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如何在数学教学中渗透数学文化

   2026-05-18 本站admin3
核心提示:新一轮《普通高中数学课程标准》指出:通过高中阶段数学文化的学习,要使学生了解数学科学与人类社会发展之问的相互作用,体会数

新一轮《普通高中数学课程标准》指出:通过高中阶段数学文化的学习,要使学生了解数学科学与人类社会发展之问的相互作用,体会数学的科学价值、应用价值、人文价值。开阔视野、寻求数学进步的历史轨迹,激发对数学创新原动力的认识,受到优秀文化的熏陶,领会数学的美学价值,从而提高自身的文化素养和创新意识。那么如何在日常数学教学中体现数学文化一直以来都成为了近年来数学教育研究中的热点问题。

课堂是学生学习这些数学文化知识的主要途径。为了适应课程改革,我们应与时俱进,用新的数学观,特别是用数学文化视角下的数学观来看待课堂教学,要让学生在学习数学的过程中真正受到优秀文化的熏陶,体会数学的文化品味,提高数学的文化修养。以下将阐述一些新视角,力求在课堂教学中多侧面的展现数学文化。

一、数学家与数学文化

在平时的备课过程中,应该注意对一些数学家相关的故事进行收集并作熟悉的了解,这样当在课堂上讲到相关内容、与学生交流、数学课外活动时就可以信手拈来,随时插入课堂教学中对学生进行数学文化的人文价值教育。如,在进行“圆柱体体积计算公式”教学时,可以先介绍曹冲称象的故事;在讲解“等差数列求和公式”时可以向学生介绍德国的“数学王子”高斯的小故事;在学习“二项式定理”时可以介绍我国古代数学成就“杨辉三角”等等。总之,以数学家为线索的数学文化源远流长、包罗万象,我们可根据教材所涉及的知识介绍不同层次的相关内容,激发了学生学习的兴趣。

二、美学与数学文化

在教学过程中应引导学生去发现数学中的美。符号是数学的一大特征。有些人见到一个个符号就犹如听到一个个美丽动听的音符;有些人见到了符号就眼花,搞得晕头转向、不知所以,这与他们对符号本身的认识程度有关,所以在课堂教学,适当介绍一些数学符号的来龙去脉,无疑有助于提高学生对符号的深刻认识,并从中得到乐趣。比如,在立体几何课应该适当提及到学生感兴趣的美术绘画,传授学生如何把立体的图形画在平面上。

当然,教师应该注意提高自身的美学修养,要有对学生进行美学教育的意识,让学生体会到数学是赏心悦目的,使追求和探索数学中的美成为学生学习数学的动力,并引导学生利用数学中的美陶冶性情,实现数学的文化教育功能。

三、文学与数学文化

数学和文学的思考方法往往是相通的。举例来说,中学数学课程里有“对称”,文学中则有“对仗”。对称是一种变换,变过去了却有些性质保持不变。数学中的轴对称,即是依对称轴对折,图形的形状和大小都保持不变。那么文学中的对仗是什么?以王维所云:“明月松间照,清泉石上流”为例来说,这里,上联对下联,其中字词句的某些特性不变,如“明月”对“清泉”,都是自然景物,没有变。形容词“明”对“清”,名词“月”对“泉”,词性不变,看其余各词均如此。不难发现,变化中的不变性质,在文学中、数学中确实存在着相通的关系。

四、生活与数学文化

数学来源于生活,又作用于生活,课堂教学应使学生体验到数学与日常生活是密切联系的,体会到数学的内在价值。课堂教学中可以把现实生活中遇到的一些数学现象或数学问题作为教学素材,如在讲几何图形和几何体时,可以让学生举例说明身边有哪些相应的实物;或者将教材中的问题适当开放使之更接近实际,如在讲等比数列求和公式时,可以列举其在贷款购房中的应用;在讲概率时,可以列举其在**方面的应用;又如在学习“统计”时,可结合容易引起学生思考兴趣的奥运会上奖牌数、射击环数的统计等等。总之,要让学生认识到数学与“我”有关,与实际生活有关,让学生意识到数学是有用的,从而更加有兴趣有目的性地学习数学。

在数学教学的课堂上,不应该只是充斥着“定理、公式、习题……”,而应像语文课那样,通过“作者介绍、背景分析”,使学生了解数学知识的来龙去脉以及赖以生长的“土壤”,以丰富学生对数学知识的感性体验;应像历史课那样,讲一段“数学故事、数学家逸事”,使数学知识折射出人的意志和智慧而富有“人性化”,使学生在感动、开心之中更好地理解掌握数学知识;应像音乐、美术课那样,通过“数学作品”的解读,让学生感知数学的和谐、欣赏数学的美.

