1. 高中數學中的數學文化有哪些內容
什麼是數學?曾經有一種非常普遍的說法,即「數學是鍛煉思維的體操」,學數學就是為了培養邏輯思維能力.對於數學,絕大多數人的印象是嚴格、抽象,或者還有單調、枯燥,就象數學家G·波利亞所擔憂的:「數學在各門課程中是最不得人心的一門功課,其名聲不佳……」.那麼,數學真的不過是一種「思維體操」,僅此而已?隨著新世紀的到來,隨著人們對數學更深層次的認識,數學的文化現象已明顯的凸現了出來.「數學是一種文化」,已成為定論,而作為文化是可以被繼承和發展的.細細想來,事實確是如此,世界上的語言、文字、宗教、黨派都有地域之分,但世上只有一種數學,數學定理又能萬世流傳,數學確實是最具有文化特徵的了.
數學確實是一種文化.
王梓坤先生在《今日數學與應用》一文中總結了數學在四個方面的巨大作用,其中一條就是「對全體人民的科學思維與文化素質的哺育」.他進一步指出:「數學文化具有比數學知識體系更為豐富和深邃的文化內涵,數學文化是對數學知識、技能、能力和素質等概念的高度概括.」我們學習數學不僅是為了獲取知識,更能通過數學學習接受數學精神、數學思想和數學方法的熏陶,提高思維能力,鍛煉思維品質.前蘇聯數學家辛欽也指出:數學教育不僅可以培養人正直與誠實的品質,也能鍛煉人頑強的意志與勇氣.難怪英國的法律大學,抑或美國西點軍校,都開設了許多高深的數學課程,其目的不言而喻.
日本數學教育家米山國藏在從事了多年數學教育之後,說過一段意味深長的話:學生們在初中或高中所學到的數學知識,在進入了社會之後,如果沒有什麼機會應用,那麼這種作為知識的數學,通常在出校門後不到一兩年就會忘掉,然而他們不管從事什麼工作,那種銘刻在人腦中的數學精神和數學思想方法,會長期的在他們的工作和生活中發揮著重要作用,這無疑是對數學文化內涵的一個精彩注釋.
由此可見,數學的文化性體現在:它可以幫助我們更好的認識自然,了解世界,適應生活;它可以促進我們有條理的思考,有效的表達與交流,運用數學去分析問題和解決問題;它可以發展我們的主動性、責任感和自信心,培養我們實事求是的科學態度和勇於探索的創新精神.可以這么說,良好的數學修養是人的一生的可持續發展的基礎.在未來社會里,沒有相當的數學知識,就是沒有文化,就是「文盲」.
數學是一種文化,那麼,數學究竟是精英文化還是大眾文化?看看偉大的數學家龐加萊是怎麼說的,龐加萊說:
科學家研究自然並不是因為它有用,他研究它是因為他喜愛它,他喜愛它是因為它美.如果它不美,它就不值得被人知道,而如果自然不值得知道,人也就不值得活下去.當然,我這里說的並不是那種激動感官的美———那種品質上和外觀上的美;並不是我低估那種美,遠遠不是如此,但那種美跟科學不相干;我說的是各部分之間和諧有序的更深刻的美,是一個純潔的心靈所能掌握的美.
顯然,龐加萊指的「科學」主要是理論科學,包括數學.他似乎也支持科學(包括數學)是一種精英文化.
今天看來,龐加萊的觀點似乎叫人難以接受.我們認為,數學過分地遠離公眾,並不是一件好事;數學所具有的客觀性,是任何智慧生命所不可避免的「命運」;一個數學問題或理論,如果只有一個人或少數幾個人研究過,無法繼承下去,最終只能成為後人從陳年故紙堆中翻出來的思維調料,這樣的數學就算不上是好的數學.數學作為一種文化要被繼承和發展,並不是幾個數學家的事,而是大眾的事,這註定了數學是一種大眾文化.
