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中图分类号:G642.421 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2013)06-0098-02
1引言
从1995年开始,加强大学生文化素质教育工作已经成为高等教育教学改革的一项重要探索。通过十几年的研究和实践,很多高等院校对大学生进行文化素质教育都积极响应。教育部也先后制定了几项重要措施,下发了《关于加强大学生文化素质教育的若干意见》,成立了高等学校文化素质教育指导委员会,在全国普通高校建立了32个“国家大学生文化素质教育基地”。
人文素质教育主要是通过对学生加强文学、历史、哲学、艺术等人文社会科学和自然科学方面的教育,以提高全体大学生的文化品位、审美情趣和科学素质。数学文化修养显然也是人文素质教育的一部分。数学文化不是讨论数学问题的,它是一种以数学为背景的文化。通过这种教育学习,就是要把数学变得容易理解,教会学生如何去品味数学、欣赏数学,亦即从文化的角度去看待数学,从而达到提高学生人文素质和满足专业学科知识需要的目的,更重要的是让学生具备均衡的文化素质和与时代相适应得知识结构。
2 数学文化、数学课程与学生素养
数学文化是人类的基本文化,不仅包括传统的数学知识,还包括数学精神、数学思想、数学美等。数学文化几乎与社会的各个方面都有紧密的联系。数学也是一种素养,影响着每一个人的思维方式和言行举止。日本的米山过藏曾经说:“我搞了多年的数学教育,发现学生在初中、高中接受的数学知识因毕业进入社会后,没有什么机会应用这些作为知识的数学,所以出校门不到一两年就忘掉了。然而不管他们从事什么业务的工作,唯有深深铭刻于头脑中的数学精神、数学思维方法、研究方法和着眼点等,都随时随地发生作用,使他们受益终生。”由此可见数学文化对学生素质的提高有重要作用。
3 数学教学中渗透数学文化的策略和方法
数学文化的价值不容忽视,如何在教学过程中渗透数学文化是每一位数学教师应当思考的问题。课堂上的时间是有限的,教师要善于把握重点,充分发挥学生的主体作用,积极倡导学生进行合作探究学习。笔者认为,渗透数学文化教学应从以下几方面入手。
3.1 营造数学文化氛围,多角度地展示数学文化的魅力
首先,搜集数学故事,体会数学的发明过程。教师可督促学生利用课外读物、数学杂志、因特网等信息工具去搜集数学故事(如数学名词、数学符号等)。任何一个数学名词、数学符号都是伴随着数学发展的需要而产生的,并有着一段鲜为人知的经历。如:“+”由拉丁文“et”(和的意思)演变而来,16世纪意大利科学家塔塔里亚用意大利文“più”(加的意思)的第一个字母表示加,草写为“u”,最后变成了“+”号;“√”是由拉丁字母“r”演变而来;在极限的定义中常用的符号“”“”分别是英语单词Any(任何的)、Exist(存在)的首字母的倒写和反写;因为定积分的定义当中涉及求和,积分符号“∫”是拉长的“S”(英语中求和sum的首字母)。学生通过对数学故事、数学符号的了解,有助于加深对数学知识的了解,体验到数学并非枯燥乏味,而是充满智慧与生命的。
其次,了解数学名人,领会数学家的科学精神。古今中外,每一位数学家成功的过程都是值得学生去了解和学习的。他们有废寝忘食、孜孜不倦的求真态度,屡败屡战、永不言弃的坚定意志,矢志不渝、追求真理的献身精神。我国古代南北朝的祖冲之用挪动筹码(小竹竿)的方法进行计算,将圆周率精确到3.141 592 6与3.141 592 7之间。欧拉年近60时双眼失明,接着彼得堡失火殃及他的住宅,书籍和大量手稿焚毁,5年后,爱妻病故。在这些不幸面前,欧拉没有退缩,而是以坚韧的毅力奋斗着、拼搏着,他凭借着惊人的记忆力和罕见的心算能力,让人笔录他的发现,17年的时间里写出400多篇论文和多部专著。一个个真实生动的故事拉近了数学家与学生的距离,使学生坚定学好数学的信念。
最后,认识数学美,欣赏数学美。许多人质疑:数学中存在美吗?普洛克拉斯曾言简意赅地指出:“哪里有数,那里就有美。”20世纪最有影响力的哲学家、数学家和逻辑学家罗素也说:“数学,如果正确地看,不但拥有真理,而且也具有至高的美。”数学美蕴涵丰富的思维与方法,通常将其划分为简洁美、对称美、统一美、奇异美、抽象美等。学生在学习数学的同时进行积累和对比,认识数学美,欣赏数学美。如人们在使用正整数过程中根据其特点规律,发现了完美数、默森数、回文素数、孪生素数;在数理演算与证明过程中,人们逐步发现反证法、RMI方法、抽象法等。再如大家熟知的“黄金分割”“黄金比”,之所以这样称呼,是因为这种“分割”和这种“比”在视觉上给人极大的愉悦感,非常难得,如黄金一样珍贵。黄金比,是工艺美术、建筑、摄影等许多艺术门类中审美的要素之一,认为它表现了恰到好处的“和谐”。对美的认识和欣赏可以培养学生的美感,提高鉴赏力,陶冶情操。
3.2 课堂渗透数学文化,提升学生素质
首先要渗透数学史,揭示知识形成发展全过程。数学史揭示了数学知识的现实来源与应用,让学生在学习知识的同时,了解知识是怎样在人脑中形成并发展的,在发展过程中遇到过哪些问题。如在学习三角函数时教师向学生介绍古代天文观测和航海时所遇到的问题(即角与角的关系),由此产生球面三角,之后又由于间接测量和测绘工作的需要而出现平面三角,经数学家逐步改进,才出现今天这样完善的三角函数及相互关系。再如讲导数的概念时,可给学生介绍导数概念的产生是为了解决当时的一些实际问题,如变速直线运动的瞬时速度,以及设计透镜时所需求切线的方程。通过对数学知识形成发展历史的学习,才能让学生学会如何去思考问题,从而培养学生的创新思维能力。
其次要讲解数学名人名题,培养学生的思维能力。数学在其发展过程中遗留下许多疑难问题,长期以来,学者不断研究,有的至今没有答案,有的则是在附加条件后才得以解决,适当地向学生介绍这些内容,展示数学的严密性、逻辑性和创造性。如古希腊遗留的尺规作图三大难题(三等分角、化圆为方、倍立方体),其中三等分角被认为不可能实现,而在附加条件――给直尺加上刻度,则可实现。学生在了解数学界的许多至今尚未解决的难题后,必然会激发他们的探究实践兴趣,对比加以思考。陈景润就是听到老师对哥德巴赫猜想的介绍而下决心向皇冠上的明珠进军,从而证明出“1+2”,与哥德巴赫猜想只有一步之差。一位美国数学家称赞他“移动了群山”。
最后要重视数学应用,感受数学的应用价值和社会需要。数学是社会发展的产物,在一定程度上又推动社会发展。数学知识、数学思想和数学方法几乎渗透到人类所有的知识领域。“一个国家的科学水平可以用它消耗的数学来度量。”(拉奥・柯西)有需要才会有动机,学生只有在感受到数学的应用价值和社会需要后,才会产生学习动机,进而学好数学。如在极值的应用、微分方程等教学中可以融入许多物理、化学、生物、经济等知识,建立模型,用所学的数学知识来分析模型,最后解决模型。这样,学生可以充分体验数学的应用价值,提高学习兴趣,同时也为后续其他课程奠定坚实的基础。
