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解析高中数学教学中渗透数学文化的途径

2019-09-10刘巧钦

高考·上 2019年2期
关键词:数学家直线函数

刘巧钦

摘 要:数学不仅是一门理科类学科,还是一种特殊的文化现象,包括数学思想、语言、观点、方法、精神,及其形成与发展历程等内涵。在高中数学教学中,教师需要主动渗透数学文化,带领学生深刻认知数学的人文价值、应用价值与科学价值,让与他们深受数学文化的熏陶。本文以高中数学教学中如何渗透数学文化为解析对象,同时提出一些有效途径。

关键词:高中数学教学;数学文化

数学学科在人类历史发展过程中占据着不可或缺的地位,尤其是随着信息时代的来临与计算机技术的推广和进步,不断拓展数学学科的运用领域,其文化价值与教育功能深受广大教育者的关注。高中数学教师应渗透数学发展历史、现状和趋势等文化性知识,增强数学教学与社会之间的联系,让学生在数学文化感染下学习热情不降,并提升他们的人文素养。

1.紧密结合教材内容,介绍数学发展历史

数学史作为数学学科发展历程的真实反映,在高中数学课程教学中渗透数学史,能够让学生了解各个数学家做出的贡献和耐心钻研的精神,使他们受到有关数学家先进事迹的感染,从而满怀热情的投入到数学学习活动中。因此,高中化学教师需紧密结合教材内容,以介绍数学历史为基础渗透数学文化,渗透一些重要的数学成果与数学家的事迹,把人文精神融入到整个教学流程中。或者推荐一些与数学学科有关的书籍,指导学生通过报刊、网络等了解数学的发展历史,使他们深刻认识到数学文化的价值。

诸如,在实施《函数及其表示》教学时,教师可讲述函数的发展史:最早提出函数概念的是17世纪德国数学家莱布尼茨。1821年,法国数学家柯西给出类似现在中学课本的函数定义:在某些变数间存在着一定的关系,当一经给定其中某一变数的值,其他变数的可随着而确定时,则将最初的变数叫自变量,其他各变数叫做函数。在柯西的定义中,首先出现自变量一词。1834年,俄国数学家罗巴契夫斯基进一步指出对应关系的必要性,利用这个关系求出每一个x的对应值。自从德国数学家康托尔的集合论被人们接受后,用集合对应关系来定义函数概念就是现在高中课本中用的概念。通过对的数学史的了解,让学生知道函数的由来,增强他们对数学文化的认知。

2.渗透数学思想方法,锻炼学生思维能力

数学思想方法属于数学文化的一类,处于核心地位,是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识,基本数学思想具有奠基性、总结性和广泛性的特征,既有传统数学思想的精华,还有现代数学思想的基本特征,而且是在历史中不断发展着的。在高中数学教学中,要想更好的渗透数学文化,教师需刻意渗透一些常见的数学思想方法,包括:函数方程、数形结合、分类讨论、方程、整体、化归、类比、建模和归纳推理等,引领学生运用这些数学思想方法学习和探索数学知识,锻炼他们的数学思维能力。

在这里,以《直线、圆的位置关系》教学为例,教师先在多媒体课件中出示直线与圆的三种位置关系,组织学生认真观察,使其从感性认识上升到理性认识,引导他们归纳用文字来描述,即为:直线与圆两个公共点、直线与圆有唯一公共点、直线与圆没有公共点。从几何角度思考可利用d与r的关系,从代数角度思考运用△。接着,教师出示例题:已知直线l:3x+y-6=0和圆心为C的圆:x2+y2-2y-4=0,判断直线l与圆的位置关系,如果相交,求出它们的交点坐标。在解题环节,教师指导学生将题目中的直线与圆绘制出来,观察两者是否相交及交点坐标,使其会用方程思想和数形结合思想处理问题,掌握直线与圆的位置关系的判定方法。

3.巧妙引入社会现象,积极传播数学文化

从广义视角来看,数学文化除自身本质内涵之外,还包括数学教育、数学美、数学史、数学家,以及数学发展中的人文成分、与社会之间的联系、与各种文化之间的关系等。这表明数学文化与现实生活有着紧密关联,在高中数学课程教学中渗透数学文化,教师应当围绕具体教学内容巧妙引入一些社会现象,带领学生从数学角度出发思考、分析、探究与解决问题,既能够拉近课堂与生活之间的距离,还可以为他们带来一定的熟悉感与亲切感,使其充分认识到数学文化的实用价值,以此积极传播数学文化。

举个例子,在《随机事件的概率》教学中,教师设置生活化题目:电子表显示的时间为00:00至23:59,求一天24小时内任何显示四个数字和等于23的概率。通过审题学生发现表示小时的数字从00至23一共有24种情况,表示分钟的数字为00至59一共有60种情况。电子表在24小时内显示的数字一共有24×60=1440种可能,而表示小时的数字和最小是0,、最大是10(19点),表示分钟的数字和最小也是0,最大是14(59分)。四个数字和是23的情况有两种:小时是09与18,分钟是5+9=14,即为09:59和18:59;小时为19,分钟为13,有5+8=13,4+9=13,即为19:58与19:49。所求概率为4/1440=1/360。这样利用社会实例传播数学文化,让学生感受生活中数学的真实存在。

4.总结

在高中数学教学中渗透数学文化,是对传统教学内容的有效补充,教师应善于发现数学文化与知识内容之间的契合点,以固有的教材内容为基础,丰富数学文化的渗透途径与方法,帶给学生特殊的文化熏陶,不断提升他们的文化品质。

参考文献

[1]陈学松.数学文化在高中数学教学活动中的渗透[J].数学学习与研究,2019,(08):137.

[2]胡晓光.高中数学教学中渗透数学文化的思考[J].课程教育研究,2019,(04):141.

[3]陈小勇.试谈建构高中数学文化教育课堂[J].数学学习与研究,2019,(01):76-77.

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