當我們打開現行數學新教材時,無論是初中教材還是高中教材,數學的「文化味」撲面而來,那一幅幅充滿「人性化」的插圖,那一篇篇「通俗化」的閱讀材料,無不透射出當代數學教育的「人性化」、「通俗化」、「大眾化」的教育理念.的確,以弘揚「數學文化」為核心的數學教育才是科學的數學教育,才是完整的數學教育.然而,由於長期受應試教育的影響,我們的數學教育依然存在著某些誤區:數學課程過分強調它的「邏輯性」、「演繹性」、「封閉性」;課堂教學中,解題教學占據了主導地位.通過大量練習來學習數學,是當今我國數學教學的主旋律.通過大量模仿性練習,這對提高學生基本運算能力、邏輯推演能力和解題能力的確有效,但培養這樣的學生除了暫時能解幾道題,還能幹什麼呢?他們無法體會到數學的文化價值,更缺乏創新精神,這不能不說是數學教育的一個嚴重的缺陷.要徹底改變這種現狀,教材的改革固然重要,但歸根到底還是取決於選拔人才機制的變革,取決於教育理念的更新,而教師有著責無旁貸的責任.
2. 在數學教學中怎樣體現傳統文化
一 教學情境的引入要具「傳統味」
數學的教學過程要緊密聯系學生的生活實際,從學生的生活經驗和已有的知識出發,創設生動有趣、有助於學生自主學習、合作交流的情境,才能讓學生在生動、具體、現實的情境中去感受、體驗、探索。我在教學二年級下冊《分蘋果》時是通過講述《孔融讓梨》的故事來進行引入的。因為低年級的同學年齡小,聽故事是小孩子最感興趣的事了。我就利用學生的這一特點,讓學生感受故事裡蘊含的謙虛禮讓,尊老愛幼的道理。同時也為引入《分蘋果》這一課的教學打下了很好的基礎,學生的學習積極性也被調動了起來。
二 數學實踐活動設計要具有「傳統」特色
實踐活動教學是指在教學過程中,以直接經驗和綜合信息為主要內容,以具有教育性、創造性、實踐性、操作性的學生主體活動為主要形式,以激勵學生主動參與、主動思考、主動探索、主動創造為基本特徵,以促進學生整體素質全面提高為目的的一種新型的教學觀念和教學形式。新課程實施以來,教學中越來越重視學生的親身體驗,而數學活動在增強學生的應用數學的能力方面的作用是不言而喻的,我還發現,巧妙的設計還會成為對學生進行傳統文化教育的契機。《生活中的大數》是北師大版二年級下冊第三單元的內容。在這一單元《撥一撥》中,學生很系統地了解了計數器。但對於算盤這種計算工具,學生是比較陌生的。教材中也只是簡單地介紹了算盤產生的年代以及算盤算珠的簡單的表示數的方法。但我想,算盤作為一種古代發明而今天仍在使用的工具來說,有必要讓學生進行廣泛而深入的探究。於是,我就讓學生利用課余時間搜集與古代的計算工具算盤有關的知識,主要解決下列問題:1、算盤的產生2、算盤的發展3、算盤的結構4、如何用算盤進行簡單的計算。通過調查,學生不僅了解到算盤是中國古代發明的計算器,它還享有中國「第五大發明」的美譽。通過實踐活動,學生對這種起源於古代的計算工具有了較為深刻的認識,豐富了學生傳統文化方面的知識,也充分感受了古代勞動人民的智慧。
三 利用「傳統」文化鞏固練習
傳統文化與數學知識的聯系是很密切的。教學中我們要充分挖掘傳統文化中包含的數學知識,運用在各個教學環節,一定會得到很有效的輔助作用。特別是在鞏固練習環節,傳統文化的滲透更會有許多意想不到的效果。一年級上冊有「1至10」數的認識這部分教學內容,這段內容因為一年級學生可能早已接觸過,但學得不是很深入,我們還必須按照教學大綱組織教學。在強化練習中,我們可以藉助詩歌《一去二三里》
3. 什麼是數學文化
本系列博文試圖從「普通人」(指那些不從事數學研究、數學教學等與數學直接相關行業的人們)的視角探討數學文化。為了適合這些人的數學基礎,力爭
不以過高深的數學知識為載體
,希望具有初中知識就能讀懂。
「數學文化」一詞的出現不過20年左右,並且是逐漸進入普通人的視野的。我說的「普通人」是指那些不從事數學研究、數學教學等與數學直接相關行業的人們。越來越多的人開始關注「數學文化」一詞,並試圖了解它的准確含義,這說明它是有生命力的,也說明人們已經願意從文化的角度關注數學,更願意強調數學的文化價值。