3.3 开展数学活动,给学生学习文化的空间
首先要撰写数学论文,自办数学小报。在学生了解数学文化以后,教师进行系统讲解,引导学生将内容进行加工整理,写成论文,或将自己的所思所想写成日记,全班学生进行讨论评比,选出优秀并奖励或建议投稿。另外,教师可组织学生发挥自己的聪明才智,出版数学文化报、板报等,共同分享学习数学文化知识的乐趣。
其次要开展数学建模,制作手工模型。课外作业的形式丰富多样,不能只局限于做作业,教师应不定时地组织学生开展数学活动(如开展数学建模,制作手工模型)。数学建模是将知识与生活联系起来的重要手段,教师可规定每学期至少要开展一次数学建模竞赛。制作手工模型是手脑并用、开动思维、发挥想象的好机会,通过这些活动可以培养学生的问题意识和解决问题能力,真正意义上让学生理解数学、掌握数学。
4 结语
在数学课程中渗透数学文化是数学素质教育的体现。大多数教师虽然也已认识到数学文化的价值,但是由于受传统教学模式和其他因素的影响,数学文化很难有机会进入数学课堂。面对这种情况,教师要及时地转变思想,更新观念,树立正确的教学观,加强自身的学习。可以通过读一些数学教育理论和数学文化方面的著作和论文,提高自己的数学教育理论修养和数学文化修养;也可通过学习和借鉴一些名师的课例,体会数学文化的深层次内涵,在教学实践中改变自己的教学模式和方法。
基于此,笔者建议教师应努力做到:首先,更注重数学知识和其他学科的联系,特别是数学和其他知识的联系,积极地探索发掘数学文化素材,注重从生活的例子中找到数学知识、方法、思想和观念的胚芽;其次,适当地降低“硬数学”(数学知识、数学技巧、数学能力等)的要求,提高对“软数学”(数学思想、数学观念等)的要求;最后,在课程考核环节,要降低形式化的要求,注重对知识的理解与应用。总之,只有真正地将数学文化带入教学过程,才能提升学生的综合素养,才能使数学素质教育真正落到实处。
参考文献
[1]顾沛.数学文化[M].北京:高等教育出版社,2008:2.
对数学文化的思考与实践
六合励志双语学校 俞晓强 13405881122
[内容摘要]
数学是思维的体操,体操给人的感觉是轻巧的,灵动的,柔美的,数学也应该是灵动的、活跃的。但在实际的教学中,数学对于很多学生却是沉重的,思维没有应有的跳跃。
在对教师的教学方法的思考之外,笔者认为还应考虑到教学的内容在促进学生学习数学的兴趣和思维发展方面的重要作用。
在教学中,笔者把数学课外活动当作实践教学“让学生感兴趣的数学”的“试验田”。通过数学史话、数学家故事、拓展训练 、科学性小研究等多种活动,达到了“感受数学趣味、体现思维灵性、发展创造才能、激发学习兴趣”的效果。
在正文中,我从理性思考、具体实践两个方面进行阐述。
[关键词] 数学 文化 思维
[正 文]
一、思考:什么样的数学才是最吸引学生的?
“数学是思维的体操”,数学的学习从根本说就是对人思维的培养。数学思维品质具有广阔性、深刻性、灵活性、创造性、批判性等几个特性。数学应该是充满灵性和智慧的一门学科。
数学教师经常为学生不爱学习数学而苦恼,我们经常抱怨学生“不动脑筋”。而越是到初中阶段,我们越是发现学生对数学是苦恼的,畏难的,思维是停滞的,他们经常把解题结果正确性寄希望于老师的讲解。
纵观我们的数学教学:单调的讲解,人为制作的所谓“思维难度”,为了形成技能而进行大运动量的练习。数学缺少了思维的快乐,缺少了文化的内涵,缺少了所该有了的灵性。
因此,我们呼唤数学文化的回归,呼唤数学灵性的体现,创设最能吸引学生的数学内容。
什么是数学文化?它是人们很自然地用数学的思维方式、数学问题解决的方法去看待现实生活中的问题,并丰富我们的生活的一种活动,这种活动不是刻意的,而是自然的习惯思维结果。
知识可作为学习的最重要的内容,但如果不增加数学文化的元素,就不会培养出真正有数学素养的人。现在的课堂中把解题训练作为数学学习的全部内容,使数学文化在课堂学习中无法体现,而学生在枯燥的训练中,随着年级的升高,对数学越来越惧怕,数学何以能促进改革其思维的发展。
从对数学知识的掌握,到对数学文化的理解是对数学知识一种全新的提升,数学文化的范畴比数学知识当然是大的多,同时它真的成为本身数学素养的一部分,而不是一种机械的解题能力。缺乏文化氛围的简单的知识教授,只会使学生限于无穷无尽的记忆和解题中,最终是兴趣的消失,思维的停止。如同数学中的奥数原来是培养学生的思维能力的,最后却是越来越多的学生在接触奥数后逐步散失了对数学的兴趣,数学成了学生最不喜欢的一门课。
在对现行的数学教学的反思中,对数学文化的回归的呼唤表明:如果数学本身的价值和意义,数学教学对促进人的发展、构建人的精神、形成人的理性思维能力的价值和意义在学生数学中得不到体现,数学教学何以能培养有“文化”的,有创造性思维的人。
在教学中,我一直在不停的实践,寻找最能打动学生的数学知识。在教学中,最让学生感兴趣的不是我教授教材的内容,而是我的丰富多彩的数学课外活动。
上完上一节,学生就关注我的下一节的内容,他们努力做好作业,以使我不占用课外活动来讲解题目。
在对学生进行数学文化的渗透中,课本是其主要的内容,但课本中对数学文化不是主要内容,数学文化是教师在渗透中进行的。
在这里我重点谈一下在数学活动课中数学文化的渗透,在这里,学生将充分感受到数学的乐趣。数学文化作为一种精神层面的力量,对学生的数学意识、数学兴趣的培养有重要的作用。
二、实践:在课外数学活动中渗透数学文化:
1、体验——形成积极思维的动力:
中国在数学研究上自古以来一直有突出的成就。这方面的知识所表示出的中国人的智慧,对学生来说既是一种思想道德教育的内容,也是激发学生在数学知识产权的学习上有积极思维的动力。
由数学故事所引发的思考会使学生在体验一些数学家的故事中感受数学的真实性,同时促使学生在数学思考中感受数学家的研究快乐从而内化为自己的情感体验。
如学生学习算术平方根的时候,查到平方根“ ”,1220年意大利数学家菲波那契使用R作为平方根号.十七世纪法国数学家笛卡尔在他的《几何学》一书中第一次用“ ”表示根号。“ ”是由拉丁文root(方根)的第一个字母“r”变来,上面的短线是括线,相当于括号 。学习数学,是从学习数学符号开始的。每一个数学符号,它的产生都有一段鲜为人知的经历。让学生通过查阅资料,对它们寻踪探源,可以让学生在了解数学发展史的同时,体会到数学符号并非枯燥乏味,而是充满着智慧灵光、闪烁着生命活力。 数学符号故事也将会引发学生对数学的强烈好奇心,增强学习数学的兴趣。
