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【关键词】数学文化;数学教学;内容;方式
一、前 言
传统数学教学常常只将重点放在知识与技能的传授方面,而在培养学生对数学这一门学科的文化内涵、思想体系的认识上往往重视不够.这种教学的结果常常使学生感到枯燥无味而失去学习数学课程的热情与兴趣.而且,随着人们文化水平的不断提高与对数学文化知识重要性的不断了解,其巨大的教育价值更加受到教育工作者的重视.
数学课程应该是数学历史及发展趋势以及对人类文明发展作用的反映.张奠宙教授曾强调,数学文化应当与数学教学相结合,使学生在实际教学中真正感受数学文化并与之产生共鸣.在推崇综合发展、文理交融的现代社会,我们更要转变教学观念,将数学文化与大学数学教学很好地结合在一起.
二、数学文化内涵及其对高等数学教学的重要性
“国家级教学名师”、南开大学数学科学院院长顾沛教授对数学文化内涵的定义分为:数学文化从狭义来讲,指的是数学思想、方法、精神、语言、观点及其形成与发展;从广义上来讲,还包括数学美、数学史、数学与人文的交叉、数学教育、数学与其他文化的关系.大学数学教学的目的不仅是向学生传授知识,更应当培养学生适应社会发展所必需的判断力、理解力以及解决实际问题的能力,最大可能地激发学生的创造力.所以,现代大学数学教学应将更多的精力倾注在学生数学能力的培养上,而这个目标的实现就是要将数学文化与数学教学有机结合起来.
三、如何将数学文化与数学教学有效相结合
1.更新教师教育观念,提高其文化素养
教师更新数学教学观念,提高自身文化素养,是传授数学文化学生的前提条件.现代的大学教师不仅要专业知识扎实,而且要知识面足够宽广,对数学哲学、数学史等方面的基本知识足够熟悉,掌握高等数学的历史背景、发展现状、应用价值与前景,并能将课程知识与这些知识很好地融合后再传授给学生.具体来说,应做好以下几方面的工作.
首先,教师应深入钻研教材,合理组织教学,加强与其他专业老师的合作.由于所有教材都有其缺点,因此在备课过程中教师应尽可能地参考多种教材,选择优秀部分进行教学.由于所教学生的专业不同,特点也不同,大学数学教师在教学时就应当根据学生的专业选择内容,根据专业需要的内容进行细讲,而那些用不到的知识就可粗讲甚至忽略.比如傅里叶级数这部分知识对计算机专业学生的专业知识学习比较重要,因此应进行重点讲解;在讲解重点内容时,还可以将人多的大课堂分成小班教学,并依据学生的基础不同进行合理教学,使所有学生都能很好地学到知识.
其次,教师间也要重视对教学思路的探讨,在进行教学内容顺序的安排时,既要遵循由浅入深、从特例引出一般的原则,又要具体情况具体分析.比如,由于微分与定积分、不定积分联系非常密切,因此可以将定积分与不定积分合为一章,先讲解定积分概念和性质,然后依据微积分基本定理,建立定积分与不定积分(原函数)之间的联系,最后讲解基本积分法,这样安排既方便学生理解,还能突出重点.
2.优化课堂教学内容
第一,以数学内容自身作为出发点,体现其文化价值.大学数学教育的最高境界是培养学生的理性精神.严谨规范的数学知识,有益于学生形成团结协作、踏实细微、严肃认真的作风.数学中的常量与变量、有限与无限、微分与积分等都是量变与质变、对立统一等辩证唯物主义的极好的教学材料,有助于学生形成科学的方法论与世界观.
第二,让学生多了解数学家的事迹与思维过程,以及数学的有关史料和应用前景,使学生从中认识到所有科学都是经过认识与再认识、成功与失败的循环往复才不断发展的,科学上每一个小进步都是科学家不懈努力、刻苦钻研的结果,这将很好地调动学生学习数学的非智力因素.以我国数学家陈景润为例,他学习的条件极端艰苦,但是仍然热爱痴迷于数学,坚持不懈地进行数学研究,最终攻克“哥德巴赫猜想”这一世界著名难题.通过这一事例必将激发学生热爱数学和献身数学的精神.