总之,要在数学教学中渗透数学文化离不开数学史,但又不能仅限于数学史,还应该有一些“非数学”的内容。教师只有结合学生实际,精心创设教学情境,努力诱发学生强烈的求知欲,为学生学习做好充分的课堂准备,才能将数学文化的魅力真正融入教材、到达课堂、溶入教学,才能让学生进一步理解数学,喜欢数学、热爱数学,从而主动探索,进而获取知识。

浅谈如何在小学数学教学中渗透数学文化

数学作为一种文化现象,早已是人们的常识。古希腊和文艺复兴时期的文化名人,往往本身就是数学家,最著名的如柏拉图和达·芬奇。而爱因斯坦、希尔伯特、罗素、冯·诺依曼等文化名人也都是20世纪数学文明的缔造者。因此数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。如果能充分地利用数学文化,让学生接受它的熏陶,体会它的丰富价值,这对于激发学生的数学兴趣和求知欲,培养独立观察、思考、解决问题的积极性和主动性以及创新精神和实践能力都有积极的推动作用。然而,在当今的教育实践中,常常有“数学等于逻辑”的观念。数学教学过于关注知识、重结论,甚至有许多人认为数学是一门学习语言、图表、符号表示的学科,忽视了其博大精深的文化内涵。部分学生在努力学习数学的同时,逐渐地厌烦、冷漠数学,而且随着数学知识的丰厚,厌倦的程度也在加剧……

数学文化应该走进小学数学课堂,渗入日常的数学教学,使学生在学习数学的过程中真正受到文化感染,产生文化共鸣,体会数学的文化品位。那么如何在课程实施过程中践行并彰显数学文化本性呢?

一、充分发挥数学教材的文化特性

新教材注重体现数学文化的价值,从一年级开始就以生动有趣、易于阅读的形式,以“你知道吗?”为题,向学生介绍一些有关数学家的故事、数学趣闻、数学发现、数学史的知识等等,通过这些丰富多彩的内容的呈现,使学生了解数学知识的产生与发展首先源于人类生活的需要,丰富学生对数学发展的整体认识,体会数学在人类发展历史中的作用,激发学生学习数学的兴趣。

例如在三年级(上册),学习“万以内的加法和减法”时,向学生介绍了“+”、“-”的由来,学 习“多位数乘一位数”时,向学生介绍了“×”的由来,学习“分数的初步认识”时,向学生介绍了“分数的表示法”等等,适时向学生介绍这些数学文化,可以丰富教学的内容,拓宽学生的眼界,提高学生的兴趣。又如学习“四边形”时向学生介绍“七巧板”的有关史料,特别是古人给出的七巧板构图,使学生感受几何构图的优美和我们祖先的智慧。再如在学习“时、分、秒”时,教材呈现了古代的计时工具--刻漏,闪耀了我国古代科学家的智慧,学生知道了我们今天虽然是从钟表知道时间,但之前却经历了漫长的探索过程,体验探索的不易及先人的聪明才智,激励学生热爱祖国文化,向我们的祖先学习。

教学时如果能充分利用好数学新教材的文化特性,让学生切实领会到数学的文化价值,就能激发学生的学习兴趣,唤发学生的学习热情,从而从心里真正喜欢上数学。

二、提升教师的文化修养

培养什么样的人才很大程度上取决于老师的教育思想和教育行为。如果说学生需要“数学文化”,那么首先教师需要“文化”。教师要树立以人为本的教育观,着眼于学生的终生学习的愿望和能力,从学生的全面、持续、和谐发展出发进行教学工作。教师对教材的理解,对数学的理解,对教学活动的组织都反映了教师的文化修养。“我一千次的确信,没有一条富有诗意的感情和美的清泉,就不能有学生的全面智力的发展(苏霍姆林斯基语)。”这就昭示着我们数学教育工作者要有不满于“给予学生一杯水,老师须有一桶水”的现状,要有“自来水”的精神,不断地吸取“源头活水”,进行“过滤”后,源源不断地输送给学生。作为数学教师要站在时代的高度,抱着对下一代代负责的精神,不断地提高自己的思想品位和文化素养,兼容并蓄、励学敦行。