再如:八卦一般是与封建迷信相联系的,而这里也有着丰富的数学知识,尤其是德国大数学家莱布尼兹(Leibniz,公元1646-1716年)曾经为设计乘法计算机而绞尽脑汁时,他收到了一个到中国来的传教士寄给他的八卦图。使他从中受到启示:如把“--”看成“0”,把“-”看成“1”,形成了下面的联系:
学生听后非常兴奋,现代的电子计算机的发明路上,也曾经有过中国古人的智慧。
2、探索——培养学生思维的广阔性:
在数学教学中,对知识技能的培养大于对学生思维的培养,在现在新课程理念的指引下,更重视对学生的思维多样性的重视。但这种思维多样性的培养,经常受到课程内容的限制。同时在应试的思想下,多种思路的解法经常只是在新授时的展示,在练习中又逐渐被老师所希望的那种方法固定下来。
从课本中走出来,提供更丰富的探索内容,消去了担心学生的多样性的解法会对考试成绩产生影响的顾虑,教师的教和学生的学更自由和灵动了。在数学活动课上,根据学生掌握数学的程度,适当地安排介绍古今中外数学史上的一些名题。如向学生介绍中外数学家解决“幻方”的不同策略:杨辉法、罗伯法;介绍欧拉哥尼斯堡的“七桥问题”、牛顿的“牛吃草问题”等等。这些历史数学名题,因其精妙的解题思想与策略,向学生展现了数学的无穷魅力,将会深深地吸引着他们,启迪着他们的心智,激荡着他们的心灵。
例如:在教学勾股定理这一节内容时,向学生展示了勾股定理名证欣赏片段
如图1,ABC 为一直角三角形,其中∠CAB为直角,在边 AB、BC 和 AC 上向外分別作正方形ABFG、BCED 和 ACKH,过点 A 作直线AL垂直于DE交DE于点L,交BC于点M,连接CF、AD。
图1 欧几里得证明
这个证明巧妙地运用了全等三角形和三角形面积与长方形面积的关系来进行。不单如此,它更具体地解释了“两条直角边边长平方之和”的几何意义,这就是以ML将正方形分成BMLD与MCEL的两部分!这就是各种证明方法中最为著名的欧几里得证明法!
在这种证明方法中体现着一种很重要的思想方法(幻灯片演示:图2):
图2 动态演示欧几里得证明方法
本案例以勾股定理的证明为介绍内容,分面积法、拼拆法、剖分法、直接法四种典型的思考方法进行介绍。通过介绍历史上一些有名的证明方法,如:欧几里得证明方法及其动态演示、赵爽的弦图证法、伽菲尔德证明方法等等,引导学生在欣赏历史上的勾股名证时体味数学家思维的精妙,数学证明的灵活、优美与精巧,感叹数学的美!
在传统的勾股定理教学中,教师往往对证明方法一笔带过,而将重点放在定理的结论介绍与应用训练上,探究文化内涵也只是利用其“谁比谁早多少年”来对学生进行爱国主义教育。
设计这样一堂“勾股定理名证欣赏课”,将多元文化引入数学课堂,我们就会发现“谁比谁早多少年”已经不是最重要的了,重要的是:数学是全人类共同的遗产,不同文化背景下的数学思想、数学创造都是根深叶茂的世界数学之树不可分割的一枝,从而消除民族中心主义的偏见,以更加宽阔的视野去认识古代文明的数学成就,同时,通过不同数学思想方法的对比,如介绍的各种方法中所涉及的进与退、分与合、动与静、变与不变、数与形、一与多等等的辨证思想,可提高学生数学创造性思维能力,并学会欣赏丰富多彩的数学文化。
在教学的过程中,可安排足够多的时间让学生在欣赏的基础上自己动手进行拼、补、凑的实践活动,亲自体验发现的过程,感受动手的乐趣。
再如:我在班上给学生上了“与众不同”一节找规律的课。首先给学生呈现了以下的图形让学生探求规律。
学生的观察角度一开始就多样起来,与我的预设答案完全不同的想法,我都给以了充分的肯定。结束前,我尝试着要求学生自己能想这样创造一些与众不同不同的图像吗?并且能说出合理的理由。作业交上来后,合理而有趣的构思非常出色。下面就是就个出色的作品。
图一
图二
图一的同学对汽车感兴趣,他设计的图案全是用汽车的标志作素材,他说这里面也有与众不同不同的数学内容。比如说;其它图案的图形内部的线段交点都多于一个,只有最后一个图形的内部线段的交点只有一个。
图二的同学巧妙的利用数学中的运算符号编题,只有图六的图形不是运算符号,其它图案的图形都是+、-、×、÷、=、[ ]组成的。设计巧妙,图性直接和数学联系起来。
在具体的情景和物体中能用数学的眼光观察分析它们,这是学生数学素养培养的重要方面,在这里数学不在是“与我无关”的枯燥的内容,而是有了文化的气息,数学文化与学科教学联系了起来。
3、创造——拓展学生思维的创造性。
在今天的教育教学中,培养学生的创造性的思维是一种达成共识的教学趋势。决定一个民族和一个国家今后发展力量的是有大量的创造性的人才,大量的模仿式的解题训练使学生的创造思维被扼杀,灵活多变的解题变成了只是机械的对解题方法的套用。在日本非常流行一些几乎没有实用价值的异想天开的节目,如《超级变变变》》《鸟人比赛》等,有研究表明正是这些民间的创造性很强的节目使日本在创造发明方面有很了不起的成果。
我把趣味数学引入到课堂中,“异想天开”就是我的尝试。给学生一组图片,如:
……
让他们自由的展开想象的翅膀,把简单的线条组成的图案具体转化为生活的物象。思维完成了由抽象到具体的自由转换。在这里数学的意义被放出大了。简单的枯燥的学科数学变成了有包容性的“大数学”
第一个图形,有人说它是瓦片;有人说它是书的背脊;有人说它是一个圆柱的一半……,第二个图形,有人说它是一面扇子;有人说它是一面将要打开的门;有人说它是墙的一角……。“积极思考,踊跃发言”不再是老师一再强调的内容,真正变成了学生的自我表现需要,最不喜欢说话的孩子也有了发言的冲动。
我要求他们把自己的想象在纸上画出来,一个个生动的名字又出现了:我的思维仓库、我的思维百宝箱、世界上最古怪的想象……
学生在课堂上享受着想象,他们想象着并快乐着。合理想象、合理推理、抽象能力都得到了体现。
这样的数学课堂使学生产生了什么变化呢?超过了我的预期想象。在数学活动课开始之前,他们反复询问:今天上什么?临时改动数学活动课内容,需要先和学生商量,否则学生会极力反对。在这里老师和学生都享受到数学的“教”与“学”的快乐。
在整个实践中,我主要是侧重于数学史话,数学故事,智力数学等与课本知识完全不同的知识进行教学,虽然是数学文化中的一种较浅的层面。但它对学生学习数学的兴趣,形成积极思维的动力,拓展探索的能力方面仍然发挥了明显的作用。当数学文化的魅力真正渗入教材、到达课堂、溶入课堂教学时,数学就会更加平易近人,数学教学就会通过文化层面让学生进一步理解数学、喜欢数学、热爱数学,而要实现数学文化走进课堂的目标这需要我们教师坚持不屑的努力。
参考文献
[1]陈琦,刘儒德《当代教育心理学》 北京师范大学出版社出,1997年4月
[2]邓东皋,孙小礼,张祖贵.数学与文化[M].北京:北京大学出版社,1999.
