略谈数学文化在高中数学教学中的有效渗透

    吴建升

    摘要：在核心素养培养视域下，促进学生形成良好素养是高中数学教学的重要任务。加强数学文化教育是推进数学教学、培育数学素养的有效途径。文章以数学文化为研究对象，以促进学生数学综合素养培养为目的，分析数学文化渗透于高中数学教学中的积极作用和价值，并探索利用有效策略，以期进一步夯实学生的数学文化基础，发展数学素养，实现立德树人的目标。

    关键词：高中数学教学?数学文化?数学素养?渗透策略

    数学文化涵盖着数学的历史、人物、思想、精神、观点、教育等丰富的内容，是高中数学课程教育教学的重要组成部分，在学生的数学学习和素质发展中占据着非常重要的地位。教师应采取有效教学策略，推进数学文化在教学中的有机渗透，这将对优化数学课教学、提高课堂实效有着良好的促进作用。

    一、数学文化的内涵

    数学是一门重视研究空间形式和数量关系的基础性学科。数学学科中蕴藏着深厚的人文精神，其中包含着数学知识、数学思想、数学方法和数学语言等丰富的内容和观念，同时也正处于不断丰富和逐步推进的进程。数学文化就是通过数学的语言、精神、思想、方法、观点等及其形成和发展充分体现出来，也蕴藏在各个数学家事迹、数学历史、数学美学、数学教育等范畴之中，还牵涉到数学科学与社会、数学与文化的应有联系等层面。

    二、高中数学教學中数学文化渗透的作用

    （一）有助于培育探索数学兴趣

    高中数学知识较为抽象，学生们的学习兴趣普遍不高，信心不足。教师在教学中将与数学概念、知识、定理、公式等相关的数学文化巧妙融入课堂，能活跃课堂氛围，激活数学课活力，增添学生学习的趣味性，不断激起学生乐于探索数学知识的兴趣。

    （二）有助于提升数学学习质效

    要掌握好高中数学中抽象、复杂、深奥的知识，离不开对数学知识的历史背景、内涵等内容的了解。教师适时渗透数学文化，有利于指导学生们一起发掘蕴藏在数学知识中的历史背景、内涵、本质等文化信息，使学生更全面地把握数学的含义和本质，增强理解记忆效果，提升学习质量。

    （三）有助于增进数学思想发展

    在数学课堂教学中，教师积极将数学文化内容整合入数学教学过程，有助于不断激励、丰富、发展高中生的数学思想，逐步培育他们的数学学习能力和素质，提升利用数学思想来思考、分析、解决数学问题的能力。

    （四）有助于促进认识数学价值

    在数学课中灵活渗透数学文化，能有效拉近数学学科与生活的距离，更清晰地了解生活中的数学应用问题，如购房时学习到贷款金额与利率年限之间的计算，汽车里程数值与瞬时速度之间的函数关系等问题，从而使学生更进一步深刻认识数学科学的价值和作用。

    三、高中数学教学中数学文化渗透的策略

    在高中数学教学中，教师应根据新课程标准的要求，优化设计教学，在日常课堂中灵活渗透数学文化，创建起灵动有趣、富于“文化味”的数学新园地。

    （一）渗透数学文化，还原数学与生活的关联

    数学文化的孕育和发展离不开现实生活。我们能通过了解数学与生活之间的密切关联来了解数学文化，也能借助渗透数学文化，来把握生活中的数学问题。因此，在高中数学教学中，教师不仅要讲解数学知识和原理，也要借助数学文化来描述与之相关的一些生活数学和应用问题，从而为学生传递更多、更丰富的生活数学知识，并促使学生在数学学习中深入了解数学文化，更加真切地感知到现实生活中的数学价值，体会数学学科的魅力。

    例如，在高中数学教学中，教师可以利用“对称——自然美的基础”“斐波那契数列”“分数维的山峰与植物”“理发师悖论”“赌马中的数学问题”“对数螺线与蜘蛛网”等与生活话题密切关联的数学案例，引导学生一起探讨生活中的数学现象和规律，使学生夯实数学文化基础，促进数学思维能力、情感态度和价值观等方面的发展。所以，在数学课中，渗透数学文化，有助于促使学生积极探求丰富的数学知识、数学思想、数学方法和数学观念等，体会数学学科的文化教育和生活应用价值。

