式。因此在高中數學教學中，此種教學模式也不例外。當教師布置相應的作業以后，學生通過完成所布置的課后作業，能夠更好地掌握所學課程內容，并檢驗自身的掌握與理解狀況。同時，數學教師能夠根據學生所反饋的數學作業狀況了解學生對課程的學習情況，從而有針對性地為學生提供指導，幫助學生盡快掌握理論體系。在高中數學教學中，數學文化的滲透同樣也可借助課后作業開展，教師可以要求學生在完成課后練習題的過程中注重對知識延伸和拓展，查閱自身感興趣的有關數學知識的文化背景，提高個人思維能力水平。例如：在教學“簡單隨機抽樣”知識點時，教師可以布置一下課后作業，“以班級為單位組織開展辯論比賽，需要從每個班級中隨機抽取出6位學生，如何通過簡單的隨機抽樣方法選取呢”，學生在完成課后作業時，能夠加強對所學知識概念的理解，同時也可深刻認知簡單隨機抽樣的原理和實踐應用價值。此外，教師通過借助此種方法也可將學生與數學概念知識的距離有效拉近，深入理解所學內容的原理與內涵，在鞏固知識的同時也可以提升學生的數學素養，幫助學生建立運用數學知識解決實踐生活中問題的意識和方法，認識到數學知識背后的文化價值。

（五）利用概念教學

在高中數學課程中，概念作為一項重要的學習內容，也是多數學生反饋學習難度最大的內容。數學概念對學生的認知、理解、思維等要求程度較高。因此，教師在教學過程中需要采取相應的措施和方法幫助學生深刻理解數學概念，如可以增強教學的直觀性，將抽象化的概念知識形象化、生動化，進而有效降低學生學習概念知識的難度。具體來說，教師可以調研學生在實際生活中的常見事物，并將其引入課程概念教學中，同時也可以將一些趣味性的故事引入其中講解數學概念，從而為學生學習課程知識奠定良好的基礎，也能更為有效地幫助學生認知知識點。例如：在教學“空間幾何體”知識內容時，教師也可以引入一些數學文化故事增強學生的認知，如商鞅銅方升、笛卡爾和幾何之間的故事等均能夠成為拓展數學文化的重要元素，從而可以讓學生更加深刻地體會到概念的內涵。有相關研究表明，當學生對所學概念熟悉時，或是了解數學概念背后的趣味故事，其在學習過程中將會迸發出更多的興趣與探索欲望，接收概念的速度也會更快。因此，教師需要正確運用數學概念普及數學文化，引導學生發現數學概念中的文化價值，體會數學學科的對稱美、結構美。

（六）取得家長的支持

在信息化時代背景下，學生也能夠借助多種不同的渠道學習數學課程知識，并在其中了解數學的發展歷程，同時也可閱讀相關文化故事。在此過程中，學生對數學學科的認知將會有所提升，個人的歷史文化素養、知識底蘊也將有所豐富，這同時也是提升學生個人數學核心素養、綜合文化素養的有效途徑。因此，數學教師需要引導學生正確認識數學文化的價值，提升學生的思想認知，促使學生可以重視數學學習過程中的文化，從而能夠在課余時間主動地借助網絡、書籍等搜集數學文化歷史，用相關內容豐富自身數學的涵養。對學生而言，家庭和學校是其學習的重要場所，在學校中教師可以通過教學加大學生對數學文化的重視程度，并借助教學傳輸數學文化，從而幫助學生了解文化內涵，體會人文價值。而在家庭中，需要家長積極配合學校的教學安排。家長需要明確自身的行為、觀念等均會影響到學生的學習興趣、學習習慣、學習效率。因此，在高中數學實踐教學中，有效滲透數學文化，也離不開家長的支持與幫助。教師可以借助家長會、開放日等活動向家長講解數學文化的價值和意義，從而能夠在家庭層面給予學生更多的積極影響，引導學生在學習之余了解數學文化。此外，教師也可借助微信等網絡渠道將數學文化故事等內容分享給家長，并由家長傳遞給學生，從而能夠全方位地促使學生感受數學文化的魅力，提高數學學習的質量和效率。

結束語

高中階段數學教學相對復雜，一方面是因為此階段數學知識點繁多、結構復雜，另一方面則是面對高考的壓力，學生的精力和時間也容易被其他學科所占用。而數學課程又相對枯燥，因此教師需要在教學中滲透數學文化以增強課堂教學的趣味性，吸引學生能夠深入學習數學知識，并從精神、思維等角度引導學生建立良好的數學學習習慣，養成正確的學習態度，并產生濃厚的數學學習興趣，進而更好地記憶和理解所學課程知識，提高高中數學教學的質量和效率。高中教師在教學過程中可以采取搭建教學情境等方式深入滲透數學文化，促使學生的綜合素養獲得全面發展，從而培養現代化高素質、專業性的人才。

參考文獻

[1]劉小文.數學文化滲透在高中數學課堂教學中的案例研究：“圓的標準方程”教學設計和反思[J].文化創新比較研究，2019，3（11）：184-185.

[2]梁禮華.突出創新思維 弘揚傳統文化：數學文化在高中數學教學中的滲透[J].教育現代化，2018，5（26）：359-361.