第三,数学课程还应重视数学史料的教学,反映出数学文化的方法、思想、精神、语言、工具的作用,强调数学内容与日常工作生活相结合,突出思想方法与生活紧密联系的原则,增加统计、估算、线性规则、数据分析、运筹、图论等知识,提高学生学好数学的自信心与自觉性.
3.注重改变学生学习方式
数学教学的最终目的是使学生掌握独自学习的本领,而加强数学文化的教学能够很好地提高学生的自学能力.一方面,引导学生多接触和阅读有关的论文与文化书籍,使学生首先对数学知识的发展与应用过程有一定了解,进而更深刻地理解数学知识的意义,这样在增加学生知识面的同时又使其学会了一定的自学方法.另一方面,增设一些活动课与探讨课,鼓励学生积极走入社会,具体实践过程可采用“提出问题建模求解应用”的模式.鼓励他们合作交流与自主探索,增强他们学好数学的决心与愿望,提高他们应用数学知识的能力与意识,认真体会到不同知识的联系,得出研究问题的科学方法与宝贵经验.
四、总 结
现代的大学数学教学,应当是传授数学技能、知识与加强文化熏陶相结合,这样的教育方式才能使学生喜欢数学,更加理解数学,掌握数学的精髓,从而终身受益.而作为教书育人的高校数学教师,要不断提高自己的文化素养,更深层次地研究大学数学教学与数学文化的联系,在数学教学过程中使学生真正感受数学文化的魅力.
【参考文献】
一、在多样化的数学活动中渗透数学文化
为了更好地在数学教学中渗透数学文化,教师可以开展多样化的数学文化活动,让学生在活动中加深对数学文化的理解,提高数学素养。在教学中,教师可以开展数学技能比赛、数学创意展示活动,让学生在活动中对数学文化有进一步的了解,从中领会数学文化的内涵。比如,教师可以结合“七巧板“”找次品”等活动开展数学游戏。以开展“七巧板”游戏为例,教师可以先讲解七巧板的由来,然后组织学生开展七巧板拼图竞技活动,让学生在操作中探索七巧板的奥妙,发展学生的思维,并在动手活动中将学生引入有趣的数学世界。在玩七巧板游戏时,教师还可以引导学生玩五子棋、魔方等游戏,将这些有策略性的数学游戏活动与数学文化融合起来,有利于学生进一步感受数学的文化价值。再如,在学习分数演变史、加减符号演变史、除号演变史等内容时,教师可以组织学生将“符号的演变史”作为主要内容,同时制作一份小报纸。在制作小报纸的过程中,学生通过各种方式搜集与符号演变史相关的材料,从而对数学符号的由来和历史都有明确的认知,并形成一个完整的知识结构,这样不仅有利于学生掌握数学知识,还能够有效地渗透数学文化。
二、在解决数学问题中渗透数学文化
在数学教学中,解题是一个重要的学习内容,它是对数学知识以及数学方法进行有效运用的过程。因此,教师可以在解题过程中有意识地渗透数学文化,让学生获得正确解题的方法和技能,意识到其中蕴含着的数学文化,在潜移默化中受到数学文化的熏陶。以解答题目“12+14+……+1128”为例,假如用通分的办法计算,过程会非常复杂,计算结果也未必正确。此时,教师可以用图形来表示,这样就能够快速地解决问题了。将一个正方形看作单位“1”,连续对这个正方形进行平分,计算结果用阴影表示。学生在画图时就会发现,用加法运算的话,后面的加数分别是前面加数的一半,计算结果就是在第一个加数的基础上乘以2,然后再减去后一个加数。运用数形相结合的办法进行计算,复杂的问题立刻变得简单,而学生也能够掌握计算规律,更好地把握数学的本质。在这个教学案例中,教师引导学生用图形代替计算,无形中将数学解题技巧及数学思想渗透到解题过程中,使学生轻易找出了解题的办法,培养了学生的数学思维,挖掘了数学知识中蕴含的数学思想。
作者:李伟群 单位:广东省中山市小榄镇菊城小学
