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数学教育中数学教育与数学文化的培养方法

2018-05-14邹晨

知识文库 2018年10期
关键词:弧度受教育者数学史

邹晨

在教育改革的重要阶段,各类文化在教学实践中的应用越来越广泛,且取得了较为显著的应用效果。其中,数学教育专家与学者们,对于数学文化的教育价值展开了深入的探究,并获得了诸多启示,数学不仅仅是一种工具、一类知识或一种语言,更是一种文化。在数学教育中,加强培养数学教育与数学文化,对激发受教育者的创新能力、数学感知能力以及相关文化素养具有重要意义。

1 数学文化及其教育价值

在现代教育理念当中,数学教育十分重视数学知识的实用性,这导致相关教育工作者,在教学期间,将教学工作变成了空洞的解题训练。从教学实践来看,解题虽能够在一定程度上提高形式推导能力,但却无法保证受教育者能够真正理解其原理与本质,无法进行独立的思考与应用。在各个阶段的数学教育过程中,应正视数学文化的教育价值,在教学实践中全面完成以下三个层面的教学任务,首先是公式定理;然后是思想方法;最后是文化价值。数学文化的内容,主要包括数学史、数学思想与观点、数学家、数学思维与方法等;数学观念与意识是数学文化的核心,包括推理意识、抽象意识、化归意识、整体意识,也就是人们常说的数学头脑,在数学文化的作用下,能够有效提升受教育者的逻辑思维能力,从而使其能够独立、高效的解决各类问题。

2 数学教育与数学文化的培养与实践

2.1 基于数学史的数学教育与数学文化培养

数学史是数学文化中的重要组成部分,将其融入到数学教育当中,能够有效促进数学教学的顺利、高效进行。在教学实践过程中,萧文强先生总结出数学史的应用方法如下:1)在教学过程中,穿插相关数学家的故事与言行;2)通过讲授数学概念的历史发展,让受教育者理解其整个演进过程与科学原理;3)利用历史名题帮助学生克服学习困难;4)专门开设数学史课程;5)将数学史发展的观点渗透到教学的各个环节;6)应用数学史及文献设计课堂教学与整体课程;7)以数学史为背景,指导受教育者进行专题研究、壁报制作、录像等。

在教学实践,教材当中往往都包含一定的数学史料,教师可以对其加以利用,从中提取出与教学内容相匹配的素材,并选择适合的角度将其融入的教学当中;对于学生较为感兴趣的内容,教师还可设置“数学史选讲”专题,或推荐学生阅读更加专业的数学史书籍,提升受教育者的数学素养。例如,在高中教学阶段,三角函数是重要的教学内容,学生在学习相关三角比与三角函数知识期间,对于角度制转化为弧度制存在理解上的障碍。利用数学史,可以让学生先理解弧度制的应用价值,即相对于角度制中非十进制的运算进率,弧度制能够帮助角的运算变得更加简洁。6世纪印度人利用同一单位度量的半径与圆周制作正弦表,即为最早的弧度制概念;著名数学家欧拉明确指出了弧度制思想;1748年出版的《无穷小分析概论》中,将线段与弧的度量单位进行了统一:一个圆周角等于2π弧度、1弧度等于圆周角的1/(2π),简化了三角公式及计算。分析教学效果,结合故事性的“国际单位制”、“正弦表”等内容运用数学史,有利于引导学生主动对弧度制的学习兴趣,且更加接近数学的本源,这为学生在后续的学习过程中,能够更好的理解数学知识,奠定了良好的基础。

2.2 基于数学应用的数学教育与数学文化培养

在经济时代,数学应用获得了巨大的发展,推动数学逐渐从幕后走向台前,将数学与现代信息技术进行有机结合,促使数学在众多领域直接创造了巨大的社会价值。例如,房地产领域运用几何学结论计算住房面积、金融领域运用数列与指数函数计算贷款利率等等。在数学教育,培养受教育者的数学应用能力,有助于提高其实践能力。教学实践过程中,可以充分利用教学内容在人文、科技等领域的应用实际,让学生认识到数学教育的价值,从而激发学生对数学的学习兴趣。

以不等式教学为例,教师首先要对不等式的基本性质进行讲解。然后提出一个具有代表性与研究意义的问题,如已知a、b、m∈R+,讨论(a+m)/(b+m)与a/b的大小关系。学生通过小组探究与讨论,采用作差法或其他方法,能够得到(a+m)/(b+m)大于a/b的结论。教师进一步对问题进行深化,各小组需要通过生活实例,证明结论的正确性。学生们通过独立思考或讨论,突破思维局限,往往能够列举出许多精彩、有趣的例子,如一个烧杯中装有b克盐水,其中盐的净含量为a克,向其中依次加入m克的盐和m克的水之后,如果盐水更咸了,就说明变化后的盐水的浓度要大于原有盐水的浓度,即(a+m)/(b+m)大于a/b成立。

再以圓锥曲线教学为例,在教学实践当中,可以利用双曲线导航的应用进行引导教学,各类交通工具在运行过程中,都需要通过导航仪器实时定位自己的位置,如此才能保证不再运行过程中迷失方向。双曲线导航是一种十分高效的导航方法,导航距离更远、精度更高,应用过程中,通过计算接收信号的之间的时间差,明确交通工具与各个电台之间的距离差,从而确定自身位置。结合应用实际设计例题,能够激发学生的学习兴趣,从而提升教学效果。

结束语:综上所述,探究数学教育中数学教育与数学文化的培养策略,对数学教育整体水平的提升具有重要意义。通过相关分析,从多角度出发,深入挖掘数学文化的教育价值,并采用适当的方法将其应用在数学教育与教学的各个阶段,能够确保受教育者更加全面的吸收相关数学知识,并熟练掌握各类数学知识的应用方法,以更好的满足科学信息时代,对于数学教育的高标准要求。

(作者单位:南京师范大学)

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