數學本來就是與人們聯系最緊密的一個知識領域,一個「學科」。它與「語文」一樣,被認為是學習其它學科的基礎和工具,也是人們生活的最基本的技能。有人甚至說,一個人如果「不識數」要比「不識字」還難以在社會上生活,可見數學基礎知識的重要。
但是說到「數學文化」,大多數人還是很難對它有一個明晰的認識。數學文化當然不是指數學知識,不但不是指「識數」、「算術」這樣最基礎的數學知識,而且也不是指「幾何」、「代數」、「微積分」以及更高深的數學知識。
一般認為,數學文化是指數學的思想、精神、方法、觀點、語言以及它們的形成和發展。廣義上還包括數學家、數學史、數學美、數學教育、數學發展中的人文成分,
還包括數學與社會的聯系、數學與各種文化的關系,等等。
有一個比較直觀的說法:當一個人學習了許多數學知識以後,如果把所有的數學知識都忘掉或都「抽出去」,剩下的就是數學文化。而這些數學文化在人的頭腦中落戶,則形成一個人的「數學素養」。
因此,學習數學知識的目的,並不全在於它的應用,因為事實上,的確是大多數人學了高等數學以後,一輩子都沒有用到那些知識,那些概念、定理、公式幾乎都忘了,甚至中學學到的數學知識也有很多沒有用到過。但是他們在學習過程中所得到的訓練,使其思維更具條理性、敏捷性、深刻性,他們會有更多的思考方式來解決問題,他們比沒有學過這些數學知識的人要「聰明」許多,這就是數學文化在起作用。
數學文化已經引起教育界以及政府部門的高度重視,很多大學已經開設「數學文化」課程,《普通高中數學課程標准(實驗)》(教育部2003年頒發)已經正式把數學文化做為新的重要的活動內容專門提出,義務教育階段的數學課程也越來越重視數學文化的滲透。
說到這里我還想到,竟然有人提議高中文科學生可以不學數學,這顯然不僅是荒謬的,而且是與素質教育思想背道而馳的,甚至是「反智主義」。
4. 如何在高中數學教學中滲透數學文化的
新一輪《普通高中數學課程標准》指出:通過高中階段數學文化的學習,要使學生了解數學科學與人類社會發展之問的相互作用,體會數學的科學價值、應用價值、人文價值。開闊視野、尋求數學進步的歷史軌跡,激發對數學創新原動力的認識,受到優秀文化的熏陶,領會數學的美學價值,從而提高自身的文化素養和創新意識。那麼如何在日常數學教學中體現數學文化一直以來都成為了近年來數學教育研究中的熱點問題。
課堂是學生學習這些數學文化知識的主要途徑。為了適應課程改革,我們應與時俱進,用新的數學觀,特別是用數學文化視角下的數學觀來看待課堂教學,要讓學生在學習數學的過程中真正受到優秀文化的熏陶,體會數學的文化品味,提高數學的文化修養。以下將闡述一些新視角,力求在課堂教學中多側面的展現數學文化。
一、數學家與數學文化
在平時的備課過程中,應該注意對一些數學家相關的故事進行收集並作熟悉的了解,這樣當在課堂上講到相關內容、與學生交流、數學課外活動時就可以信手拈來,隨時插入課堂教學中對學生進行數學文化的人文價值教育。如,在進行「圓柱體體積計算公式」教學時,可以先介紹曹沖稱象的故事;在講解「等差數列求和公式」時可以向學生介紹德國的「數學王子」高斯的小故事;在學習「二項式定理」時可以介紹我國古代數學成就「楊輝三角」等等。總之,以數學家為線索的數學文化源遠流長、包羅萬象,我們可根據教材所涉及的知識介紹不同層次的相關內容,激發了學生學習的興趣。
二、美學與數學文化
在教學過程中應引導學生去發現數學中的美。符號是數學的一大特徵。有些人見到一個個符號就猶如聽到一個個美麗動聽的音符;有些人見到了符號就眼花,搞得暈頭轉向、不知所以,這與他們對符號本身的認識程度有關,所以在課堂教學,適當介紹一些數學符號的來龍去脈,無疑有助於提高學生對符號的深刻認識,並從中得到樂趣。比如,在立體幾何課應該適當提及到學生感興趣的美術繪畫,傳授學生如何把立體的圖形畫在平面上。
當然,教師應該注意提高自身的美學修養,要有對學生進行美學教育的意識,讓學生體會到數學是賞心悅目的,使追求和探索數學中的美成為學生學習數學的動力,並引導學生利用數學中的美陶冶性情,實現數學的文化教育功能。