    （二）渗透数学文化，优化设计数学探究情境

    在数学教学中，数学文化有利于教师设计开展情境教学。教师结合教学需要，灵活渗透数学文化，可以为学生铺设一种更为形象的教学情境，迎合学生的猎奇和求知心理，从而吸引他们快速进入探究学习中，找寻到最佳的学习状态，训练发散数学思维，从而达成高效学习。

    在数学新课教学导入环节中，教师利用一些引人入胜的数学史知识、数学家故事来营造富有趣味的探究情景，能更好地引导学生们进入课堂场景，提升学习实效。例如，在选修四“平面直角坐标系”一节课中，教师借助“欧拉发明坐标系”的数学故事来设计情境，来设计导入新课教学，让学生顺利获得直观的认识。

    （三）渗透数学文化，阐释知识背景和发展过程

    在高中数学课中，学生在学习一些数学概念、定理、公式时，经常会理解不够形象、不很透彻，对这些数学知识的产生背景和发展情况不甚了解。教师可以进行恰当必要的引申，把某些相关的概念起源、定理发现过程、数学科学发展历史背景以及数学家的生平简介和趣味轶事等推介给学生，普及数学文化，让他们在学习中增进数学学习情趣，拓宽数学认知视野，提高数学文化底蕴，从而降低学习、理解的难度。

    例如，在开展“解析几何”概念学习时，教师可以引入费马、笛卡尔等数学家对解析几何做出的贡献，与学生一起探讨学习解析几何知识和概念的源起，促使学生亲身感受数学知识的发展，认识到数学知识的创新发展常常是许多数学家坚持探索的智慧成果。又如，在讲授“欧拉公式”时，可以通过简介数学家欧拉的传奇生活历程，尤其在双目失明之后所做出的贡献，为学生提供了数学文化教育的良好素材。

    4.渗透数学文化，再现数学知识生成过程

    在数学文化史上，所有的数学理论和结论都是经过许多人的反复探索、验证和应用实践而得到的成果。为此，在教学中，教师可以通过灵活渗透数学文化，引领学生沿着数学家的探索研究足迹，再现数学理论知识的形成过程，不仅使学生“知其然”，而且“知其所以然”，从而使他们深化对数学知识的理解和认知，在探索学习中有效生成数学知识。

    例如，在选修二“数系的扩充和复数的概念”一节课中，教师为了进一步促进学生了解、把握“数系的扩充过程”知识，教师可以适当联系数学史的有关描述，让学生们从中捕捉、感受数学家的丰富思想，启迪数学思考和探究，引领他们深入感悟数学理性思维的重要作用，进而掌握数系扩充的一般原理。所以，巧妙渗透数学文化，展现数学知识生成过程，有助于促使学生进一步领悟蕴藏于数学学科中的思想、方法和技巧等，积极内化自己的学习观念，提升数学文化水平，激励数学探究和应用实践，更好地培育数学探索研究能力。

    结合高中数学教学，进行数学文化渗透，这既契合了素质教育和新课改的要求，又能丰富学生对数学文化知识的认知，提高数学学习质效。教师必须加强创设更为多样有趣的途径，强化数学文化的有效渗透，提升数学课的教学效果，使学生更加深入地了解数学文化的发展进程，认识数学的价值和作用，深度滋育科学精神，提升数学综合素养。

    参考文献：

    [1]周海华.试谈数学文化在高中数学教学中的有效渗透[J].数学教学通讯，2016（3）：17-18.

    [2]殷永霞.数学文化在高中数学课堂教学中的渗透——以“弧度制”的教学为例[J].基础教育论坛，2017（13）：32-33.

    [3]杨锋.数学文化在高中数学教学中的渗透[J].数理化解题研究，2018（9）：8-9.

    [4]谭丽.数学文化融入高中数学教材的比较研究[D].贵州师范大学，2019.