如在听《对称图形》一课时,课至结尾,老师激情地说道:“同学们,今天这节课,我们一起走进了‘对称图形’的世界。其实,大自然对于对称的创造,还远远不止这些。仰望苍天,俯瞰大地,有生命的地方,何处没有对称的足迹?看花丛中翩翩的蝴蝶、蜜蜂,那翱翔天际的大雁、白鸽,那横跨天空的彩虹、片片翻飞的落叶,以至于我们每一个人,每一张绽开的笑脸,你难道没有感受到对称的力量吗……”伴随着老师激情地描述,同时教室前面的屏幕上也展现了一幅幅大自然的杰作,学生沉浸在一幅幅美丽的图画中,相信他们的思维已经飞出了课堂,飞向了美妙的数学世界……

三、重视数学课堂的文化属性

多少年来,在学生的心目中,在数学课堂里,数学总是与符号、定理、法则、记忆、运算、冷峻、机械等联系在一起,难学难教、枯燥乏味一直成为阻碍学生学习数学的绊脚石。事实上,数学有着它自己的丰厚的文化渊源。造成这一现象的主要原因就是,教师一味注重数学知识的传递、数学技能的训练,漠视数学本身所蕴含的鲜活的文化背景,忽略了浸润在数学发展演变过程中的人类不断探索、不断发现的精神本质以及数学与生活千丝万缕的联系。数学课堂教学就是要挖掘蕴藏在数学之中的丰富的文化资源,实现其科学价值与人文价值的和谐统一。

1、在构建数学知识的同时,应重视思想观念、思维方式的渗透。

课堂教学毋庸置疑,其重点应放在学生的知识构建中,作为数学教育它所反映的是对数学文化的传承。为避免枯燥乏味的学习,我们应用数学的思想观念、思维方式来解决实际问题,从数学的结构中挖掘其美学意义,使学生学会欣赏数学、感受数学美带来的愉悦,增强学习数学的兴趣、形成用数学的观念。

如六年级(上册)《圆的认识》一课,快要结束下课时,老师作了如下安排:

师:有人说,因为有了圆,我们的世界才变得如此美妙而神奇。其实在我们人类生活的每一个角落,圆都扮演着重要的角色,并成为美的使者和化身。让我们一起来欣赏--

(伴随着优美的音乐,如下的画面一一展现在学生眼前:阳光下绽放的向日葵、生活中的圆形拱桥、中国著名的圆形景德镇瓷器、中国民间的圆形中国节、中国传统的圆形剪纸、世界著名的圆形建筑、奥运会的五环标志等等。)

师:感觉怎么样?

生:我觉得圆真是太美了!

生:我无法想象生活中如果没有了圆,将会是什么样子。

丰富多彩的数学学习中,层层铺染,不断推进,努力使圆所具有的文化特性浸润于学生的心间,成为学生数学学习成长不竭的动力源泉,让数学课堂摆脱原有的习惯思维与阴影,真正地美丽、动人起来。

2、在构建数学知识的同时,注重人文精神的渗入。

在数学发展过程中,倾注了大量数学家和数学工作者的艰辛劳它所蕴含的人文精神,有助于学生的身心发展,培养学生积极向上的崇高境界。从事教学工作,不仅要有丰富的数学知识水平,更需要有一股持之以恒、敢于拼搏的精神。现代的学生,由于家庭条件的优越,有一部分同学缺乏吃苦耐劳的精神,意志力薄弱,有些甚至是我行我素,缺乏群体意识,对其人格的熏陶、意志力的锻炼就迫在眉睫。教师在教学 过程中,应让学生体会数学工作的辛勤劳动,培养其吃苦耐劳精神,以树立正确的人生观、挫折观,促进其人格发展。

如学习《圆的面积》一课,当有的学生提出让圆转化成长方形来试着计算圆的周长时,老师于是让学生分小组合作进行实验操作。殊不知,一个学生举手提出了自己的看法:圆是不可能转化成长方形的,因为它是曲线的图形,而长方形的边是直的。瞬时课堂里一片寂静,学生的眼睛齐齐地望着老师,等待老师裁决。老师徐徐地说道:“的的确确,表面上看,圆是不可能转化成长方形的。但是经过古代数学家们的不懈努力,却成功地转化了,同学们想不想知道?” 学生齐答:“想!”,老师通过课件的模拟实验演示(如下图),再让同学们通过教具动手操作后,很顺利地得出了圆的面积公式。快要下课时,同学们都收获颇丰地回答说学得很轻松,这时老师意味深长地说:“当然很轻松啦,因为你们是站在巨人的肩膀上。但是在过去漫长的年代里,人们为了研究和解决这个问题,不知遇到了多少艰难和困苦,花费了多少精力和时间,凝聚了多少数学家的聪明才智。希望同学们也能像数学工作者们一样,能自主探究、勇于猜测、大胆实践,为数学做出自己的贡献……”教师在讲解这段话时,没有一个同学不在认真地倾听。