[3]张楚庭 数学文化[M].北京:高等教育出版社,2000.
[4]沈康身 历史数学名题赏析[M].上海:上海教育出版社,2002.
[5]涂荣豹 《数学教学认识论》 南京 :南京师范大学,2007.9.13
[作者简介]:
关键词:数学文化;数学素养;数学名言
“给我五个系数,我将画出一头大象,给我六个系数,大象将会摇动尾巴。――柯西”
多么生动形象的一句话,亲爱的读者朋友们,谁能告诉我它的含义?
一、数学文化
从狭义上讲,数学文化是指数学的思想、精神、方法、观点、语言,以及它的形成和发展;从广义上说,数学文化还包含数学家、数学史、数学以及数学发展中的人文成分、数学与社会的联系、数学与各种文化的关系等等。
什么是数学素养?顾沛先生说,很多年的数学学习后,那些数学公式、定理、解题方法也许都会被忘记,但是所形成的数学素养却是终身受用。下面我举出本人在教学中的一点尝试,希望各位读者能通过这些小故事,体会到我们的数学素养。
二、数学热爱者的尝试
作为一位数学教师,其实也是一位数学热爱者。让我着迷的不仅是数学本身的美,还有数学的文化气息,数学家们的人格魅力。于是自己编制了《数学素养小手册》,培养孩子们上网收集,查阅资料能力,了解数学家,数学名言,数学小谜语,以及与大家分享,数学小故事,小知识和小趣题等,还有亲子活动,我是爸爸妈妈的小老师以及自我评价等,受到孩子们的喜欢。
在孩子们中间开展课题研究,如关于桥梁的“我是小小设计师”,鼓励有条件的孩子制作自己的桥梁设计等,孩子们积极性很高,也调动了家长的共同参与。学到圆这一部分时,调动孩子们自己查资料,制作关于的PPT,自创以圆为主题的设计图,绘画小小纸盘画等,并以此整合成为数学公开《穿越千年的》,以课堂情景剧的形式演绎的过去与现在。大家积极参与,热情高涨,印象深刻,爱上了小。注重对孩子想象力和创新能力的培养,给孩子充分的尊重,让他们爱上数学,发现数学,享受数学,展示数学才能。只要有创意,都乐于及时与同学分享,在QQ群里与家长们分享。
三、我们的心灵鸡汤――数学早点心
数学老师上早读,读什么呢?读公式,读法则,读定律?还可以来点儿什么呢?我决定为孩子们编辑一本数学小读本,其中收录了几十条数学名言,选编了几名极具代表性的中外数学家的故事,编成了我们的《数学小读本》。利用早读时间朗读与赏析,渗透数学知识,开拓视野,一起跟我们来看看吧!
首先全班齐读“数学名言”部分,孩子们,说说你的理解。你最欣赏哪句名言?孩子们大方地站起来,纷纷表达自己的想法:
我最喜欢这句话
1.上帝是一位数学家!――雅克比
这句话简洁明了,大气磅礴!得到了众多学生的追捧。
2.数学的本质在于他的自由。――康托尔
数学家的心是自由的,我们学数学,做数学的时候也能体会到,特别是数学题的方法多种多样。
3.一个数学家越超脱越好!
远离城市,远离喧嚣,静心于自己的一片天地,享受心灵与大师的对话。
4.纯数学是魔术家真正的魔杖。――诺瓦列斯
我便在旁边画上一个数学王冠,再配上一根魔术杖,孩子们都笑了!
5.一个没有几分诗人气的数学家永远成不了一个完全的数学家。――维尔斯特拉斯
我同样很欣赏这句话:不能在心灵上作为一个诗人,就不能成为一位数学家。
俄罗斯女数学家柯瓦列夫斯卡娅语。丘成桐先生也有很好的历史文化底蕴,大师绝不是只局限于某个狭隘的专业的。
6.这是一个可靠的规律,当数学或哲学著作的作者以模糊深奥的话写作时,他是在胡说八道。――怀德海
所以我们也要学习白居易平易近人的“大白话”,把复杂的问题简单化,化繁为简才是高手也。
7.无限,再也没有其他问题如此深刻地打动过人类的心灵!――希尔伯特
在找规律问题中我们可以体会到。
8.如果谁不知道,正方形的对角线同边是不可通约的量,那他就不值得人的称号。――柏拉图
可怜又可敬的无理数发现者希帕索斯却为真理献出了生命!
9.在数学的领域中,提出问题的艺术比解答问题的艺术更为重要。――康托尔
所以才有了千年难题,吸引一代又一代的爱好者去探究,也促进了数学各分支的发展。
10.上帝创造了整数,其余所有的数都是人造的。――克隆内克
万物皆数也,毕达哥拉斯学派一直所推崇的。
11.数学发明创造的动力不是推理,而是想象力的发挥。――德摩
人类离开了想象。世界将会怎样?
12.“给我五个系数,我将画出一头大象,给我六个系数,大象将会摇动尾巴。――柯西”
有一次,孩子们读完后照例相互提问与赏析。一个孩子文问道:“请问这句话是什么意思?”其他同学无人应答,科代表便顺势抛给了我,“下面请老师给我们讲讲这句话的含义。”
这句看似简单,却又令人疑惑的一句话我也未去细究呀!那我得利用课间时间赶紧上网去查呀,还真是没有查到这句话出自于柯西的哪本书,或是什么时候,什么场合的妙语!