当前,高中数学教学中,仍把数学的形式化、逻辑性视为教学重点,忽视对数学的人文价值方面的挖掘与运用,数学文化在高中数学教学中出现偏差,主要表现为以下几个方面:
(一)教学目标形式化,缺乏对数学文化的准确定位
在实际教学中,教师只将数学知识作为目标,不能结合数学文化来设定教学目标,只关注课本上的数学知识,特别是一些公式、定理的应用,过于工具性,没有把数学的知识与数学的人文相融合作为教育的首要目标,不能很好地了解和运用数学的思想、方法、精神等人文价值,弱化了学生数学素养的培养。
(二)教学方法落后,缺乏多样化的教学方式
长久以来,课堂教学以教师为中心,教学没有活力与生机,无法兼顾到个别学生的需要,难以进行师生互动,也不能让学生进行探究和合作学习,使学生的探究精神、合作意识、创新意识和动手实践能力受到捆绑,难以发挥其主动性。数学文化得不到全面体现,很难激发学生的学习兴趣,甚至产生厌学情绪。
(三)教学评价简单化,缺乏对数学文化的考量
教学评价能够根据教学行为形成量化的考评结果,从而给出相应的教学指导意见。传统的数学教学评价不太重视具体学习过程,不能反映学生的心理过程和变化,更无法体现学生的人文素养的提高。而现实数学教学中,很多教师仍然沿用传统的数学教学评价方式,不能从数学文化方面入手,不能凸显数学的人文价值。
二、数学文化与高中数学教学结合在一起的方法
数学教育必须以提高学生能力为目标:第一,是理解能力;第二,是学习能力;第三,是判断能力;第四,是解决问题能力;第五,是创造能力。具体内容包括:
(一)做好文化取向是奠定数学文化的重要基础
站在文化取向的角度来看,数学教学的主要目的是利用数学文化完成对学生知识的提升,所以,将数学文化与教学结合在一起,不仅是考虑到教学安排,同时还考虑到整体目标计划。对于数学文化教学主要围绕以下几个方面开展:第一,是数学意识;第二,是数学思想;第三,是数学精神;第四,是数学品质。
(二)以教育理念为指导,构建新型的高中教学思想
过去一段时间里,大部分教学都将教学重点放在了知识的学习,而忽略了教学的逻辑性和思维性。将数学文化与实际教学内容结合一起,与实际生活融合在一起,使学生产生学习数学的兴趣。学习的过程中,正确引导学生掌握学习方法,鼓励学生积极参加不同形式的教学活动,在活动中历练,不仅掌握知识,还学会团结合作。
(三)以学生的需求为指导构建多元化的教学体系
在整个教学过程中,数学教育是以多元的姿态出现的,因此,对于数学文化学习来讲,不仅要培养内涵,同时还要注意培养学习方法。在高中数学教材中,数学文化的定义学生是不能直观看到的,它是在不断学习中体现出来的。对于数学文化来讲,它不仅是内容丰富多样,同时学习方法也是渠道甚广,既包括了一些隐性的理论教学,同时也可以将整个学习态度直接展现出来,尤其是对学生学习数学的兴趣来讲,更能体现出其潜在的意义。在教学过程中将数学文化融入进去,通过教师生动,简洁的文字叙述,不仅能够使学生将注意力转移到学习上来,同时也可以提升其它知识学习,不仅提升了学生学习成绩,同时也促进了他们对数学的认知度和兴趣度。
(四)实现文化教学,提高高中数学的影响力
“数学文化”作为文化的一个重要组成成分。它的内涵丰富多彩,所以应采取更多、更灵活的教学方式,教师可根据教学内容和个人的教学风格进行选择,要注意教学的深入浅出,尽可能对有关内容作形象化的处理。强调数学非形式化的一面,弘扬数学的人文精神,除了知识的学习外,更应强调数学的思维方式、理性精神及数学在实际生活的应用。将课堂教学与课外指导相结合,让学生到生活中去寻找所需的素材和资料,以此有效的培养学生的动手和实践能力,促进其情感、态度、价值观的发展。
(五)构建先进的教学评价体制