数学文化不应从数学之外去寻找。数学最内在的文化特性应该是数学本身,应该反映数学的个性,体现数学的思维魅力。如果数学课堂学生真正感受到了思维的快乐,并且因为思维品质的优化和思维能力的提升,学习个体的本质力量也得到了体现,那么,数学的文化张力也就真正得到了彰显。

3、在构建数学知识的同时,注重创新精神的培养。

创新教育是以培养人的创新精神和创新能力为其价值取向的教育,其核心是创造能力的培养。数学是一门创造性学科。文化型的数学教育应能培养学生的创新意识。为此,在构建数学知识的过程中,我们应有意识地培养学生的创新精神,提高他们的创新能力。

四、注重数学活动的文化渗透

数学活动是数学教学的重要组成部分。开展丰富多彩的数学活动,渗透数学文化,对于丰富学生的精神生活,扩大学生的视野,拓宽知识,增长才干,发展学生的兴趣、爱好和特长,提高学生学习数学的能力,发展数学才能,有着积极的作用。

数学活动要适合学生的年龄特点,富有吸引力,要灵活多样,生动活泼,形式主要有游戏竞赛、动手操作、实践应用、讲述故事、智力活动等。

数学是一个开放的文化体系,是人类智慧和创造力的结晶,不只是知识和方法的简单汇聚。它在给予我们知识与方法的同时,更以一种文化的姿态改变人类的思考品质,拓展人类的视野,丰富人类的精神世界,增进人的本质力量。数学的文化特征不仅仅只在于数学的历史性和美学价值,凝聚在数学之中的美妙绝伦的数学思维方法、探索不止的数学精神、求真臻善达美的数学品格,对于一个人全面和谐的发展,都具有极为重要的意义。可以说,数学是“真”、“善”、“美”的完美集合!因而,我们在承认和弘扬数学工具价值的同时,更应该看到它的文化价值。

如何在小学数学课堂教学中渗透数学文化的相关内容呢?下面我以苏教版小学四年级上册《认识并用计算器计算》为例进行简单说明。新课引入时我让学生根据提示,猜一件日常用品。“与数有关、计算工具、诞生于古代、每一档上有七个算珠”引导学生猜出算盘以后,教师介绍:算盘可以算得上是咱们中国的国粹,在计算器诞生之前它的运用是非常广泛的。就是在电子计算产品日益普及的今天,美国、日本等一些发达国家的一些有远见的数学家仍是念念不忘咱们的珠算盘,作为我们炎黄子孙我们更不能丢了传统。这么一个看似不起眼的小环节不仅渗透了数学文化的传承,而且还对已经网络化了的孩子渗透了思想教育——咱们不能丢了传统。这样的渗透教育有没有效果呢?我认为是有的,因为第二天我的讲台上就多了一把算盘,因为课间会有孩子围在我身边兴高采烈地讲述他们对算盘的认识。在本课的“利用计算器发现规律”环节,我让学生利用计算器解决一道对学生而言很复杂的计算题:111111111×111111111在学生尝试无果的情况下。老师问:怎么?放弃?这时教师出示了一段我国著名数学家华罗庚曾说过的一段话:在面对复杂的问题要善于“退”,足够的“退”,退到最原始而不失去重要性的地方,是学好数学的一个诀窍。要退咱们就大步的退,推到无路可退。1×1,还能退吗?退不是懦弱的表现,退是为了更好的前进,前进11×11=121再进111×111=再进,算式是——1111×1111,找到点窍门了吗?打开课本第101页看第4题,同桌合作自己往前进。发现什么了吗?有什么规律吗?引导学生渐次观察,直至发现其中的规律。在这一环节的教学中教师适时引进渗透数学文化,交给学生学习数学必要的数学思想。最后让学生在观赏中拓展——言已尽而意无穷谈话:同学们,在人类计算工具的发展史上,人们就一直没有停下自己追求的脚步。让我们一起来欣赏一则短片。算筹是我国古代劳动人民的一种记数和计算的工具——算盘:更加简便的计算工具——计算器:体积小,运算快,操作简便——电子计算机:进行计算器无法完成的复杂计算。通过观看短片不仅让学生体会到我国古代劳动人民的智慧,而且历经了计算工具不断进步与发展的历史进程。

 
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