第一节上课了,没办法,硬着头皮上吧。好吧,我们不妨先来画头大象的简笔画:为了突出大象的特点,姑且认为是五个系数,大大的脑袋,长长的鼻子,大大的耳朵扇子,咽档纳碜樱四根大柱腿,那就五个要素了!还有一个,谁来画?
同学们果然自告奋勇者,画上了一根飘逸的尾巴!还可分享一下盲人摸象,曹冲称象等故事。
当然还是老实告诉孩子们,这只是一个趣解而已,柯西先生的真正含义还得孩子们继续去探究呢。谜底也许藏在他研究的单复变函数或是常微分方程中,柯西定理、柯西不等式还是柯西收敛准则?
上网一查,柯西先生还真有趣:柯西(Cauchy,1789―1857)是法国数学家、物理学家、天文学家。其父亲是一位精通古典文学的律师,与当时法国的大数学家拉格朗日与拉普拉斯交往密切。少年时代的柯西数学才华颇受他们的赞赏,并预言柯西日后必成大器。拉格朗日向其父建议“赶快给柯西一种坚实的文学教育”,父亲因此加强了对柯西的文学教养,使他在诗歌方面也表现出很高的才华。
柯西在学生时代,有个绰号叫“苦瓜”,因为他平常像一颗苦瓜一样,静静地不说话,如果说了什么,也很简短,令人摸不着头绪,和这种人沟通,是很痛苦的。柯西的身边没有朋友,只有一群妒嫉他聪明的人。当时法国正在流行社会哲学,柯西工作之余常看的书,却是拉格朗日的数学书,这使他赢得另一个外号“脑筋劈哩啪啦叫的人”,意即神经病。
柯西的母亲听到了传言,就写信问他实情。柯西回信道:“如果基督徒会变成精神病人,那疯人院早就被哲学家充满了。亲爱的母亲,您的孩子像原野上的风车,数学和信仰就是他的双翼一样,当风吹来的时候,风车就会平衡地旋转,产生帮助别人的动力。”1816年,柯西回到巴黎,担任母校的数学教授,柯西自己写道:“我像是找到自己河道的鲑鱼一般地兴奋。”不久他就结婚,幸福的婚姻生活,有助于他与别人沟通的能力。可见柯西语言幽默,文化功底深厚。
柯西在纯数学和应用数学的功力也是相当深厚的,在数学写作上,他是被认为在数量上仅次于欧拉的人,他一生一共著作了789篇文和几本书,其中有些还是经典之作。据说,由于柯西的作品实在太多,印刷厂为了印制这些论文,抢购了巴黎市所有纸店的存货,使得市面上纸张短缺,纸价大增,印刷厂成本上升,因此,科学院后来规定论文最长的只能有四页,所以,柯西较长的论文只得投稿到其它地方了。
感悟:文学功底很重要!
四、关于数学家的故事
我首选取了天才的大数学家――高斯,他那从1加到100的故事早已成为了经典。三岁就已经会计算,而且还可以指出爸爸计算帮工的工钱算错了,不是天才又是什么?
第二位选取了数学家欧拉,一个喜欢追问的孩子,追问老师,天上的星星有多少颗?却被教会里信奉上帝的神学老师赶回了家,成了一个放羊娃。年幼的他成功地帮爸爸不花钱地解决了,新羊圈的围栏问题。这也正是长方形和正方形面等周长,面积最大问题,直到现在也常出现在各种考题和故事中,被人们所还津津乐道。
第三位是20世纪最重要的科学家之一――冯・诺依曼,计算机之父。周末让孩子们写了读后感,有的孩子们写的还真棒呢(请见后面)。
第四位选择现代著名数学家陈景瑞,沈元教授给他上了一节课,“送他一颗明珠”,在他心中埋下了一颗种子,立志要证明出哥德巴赫猜想,拿下世界难题。赠人玫瑰,手有余香,我们数学老师,也有这样的权利和义务,多么幸福和圣神呀!
后面我还特意选了几位女数学家,这对女孩子学好数学有很大的激励作用呢。 最后选了苏步青和熊庆来,特殊抗战时期,不忘初心,为国效力,可钦可敬!
最后,给大家推荐一本好书――北京大学出版社《美妙的数学》(吴振奎著),让我们一起爱上数学,欣赏数学,享受数学吧!
请欣赏孩子们的读后感吧:
在这个星期,我读到计算机之父冯・诺依曼的故事。在故事中介绍了,他是美国核计划的协调员,“曼哈顿计划”中最重要的科学家之一,长崎原子弹的缔造者。看了这些对他的介绍,我不禁尊重起他来,心中有一种暗暗的敬佩感。
当我看到他居然六岁时就能心算做八位数乘除法,八岁可以精通微积分……这时我又开始暗暗吃惊了。再往下看,当时人们对他的学问,编成了一句长期流传的笑话:诺依曼其实是一个懂得怎样完美模仿人类的外星人。
此时此刻,我想:他能够取得这么大的成就,这么多人的赞赏,与他刻苦钻研,勤奋努力是分不开的,以后我也要努力学习,像他一样取得伟大的成就!――欧阳思捷
更有给冯・诺依曼画漫画的:
我觉得冯诺依曼的样子:
样式一:大家好,我叫诺依曼,今年3000000亿岁了,我有着最强大脑,是个surper数学家。
样式二:思考中,翘着二郎腿,耍酷最重要!
