高中数学课堂教学中渗透数学文化知识初探

    马云

    

    摘要：尽管数学是一门抽象的理性的科学的学科，但其也有着自身独特的文化意义。数学文化指的是伴随数学的发展过程形成的特有的语言、精神、思想、方法论、观点等等，除此之外还包括数学家和数学历史等人文要素、数学和其他学科以及与社会的联系、如何实际运用数学等等。在数学课堂中渗透数学文化有着非凡的意义，它可以培养学生的数学文化素养、数学观点和数学思想，调动学生探寻数学发展史的兴趣，从而不断发现数学概念的魅力和严谨之美，帮助学生跳出课本的局限，认识数学的广阔性，提高学生的综合素质。

    关键词：高中数学;课堂教学;数学文化;有效渗透

    中图分类号：G633.6 文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）11-013

    教师将数学文化渗透进课堂教学中，创立了轻松的文化氛围，让学生在品味数学文化内涵中快乐高效学习。数学文化的渗透对学生个体的学习和成长都有深远意义，承载着培养学生的数学素养和科学的眼光的职责。数学教育为学生提供未来发展不可或缺的知识技能，引导学生用逻辑性的思维观察世界，用数学语言表达观点，塑造学生的科学思维意识和实践动手能力，帮助学生敏感地感知周围事物的发展变化规律。数学教育中融入文化因素更能帮助学生形成积极的人生观和自身特有的个性，让学生带着持之以恒和不轻言放弃的信念去征服数学。

    一、引入数学家事迹渗透数学人文文化

    在课堂知识讲解的过程中，教师可以在适当的时候插入一些相关的数学家的事迹，充实课堂的教学内容，也向学生传递了数学家不断探究，坚持不懈，刻苦钻研的学术精神，鼓励学生向伟大的数学家学习，在自己的数学学习道路上也要有不放弃、持之以恒的精神，这样才能愈挫愈勇，不断攻坚克难。不断征服难点、难题，增强学生的自信心，让他们学习起来更有劲头和动力，激励学生带着执着追求的信念勤奋学习。“只要功夫深，铁杵磨成绣花针”，只要学生肯抱着坚定的信念，不仅能巧妙解决数学中遇到的问题，也能妥善解决生活中的难题。

    例如，当深入学习“坐标系”时，教师可以引入伟大的数学家笛卡尔的故事，笛卡尔善于观察和动脑思考，最终建立了坐标系，这也是后来解析几何的基础。笛卡尔生病卧床休息的时候，头脑依然在转动，一直在思考一个令他百思不得其解的疑问：怎样才能把几何图形的点和方程的数联系起来，也就是说，如何用几何图形去代表一个方程式？正当他大脑高速旋转的时候，他突然注意到头顶墙面的一角有一只蜘蛛正在拉网，只见它爬上爬下，一左一右地拉着丝，不一会就织成了一张密密麻麻的蜘蛛网。整个织网的过程令笛卡尔茅塞顿开，他开始以此类比：可以把蜘蛛看成一个可移动的点，房屋相邻的两面墙和地面是相交的关系，且会产生三条线。如果把地面的墙角看作起点，相交的三条线看作数轴，那么蜘蛛在屋子里的移动轨迹都可以以这三根数轴为基础，生成相关的数据。同理可证，给出一组数据也可以判断出其在某一空间的位置。这个发现也同样适用于平面，也就是说平面上的某一点也可以用一组数（x，y）来表示。由此，笛卡尔最终发现了著名的坐标系理论。

    将数学家的趣闻轶事融入课堂开展教学，让学生体会前人为数学发展所做出的贡献，感受数学家持之以恒的追求精神，为学生创建了能够共情的空间，有利于他们见识到数学家的事迹以及数学文化的魅力，从而自觉学习数学家的严谨和孜孜不倦的探索精神。

    二、引导学生意识到数学文化中展现出来的数学之美

    数学文化包括很多方面，其中数学之美也是数学文化的一个特点。数学之美在于数学严谨的逻辑性以及简洁的数学表达形式，因此教师在授课过程中要将其传达出来，引导学生慢慢感受和欣赏数学的逻辑美和简洁美，彰显出数学学科独特的魅力，改变学生对数学“入门简单，一做题就很难”的固有印象，逐渐激发学生对数学的探索热情。数学符号和数学公式的简单性和约定俗成性;几何图形的对称性;数学定理的统一性和理论性，都体现了数学之美。

    以“双曲线”为例，它完美地表达了数学的对称美。首先，当焦点位于x轴上时，双曲线的方程式为x2a2-y2b2=1（a>0，b>0），公式具有对称性，结构清晰，便于记忆。其次，教师将双曲线的呈现图形在黑板上展示出来，学生就会发现以原点为中心，围绕其四周的曲线都是对称的，形状就像一座塔的“小蛮腰”，法国著名的埃菲尔铁塔就是这个公式原理的实际运用。学生在掌握了双曲线方程及其图形的对称性之后，能够了解数学表达的生动性。当学生在遇到较难的双曲线有关的问题时，想想具有美感的公式和图形表达，为解题增添动力，也让学生深入理解到了数学的文化内涵和魅力。

    随着新课标的不断推进，教师在日常上课期间要循序渐进帮助学生学会欣赏数学概念、数学推理和数学图形模型，感受他们的美丽之处。一旦学生带着感知美的心态学习数学理论，就为数学的学习注入了一股强心剂，不仅能促进学生的学习效率和课堂产出，还能促进学生对美的追求。

    总而言之，数学文化知识包括数学历史发展和数学美等一切人文方面，大致了解数学悠久历史的发展軌迹，从中窥探不同阶段数学概念的诞生，帮助学生收获数学中展现出来的严谨美、理智美和科学美，学习一代又一代数学家执着追求的科研精神。进而激励高中学生努力学习数学知识，为中华民族的伟大复兴贡献自己的力量。

    参考文献：

    [1]吴建军.浅谈如何在高中数学课堂教学中渗透数学文化教育[J].东西南北：教育，2020（06）：36.

    [2]程先念.如何在高中数学课堂教学中渗透数学文化[J].中学数学，2012（03）：21.

    [3]曾德欣.浅谈在高中数学课堂教学中渗透数学文化的意义[J].数学学习与研究，2019（10）：33.

    [4]李祥金.浅论在高中数学教学中渗透数学文化的策略及意义[J].数理化学习（教育理论），2017（08）：21-22.

    （作者单位：山东省邹城市第二中学，山东 邹城273500）