三、文學與數學文化
數學和文學的思考方法往往是相通的。舉例來說,中學數學課程里有「對稱」,文學中則有「對仗」。對稱是一種變換,變過去了卻有些性質保持不變。數學中的軸對稱,即是依對稱軸對折,圖形的形狀和大小都保持不變。那麼文學中的對仗是什麼?以王維所雲:「明月松間照,清泉石上流」為例來說,這里,上聯對下聯,其中字詞句的某些特性不變,如「明月」對「清泉」,都是自然景物,沒有變。形容詞「明」對「清」,名詞「月」對「泉」,詞性不變,看其餘各詞均如此。不難發現,變化中的不變性質,在文學中、數學中確實存在著相通的關系。
四、生活與數學文化
數學來源於生活,又作用於生活,課堂教學應使學生體驗到數學與日常生活是密切聯系的,體會到數學的內在價值。課堂教學中可以把現實生活中遇到的一些數學現象或數學問題作為教學素材,如在講幾何圖形和幾何體時,可以讓學生舉例說明身邊有哪些相應的實物;或者將教材中的問題適當開放使之更接近實際,如在講等比數列求和公式時,可以列舉其在貸款購房中的應用;在講概率時,可以列舉其在彩票方面的應用;又如在學習「統計」時,可結合容易引起學生思考興趣的奧運會上獎牌數、射擊環數的統計等等。總之,要讓學生認識到數學與「我」有關,與實際生活有關,讓學生意識到數學是有用的,從而更加有興趣有目的性地學習數學。
在數學教學的課堂上,不應該只是充斥著「定理、公式、習題……」,而應像語文課那樣,通過「作者介紹、背景分析」,使學生了解數學知識的來龍去脈以及賴以生長的「土壤」,以豐富學生對數學知識的感性體驗;應像歷史課那樣,講一段「數學故事、數學家逸事」,使數學知識折射出人的意志和智慧而富有「人性化」,使學生在感動、開心之中更好地理解掌握數學知識;應像音樂、美術課那樣,通過「數學作品」的解讀,讓學生感知數學的和諧、欣賞數學的美.
總之,要在數學教學中滲透數學文化離不開數學史,但又不能僅限於數學史,還應該有一些「非數學」的內容。教師只有結合學生實際,精心創設教學情境,努力誘發學生強烈的求知慾,為學生學習做好充分的課堂准備,才能將數學文化的魅力真正融入教材、到達課堂、溶入教學,才能讓學生進一步理解數學,喜歡數學、熱愛數學,從而主動探索,進而獲取知識。
5. 如何在高中數學課堂中滲透數學文化
通過高中階段數學的學習,要使學生了解數學科學與人類社會發展之間的相互作用,體會數學的科學價值、應用價值、人文價值,開闊視野,尋求數學進步的歷史軌跡,激發對數學創新原動力的認識,受到優秀文化的熏陶,領會數學的美學價值,從而提高自身的文化
6. 高中數學教學中如何滲透數學文化
在高中數學教學中,大多數教師只注重數學知識和數學解題技巧的傳授,而忽視和數學文化。很多高中數學教師缺乏數學文化意識,在高中數學教學的過程中,缺乏對數學文化的滲透。但是,數學文化具有較強的應用價值、教育價值和美學價值,對學生數學素養的提升有著重要意義。因此,在素質教育的要求下,數學文化受到了高中數學教學的高度重視。研究數學文化在高中數學教學中的滲透不僅能夠加強我們對數學文化的了解,而且對學生數學素養的提升有著深刻的現實意義。
1 數學文化的價值
1.1 應用價值
數學文化被廣泛應用在社會生活中,是現代科學技術發展的重要支撐。例如,當前,計算機軟體的研發、信息技術的發展都是在數學文化的基礎上開展的。當前,大多數計算機軟體都使用的是二進制演算法,這一演算法是對數學方法的具體應用。可以說,現代信息技術發展的核心是數學。同時,在社會生活中,商場購物、上網游戲、工資結算、福利彩票等都離不開數學。因此,數學文化具有較強的使用價值。
1.2 教育價值
數學文化是文化的重要內容,能夠提高數學學習者的數學素養。數學精神、數學思想等會對我們的精神思想產生影響,進而影響我們的思維方式和思維能力。同時,數學文化能夠使人們體會數學的內涵和數學的魅力,教會我們運用數學思想與觀察世界和思考問題,將我們的感性認識上升到理性認識,使我們學會理性思考,進而培養我們的創新意識和創新思維。