样式三:还是电磁波,思考中……因为头脑太重,必须要强壮的脖子,头大最重要。
――刘耘文字配漫画
再欣赏一位学霸的感悟吧:
冯・诺依曼是匈牙利的一位重要而又不可一世的数学家,他从小就是举世公认的天才,以惊人的数学天赋和全面的知识,在学术界获得了极高的名望。他不像与他齐名的英国数学家哈代,有着广泛的兴趣。
1.以生为本 多元融合 推进大学数学教学改革
2.教学名师视角下提高大学数学教学效率的教学策略
3.大学数学与中学数学教学内容衔接研究
4.试论大学数学教学的效率策略
5.大学数学教学中融入数学文化的探讨
6.大学数学研究性教学的实质及探索
7.大学数学分层教学的理性思考
8.大学数学与高中数学新课标衔接的调查分析
9.将数学实验的思想和方法融入大学数学教学
10.大学数学学习障碍的成因与对策
11.浅谈中学数学与大学数学的衔接
12.数学史在大学数学教育中的作用
13.大学数学教学改革探讨
14.论大学数学教育中的人文精神
15.MATLAB软件可视化效果在大学数学中的应用
16.大学数学课程分级教学的现状与启示
17.大学数学教学过程中数学建模意识与方法的培养
18.数学建模思想在大学数学教学中的渗透
19.大学数学教学质量现状及提高对策
20.大学数学与高中数学教学衔接的探讨
21.一般本科院校《大学数学》教学现状分析与改革思路研讨
22.数学实验在大学数学教学中的应用
23.新课程标准下大学数学(微积分部分)与中学数学衔接问题的研究
24.论大学数学教学与中学数学教学的衔接
25.大学数学教学与数学文化研究
26.大学数学分层次教学的意义与实施
27.大学数学课程模块化教学改革研究
28.基于应用型人才培养的大学数学课程教学改革
29.关于大学数学教学方法改革的现状分析与思考
30.基于高中数学课改的大学数学课程体系改革
31.探索中学数学与大学数学的衔接
32.大学数学教学中创新思维能力的培养
33.大学数学与高中数学教学的衔接问题
34.浅谈数学文化在大学数学教学中的渗透
35.大学数学与中学数学教育衔接中的瓶颈与对策
36.数学理论与数学应用在大学数学教育中的关系与作用
37.大学数学教学中渗透数学文化的途径
38.数学竞赛促进大学数学教与学
39.数学文化融入大学数学课程教学的改革
40.大学数学情境教学的实施探索
41.谈大学数学教育研究
42.大学数学教育改革的实践与探讨
43.浅谈大学数学与新课标下高中数学的接轨
44.浅析大学数学教学中数学建模思想的融入
45.大学数学教学引入数学史的思考
46.数学教师数学知识的性质及对其大学数学教育的启示
47.Matlab在大学数学教学中的应用研究
48.大学数学课程教学改革的实践与研究
49.大学数学模块化教学改革探索
50.对在大学数学教学中渗透数学建模思想的研究
51.“卓越工程师教育培养计划”视阈下的大学数学教学模式构建
52.兴趣驱动教学法在大学数学教学中的应用
53.“五模块”大学数学课程师资培训模式创新与实践
54.基于大学数学课程建设的提高学生数学学习兴趣和能力的探索
55.关于非数学类专业大学数学课程教学改革的建议
56.大学数学课堂学习环境特征分析
57.大学数学教育在创新人才培养中的地位和作用
58.基于建模思想的大学数学教学方法探究
59.基于Logistic模型的大学数学挂科原因实证分析
60.应用型本科高校大学数学分层次教学改革探讨
61.大学数学分层次教学的实践与意义
62.大学数学课程教学改革的研究与实践
63.开设大学数学实验课的探讨
64.谈创新与大学数学教学
65.大学数学教学中渗透数学文化的实践与思考
66.大学数学教学内容与课程体系改革探索
67.应用型本科大学数学课程的教学定位分析
68.开展大学数学第二课堂辅助教学的应用实践和思考
69.大学数学课程讨论式教学模式研究
70.大学数学实践教学改革的探索
71.在大学数学教学中渗透数学建模思想的思考
72.借助翻转课堂来提高大学数学教学质量
73.关于大学数学的创造性思维教学模式的探讨
74.大学数学教育与中学数学教育衔接
75.浅析大学数学教学存在的问题及对策
76.大学数学教学与创新能力培养
77.大学数学教学与中学数学教学衔接问题研究
78.大学数学教学现状和分级教学平台构思
79.大学数学课堂教学改革方向研究
80.数学建模思想融入大学数学教学研究与实践
81.探索大学数学教育中数学软件应用能力培养的新方法
82.浅谈大学数学教育之“中学后”的问题及对策
83.大学数学与中学数学学习方法的衔接
84.农科大学数学教学中渗透数学文化教育的探讨
85.大学数学基于“翻转课堂”教学模式的探索
86.数学文化对大学数学教育的意义和作用
87.漫谈大学数学教学的目标与方法
88.数学文化在大学数学教学中的重要性分析
89.浅谈数学史在大学数学教学中的应用
90.创造性思维与大学数学教育
91.依托数学实验与数学建模的教学 激发培养大学数学的学习兴趣
92.大学数学分级教学的思考与探索
93.民族学生大学数学教学改革研究
94.大学数学教学期盼人文精神渗透
95.大学数学与高中数学课程内容的衔接
96.Matlab在大学数学教学中的应用
97.浅谈大学数学微课程教学设计竞赛
98.地方院校大学数学分层教学模式初探
99.大学数学课程教育体系化调整与结构优化策略——基于西南交通大学视角
100.培养大学数学学习兴趣之我见
101.大学数学竞赛与数学教学改革
102.大学数学分层次教学平台的构想
103.大学数学教学改革思考
104.大学数学双语教学初探
105.大学数学教学中加强文化教育的思考
106.数学史与大学数学教育
107.论大学数学实验的内容与实现方法
108.关于从中学数学到大学数学学习方法转变的策略
109.关于提高大学数学学习兴趣的几点思考
110.R软件在大学数学教学中的应用探讨
111.一次大学数学调查带来的思考和启示
112.大学数学课程分级教学问题探讨
113.大学数学教学中渗透数学文化的策略研究
114.大学数学教学中的文化渗透
115.浅谈大学数学与中学数学教学的衔接
116.大学数学案例教学研究与应用
117.浅谈大学数学教学中的素质教育
118.从数学实验和数学建模看大学数学教学改革
119.刍议大学数学教育与中学数学教育的有效衔接
120.大学数学教学改革的探索与思考
121.回顾西南联合大学数学系
122.抗战前北京大学数学系的课程变革
123.数学建模思想与大学数学教学的整合
