高中数学教育中数学文化的理解与教学
【摘 要】数学文化是高中数学教育的重点。以现阶段高中数学教育工作情况为基础,结合近年来数学文化的特点,明确新课改教学要求,分析在高中数学教育中渗透数学文化的重要性,提出教学方向和内容,为实现预期设定的教学目标,提升高中生的数学综合素养奠定基础。
【关键词】高中数学;数学文化;教学
高中数学课是学生终身发展,构建正确世界观、价值观及人生观的依据,对提升全民综合素养具有积极引导作用。因此,在高中数学教育中推广数学文化至关重要。在新课改背景下,传统意义上的教学理念已经无法满足当前教学需求,更不能实现设定的教学目标,此时就需要数学教师通过引用现代化教学理念和方法,以数学文化为基础,构建全新的课堂环境,进而实现设定的教学目标。
一、数学文化在高中数学教育中应用的重要性
(一)新课改提出的要求
新课改对高中数学定义,是指保障学生在现代生活和未来发展中拥有数学基础,且为深层革新提供依据。高中数学教育要调动学生学习的自主性和积极性,勇于在探索中优化学生的数学引用意识。学习数学知识不但要关注形式化的表达,而且要让学生理解数学观念和法则。在课堂教学中,教师除了要设计丰富多彩的教学情境外,还要引用现代化技术向学生介绍数学知识提出的背景,促使学生更好理解数学历史发展和具备的价值,以此构建正确的价值观和世界观。
(二)自主学习的精神需求
在新课改背景下,课堂教学的素质化,要求提升学生自主学习意识,培育学生自主发掘、探索和总结的能力。在以往教学中,课堂是以“复习——新授——例题——训练——小结——作业”的形式进行推广,虽然可以巩固学生基础理论知识,但无法让学生对数学文化产生深层认知,约束了学生的思维空间和创新意识。若是在课堂中推广数学文化,优化课堂教学氛围,不但可以为学生带来更为丰富的数学知识,而且有助于实现时代发展教育要求。
(三)数学教学价值的展现
数学价值是教学行为的标准。若是将数学知识技能看成学生学习能力的基础,过程与方法就是手段,情感与态度就是动力,价值观念就是中心。以往教学中过于关注培育学生解題能力、实际问题转化及总结能力等不是健全的,通过了解当前社会发展所需可知,优化学生发掘、探索及处理问题的能力才是教学的重点,这也是数学文化的核心内容[1]。
二、在高中数学教育中的数学文化
(一)选择正确的课题展现数学美
高中数学教育中蕴含丰富的美学,若是在教学中展现,势必可以激发学生的共鸣,有助于其对数学知识产生学习兴趣。例如,教师在指导学生学习人教A版高中数学必修2第一章第一节《空间几何体》时,可以向学生提问“生活中有很多具备特色的建筑物,同学们可以举几个例子进行研究吗?”学生在思考中提出自己的答案“一般的高楼大厦都是长方体”、“爱立信斯德哥尔摩球形综合体育馆是世界最大球形建筑”等。这种提问的教学形式,不但可以集中学生注意力,而且有助于通过课题引导拓展学生视野范围[2]。
(二)依据数学历史还原数学本质
数学这一名词源自于古希腊语,其具备学习、学问及科学含义。从远古时期,部落通过交换获取自己所需物品展现出的数学价值,到近代受科技技术所影响,数学得到了有效拓展。在高中数学教育中,通过向学生展现数学历史,还原数学本质,不但可以集中学生注意力,而且有助于调动学生学习兴趣,丰富课堂的知识性。
(三)增加学科沟通实现文化共享
数学与生物、物理及地理等学科都有很大关联,因此教师在设计数学课堂教学活动时,要自主探索数学与其他学科的整合点,深层研究相关信息,拓展视野范围,了解数学蕴含的深厚内涵,为学科沟通和合作提供依据。例如,教师在引导学生学习新课标高中数学人教A版必修3第二章《统计》相关知识时,可以通过整合高中生物知识设计例题,像高中生物遗传概率计算就可以引用这一方法进行计算[3]。
(四)引用生活案例培育数学意识
要想培育学生数学意识,就要让学生感受到数学文化中的生活性,认识生活中随处可见的数学精神。在高中数学教育中,教师除了要调动学生引用数学知识解决现实问题的兴趣,还要将实践体验获取的情感植入大脑,产生数学是“以人为本”的学科意识。例如,教师在引导学生学习人教A版高中数学《二次函数》相关知识时,可以通过计算磁盘最大储存量的问题,激发学生理论知识现实应用的意识。问题如下:
例:现有一张半径为R的磁盘,它的存储区是半径介于r与R之间的环形区域,是不是r越小,磁盘的存储量越大?
解:由生活知识理解可知:硬盘存储量=磁道数×每磁道的比特数。
设存储区的半径介于r与R之间,由于磁道之间的宽度必需大于m,且最外面的磁道不存储任何信息,故磁道数最多可达■。由于每条磁道上的比特数相同,为获得最大存储量,最内一条磁道必须装满,即每条磁道上的比特数可达■。所以,磁盘总存储量:
f(r)=■×■=■r(R-r)
三、结束语
综上所述,数学文化在高中数学教育中占据重要地位。在新课改背景下,传统教学理念已经不满足当前教学情况,因此高中数学教师要在了解新课改教学要求的基础上,构建全新的课堂环境,促使学生在学习理论知识和实践技巧的同时,深层理解数学文化,从而构建正确的人生观、价值观和世界观。
作者简介:
孔 帅(1990-),男,山东省淄博市人,民族:汉,职称:中学二级(高中数学教师),学历:本科,研究方向:数学与应用数学。
王奉素(1987-),男,山东省菏泽市人,民族:汉,职称:中学二级(高中数学教师),学历:硕士研究生,研究方向:基础数学,非线性微分方程方向。
参考文献:
[1]李保臻,孙名符.新课改背景下高中数学教师数学史与数学文化知识的现状调查[J].数学教育学报,2015,22(2).
[2]李欣蔚.高中数学教学中渗透数学文化的意义和途径[J].教育科学:引文版:00127-00127.