1.3 美學價值
數學文化具有較高的美學價值。數學文化不僅包含著數學知識,而且蘊含著深刻的哲理,具有含蓄、深沉的特點,在抽象中蘊含著豐富的哲理之美。同時,很多人認為數學是一門高深莫測的理性學科,雖然不同於藝術的直觀欣賞,但是數學文化中的美學價值也受到了社會各界的重視。例如,在建築物中經常使用黃金分割理論。另外,數學成果與數學研究同樣具有審美價值,從數學研究的內涵來說,數學研究成果也是一件藝術品,能夠熏陶人的思想。
2 數學文化在高中數學教學中的滲透原則
2.1 選取數學文化內容的原則
首先,在高中數學教學中滲透數學文化應積極遵循相關性原則,選取與數學知識相關的數學文化向學生講解,既加強了學生對數學文化的了解,又深化了學生對知識的理解;其次,在高中數學教學中滲透數學文化應積極遵循趣味性原則,向學生講授具有趣味性的數學文化,活躍課堂氣氛,激發學生的好奇心,繼而提高學生的學習興趣;再次,在高中數學教學中滲透數學文化應積極遵循適度性原則,使數學文化的滲透於數學教學有機結合。如果在數學教學中花費大量的時間講解數學文化會導致教師完不成教學任務,學生無法掌握數學知識和數學技能;最後在高中數學教學中滲透數學文化應積極遵循有用性原則,選取對社會生活有著重要作用的數學文化進行講解,使學生真切地感受到數學文化對社會生活的重要意義,加強學生對數學文化的重視。
2.2 開展數學文化教學的原則
首先,在高中數學教學中滲透數學文化應注重數學的本質,對數學概念和數學定義一定的數學文化講解,進而深化學生對數學概念和數學定義的理解。例如,在向學生講解數學概念的時候,採用死記硬背的方式會導致學生不理解數學概念的內涵,而在數學概念講解的過程中,加入數學發展歷史和數學本質知識的講解會深化學生對數學概念的理解;其次,在高中數學教學中滲透數學文化應注重學生思想的交流。在講解數學文化的過程中,不僅要使學生就收數學文化,而且還要引發學生對數學文化的思考,教師應積極與學生交流數學文化中所蘊含的數學思想,進而實現學生數學思想和數學思維的培養。
3 數學文化在高中數學教學中的滲透策略
3.1 介紹數學史
首先,在高中數學教學中滲透數學文化應積極運用數學文化設置情境,利用情境教學法開展課堂導入,利用數學故事引起學生的好奇心,進而激發學生的學習興趣;其次,在高中數學教學中滲透數學文化應重視對數學歷史的講解,向學生介紹數學知識的本源,加強學生對數學歷史的了解,進而深化學生對數學重視的掌握;最後,在高中數學教學中滲透數學文化應注重數學文化的啟發作用,積極向學生介紹數學家的故事,宣傳數學家刻苦鑽研的精神和堅持不懈的意識,運用數學家的故事來啟發學生,進而堅定學生學習數學的意識。
3.2 展示數學美學
首先,在高中數學教學中滲透數學文化,數學教師應積極向學生展示數學的統一美,使學生深入體會數學中整體與部分的關系,使學生在學習數學的過程中能夠將數學知識的整體與部分相統一,進而構建完整的數學知識體系;其次,在高中數學教學中滲透數學文化,數學教師應積極向學生展示數學文化的簡潔美,具體講解數學語言,引導學生體會數學語言的簡潔性,並在解決數學問題的過程中,引導學生體會數學文化的簡潔美。
3.3 滲透數學思想
首先,高中數學教學中滲透數學文化應積極滲透數學化歸思想,使學生在遇到難以解決的數學問題時學會將文化轉化,歸結為常見問題,進而發現解題規律和解題方法;其次,高中數學教學應積極滲透數形結合思想,教會學生使用數形結合方法解題;最後,高中數學教學應積極滲透分類與整合思想,引導學生對數學知識和數學規律進行分類整合,進而探索數學解題技巧。
4 小結
本文從教學的角度分析了數學文化的價值以及數學文化子在教學中的滲透。在新課程改革的背景下,數學文化對學生數學素養的培養有著重要意義。因此,數學文化成為當前數學教學的重要內容。當前數學文化在高中數學教學中的滲透仍不夠完善,作者希望,研究者能夠從更多的角度對數學文化進行研究,以加快數學文化在高中數學中的滲透,提高學生的數學素養。