如今生活中随处可见各种图形图表、数据分析、逻辑推理等与数学相关的信息,大到GDP、CPI,小到房贷车贷、投资收益、商城折扣、时间估算等,这就需要我们用数学知识对现实问题进行分析、推断并提出解决办法,也就是说需要我们具备一定的数学素养。我国研究者曾选取与人民日常生活紧密相连的十几份报刊杂志作为获取数据信息的基本来源,了解人们日常生活中的数学。研究表明:[1]大数和百分数以相当高的比例出现在经济、科技、政治、生活的新闻和广告中,这说明在以商品经济为主和科技日益发展的社会中,信息的传递和交流更多的是定量的。[2]图形图表,尤其是各种各样的统计图表、统计表(如直方图、扇形统计图以及一些形象的统计图)出现较多,它们以清楚、明了、信息量大、对比度强等特点出现在报刊中。[3]与生活相关的报道以及广告中的数学内容很多也很丰富。在广告中,这些内容多与保险、房地产、储蓄、旅游等行业有关,如,方位图、直方图、数学术语、公式等。在一些报纸甚至出现了比较复杂的数学表达式(主要是代数式)。以上事实说明,不管我们愿不愿意,数学已经渗透到我们生活中的各个角落,数学在社会生活中的广泛应用需要公民具有一定的数学素养。数学素养是指主体在已有数学经验的基础上,在数学活动中通过对数学的体验、感悟和反思,并在真实情境中表现出来的一种综合性特征。数学素养可以通过数学知识素养、数学应用素养、数学思维素养、数学思想方法素养和数学精神素养等来分析。数学文化素养是指个体具有数学文化各个层次的整体素养,包括数学的观念、知识、技能、能力、思维、方法、数学的眼光、数学的态度、数学的精神、数学的交流、数学的思维、数学的判断、数学的评价、数学的欣赏、数学价值取向、数学的认知领域与非认知领域、数学理解、数学悟性、数学应用等多方面的品质。从数学素养、数学文化素养的内涵可以看出在数学素养的各个组成部分中或多或少都有数学文化素养的表现特征,所以对数学文化素养的研究可以借鉴数学素养的研究,而对数学文化素养的研究又有助于对数学素养的理论研究。目前国内外对数学文化、数学素养的研究较为成熟,但对数学文化素养的研究较少。应用技术型大学是我国近几年才提出的一种办学理念,在2013年6月由35所地方本科院校发起的应用技术大学(学院)联盟,地方高校转型发展研究中心才成立。将应用技术大学在校生作为数学文化素养的研究对象是一项开创性的工作。
2数学文化素养的研究现状
2.1国内外对于数学文化的研究现状数学是一种文化现象,一直以来都受到人们的普遍重视,但数学文化这种特殊的文化形态却一直没有被人们所重视。一直到20世纪的下半叶,美国著名的数学史学家M.克莱因在他的三本著作《古今数学思想》《西方文化中的数学》《数学———确定性的丧失》中对数学文化进行了系统地,见解独到的阐述。1981年美国著名学者怀尔德在其代表作《数学是一个文化体系》中指出:数学文化的发展己经到达一定的高度,被认为可以构成一个独立的文化系统。数学文化,是数学作为人类认识世界和改造世界的一种工具和能力,是数学与人文的结合。随后引发了对数学文化内涵界定的广泛关注。国内最早使用“数学文化”一词的学者是北京大学的邓东皋、孙小礼等人,他们在1999年合作编写了《数学与文化》一书,书中汇集了一些数学名家的关于数学文化的论述,该书是从自然辩证法的角度对数学文化进行了研究和思考。在这十几年中许多著名的学者李大潜、张奠宙、张顺燕等都从不同的角度发表了自己对数学文化的界定与理解。张奠宙认为数学是一种文化现象,并从文学、语言学和美学方面解释了数学是一种文化。李大潜从数学的知识性、工具性、基础性、科学性、技术性以及数学的语言等方面论述了数学是一种先进的文化,进而讨论了通过数学的训练,可以获得的数学素养并对数学文化教学提出了一些有益的建议。张顺燕在文化背景下的数学教学提出了实现四结合:历史与逻辑想结合、数与形相结合、理论与应用相结合、科学理论与方法论相结合,培养四种本领:以简驭繁、审同辩异、判美析理、鉴赏力的数学教学建议;并从数学与教育、数学与文明、数学与艺术三个方面论述了数学文化进行了论述。还有蔺云、胡良华、陈晓坤、黄秦安等人也对数学文化进行了相关的讨论。
2.2国内外学者对数学素养的研究现状数学素养的提出最早源于1982年英国的“学校数学教学调查委员会”编写的《考克罗夫特报告》(原名((Mathematicalcounts))。《报告》指出数学教育的根本目的是为了满足学生今后的成人生活、就业以及学习的需要。《报告》阐述了为满足这三种需要,学校数学的课程内容和教学方法;论述了进行良好的数学教学所需的多种条件和支持。《考克罗夫特报告》报告以后,立即引起了全世界的关注:提高学生的数学素养以便满足学生成人生活的需要成为各国数学教育改革的趋势,进而引起各国关于数学素养的评价研究。随后对数学素养的研究多是从数学素养的内涵、数学素养的生成策略、数学素养的评价这几个方面展开。由国际经济合作与发展组织组织(简称OECD)进行的国际学生评估项目(PISA)旨在评估OECD成员国15岁学生在阅读、数学及自然科学方面的知识、能力和技巧,以及跨学科的基础技能,希望了解即将完成义务教育的各国初中学生,是否具备了未来生活所需的知识与技能,并为终身学习奠定良好基础。通过国际间的比较找出造成学生能力差异的经济、社会和教育因素,从而进一步为各国改善自身的教育体制提供必要的参考指标和数据。PISA每三年将进行一次评价。2000年PISA评价中,阅读素养是主要领域,2003年数学素养是主要领域,2006年科学素养是主要领域。PISA把数学素养定义为:个人能认识和理解数学在现实世界中的作用,作为一个富于推理与思考的公民,在当前与未来的个人生活中,能够作出有根据的数学判断和从事数学活动的能力。数学素养包括:数学思考与推理、数学论证、数学交流、建模、问题提出与解决、表征、符号化、工具与技术八个方面。国际成人素养调查(IALS)中,把数学素养的概念建立在工作需要、不断扩展的生活需要、教育的需要、研究的需要和一些评价项目(如成人评价和学生评价)等五个方面。另外各国都在自己的课程标准中对数学素养提出了一定的要求。我国学者对于数学素养具体内涵的认识具有以下几种代表性的观点:(1)数学素养是一个广泛的具有时代内涵的概念,它包括逻辑思维、常规方法(符号系统)和数学应用三方面的基本内涵(孔启平)。(2)数学素养是数学科学所固有的内蕴特性,是通过教育培养赋予的一种特殊的心理品质和数学知识、数学能力与数学素养的关系这两个前提出发,认为数学素养涵盖创新意识、数学思维、数学意识、用数学的意识、理解和欣赏数学的美学价值五个要素(王子兴)。(3)文化的角度认识数学,理解数学,认为数学素养应包括以下几个方面:基本的数学知识;基本的数学技能;数学思想方法;数学应用意识和数学美学价值的欣赏。这几个方面彼此联系,互相渗透(张亚静)。(4)数学素养是在数学价值、数学方法、数学思想、数学精神的交替作用下生成的。数学素养的生成是通过不断反省而改善的,是一个长期反复、螺旋上升的过程。数学素养具有内隐性、超越性、长效性和反省性四个特征。数学素养的构成要素是数学“思维块”、数学方法、数学思想以及数学人文精神(全)。在数学素养的培养策略问题上,主要是一些一线数学教师通过了其具体的教学归纳总结。全对小学生数学素养的培养策略从联系生活实际、关注学习过程、重视实践应用三个方面阐述了具体的培养策略。王荣和罗铁山在教学中认为培养和提高学生的数学素养关键要提高教师素质,树立正确的数学观、教育观;在数学教学中要突出基本的数学思想和数学方法,重视数学语言的运用,从而达到用好数学的目的。潘小明分别从数学活动的视角和全球教育的视角对数学素养的培养进行了分析。目前我国还没有对数学素养进行专门的评价,不过已经有很多学者关注并提出建议。如黄华对比了上海数学中考对学生数学的测试和PISA对数学的测试,认为中考不仅可以对学生学习数学的成绩认定,而且可以诊断数学教学的问题,改善数学课程的教学。上海的数学中考应该参照PISA的测试,对其稳定性、一致性进行分析和研究,进而反馈、诊断和改进,从而较为准确的判断中学数学学业水平的发展趋势,并从中找寻原因、总结经验教训、改进实际教学。马云鹏认为数学素养评价最终还是为了提高学生的数学学习,改善其学习方式。从课程目标、学生学习的角度,提出数学素养的评价要有利于促进数学教学全面落实课程标准所给出的课程目标,通过评价的反馈和诊断可以使学生改善自己的数学学习方式,从而提高他们学习数学的效果,通过有效地评价可以全面了解学生的数学素养的整体水平。
2.3国内学者对数学文化素养的研究现状数学文化素养是伴随着数学文化的发展而产生的一个新的词语,目前对数学文化素养的界定学者间的看法不尽相同,因此对数学文化素养的研究还不够深入,对数学文化素养的研究成果还比较少。周家全等在《论数学建模教学活动与素质培养》中提到“数学文化素质是指树立正确的数学观和数学信念,掌握数学的思想和方法。懂得数学这门科学的语言,会使用数学软件和计算机这一工具。”张明明在其硕士学位论文《高师院校数学与应用数学专业学生数学文化素养的现状调查与分析》中,指出数学文化素养数学文化素养是数学素养的一个分支,是指个体具有数学诸多方面的品质,包括数学文化各个层次,以及对人类文明进步具有深远影响的数学科学知识的方方面面。杨海艳在《数学专业大学生数学文化素养的调查研究》中认为:数学文化素养是指人们对数学文化的认识,从而使人们具有数学的思想、精神、方法、观点、语言和能力等数学文化多方面的品质。还在文中对培养大学数学文化素养的途径进行了阐述。
关键词:新课标;小学;数学文化;教育
文化是教学的源泉和动力,小学生在数学的学习过程中不能仅仅是对数学公式、数学习题类型的死记硬背,不能失去数学学习的积极主动性。
一、内涵概述
(一)数学文化教育的概念
数学文化教育是在新课改中提出的一项针对数学教育的新理念,其具体是指,将传统的数学课堂教学及数学学术教学转化为灵动性、动态化的数学文化活动,并在该动态化的数学教学过程中,不仅重视对学生进行数学思想、意识、精神的传达,亦重视对其数学文化素养的培养,并将其内化成个体学习过程中心理活动,从实质上得到学生对数学教育的认可。
与传统的数学教学观念有所不同的是,在数学教育的过程中,其强调的不再是数学的技能教学,而是一种数学文化意识、数学文化创新的形成以及一种数学文化精神及数学文化氛围的熏陶。
(二)数学文化教育的功能
1.有利于学生正确数学观的形成
正确的数学观是学生学习好数学的基础,而在小学数学教育中对学生进行数学文化教育则有利于其正确数学观的形成,从而为其学数学打下坚实的基础。数学文化教育是一个完整的系统,其不仅涵盖了数学知识、数学技巧等数学技能式的教学,亦将整个数学文化置于人类的文化系统中,并突破其学科性的限制,使学生认识到数学思维的广泛性以及其在其他学科中的价值,形成关联性的数学观。
2.有利于学生理性思维的培养
数学是理性思维的基础,是培养学生理智态度、批判头南和抽象思维的重要手段。通过对小学生进行数学文化教育,可以将学生置于完整的数学理论及实践系统,培养其理性的数学文化理念。
3.有利于学生应用意识的树立
只有存在数学意识才能将数学与实践完美的结合在一起,并将其应用在实际的生活过程中。通过数学文化教学,可以在学生很小的时候就培养其数学文化意识,并同学深刻的、动态化的数学文化教学方式将数学文化意识纳入到学生的文化素养之中,从而将数学应用内化成学生的一种自觉行动。
二、小学数学文化教育的实践探索
将小学数学文化教育积极的实践在小学数学的教学中,可以通过两种教学途径,具体表现如下:
(一)在小学数学的课堂教学中渗透数学文化教育
1.增强数学感染力
将数学文化教育渗入到小学课堂的数学教学过程中,可以通过以下方式进行:
小学生拥有较强的好奇心,且其与中学生、大学生相比其耐心性、识别能力明显处于弱势,感性思维处于主导地位。因此在小学课堂中进行数学教学的过程中,要通过视觉转换的方式,摒弃繁复、枯燥的数学的数字化、公式化教学模式,增强小学数学课堂教学的感染力,使其利用自己的好奇心,充分探索数学奥秘。
例如小学数学图形的教学过程中,可以通过一些色彩鲜艳的图片引发学生的学习欲、探索欲:<E:\123456\速读・下旬201602\Image\QQ截图20160111125034.png>
教师在数学课堂教学中采用多媒体播放出以上两张图片,并提出问题:大家有没有见过以上两种物体呢?两张图片中都存在哪些图形?每种图形有几个?鲜艳的画面感总是很容易就引起小学生的记忆力,并把枯燥的数学图形教学转化为图片的识别,增强了数学课堂教学的感染力。
2.体验数学的魅力
魅力无论是对小学生还是中学生、大学生来讲都极具吸引力,其不仅能吸引学生的注意力,亦能增强其学习的积极主动性。因此在小学数学的课堂教学中要增强数学教学的魅力性,并在探究体验中,领悟数学的真谛。
数学文化教育包含的内容较广,且其并不仅仅停留在数学知识的教学中,亦包含着数学趣事轶闻、数学名人及文学等方面的知识,因此,在小学数学的课堂教学过程中要注重相关数学文化背景的引入,让学生在自主探索、欣赏中体验数学的魅力,如引入我国著名数学大家华罗庚的数学学习故事等,增强数学学习的趣味性及魅力,引发小学生对其学习的向往。
(二)在小学数学的课外教学中延伸数学教育
在小学数学的课外教学中在进行数学的延伸教学时,一般都是通过数学作文的方式进行,与语文作文的纯文字性叙述有所不同,数学作文在于作文写作的数字性体验。
例如,要求学生在数学作文的写作过程中体现一种数学计算,就以某位小学生的数学作文写作为例:今天我和妈妈一块逛超市,我们总共买了4种水果,有17个,其中有5个我最爱吃的火龙果,2个爸爸爱吃的橙子,妈妈爱吃的橘子比姐姐爱吃的苹果多了2个,姐姐问我给她买了多少了苹果?我说给她买了4个苹果,姐姐夸我算的真棒!
以上是数学作文的主要写作形式,有利于培养学生的数学应用能力,提高其对数学学习的积极主动性和兴趣,完成数学素质化的教学目标。
总之,在素质教育的呼吁下,数学文化教育是小学课堂进行数学教学的必然趋势,通过数学文化教学,不仅有利于小学数学教学大纲目标的实现与教学任务的完成,亦有利于培养小学生的创新意识,引发其学习的积极主动性,为其以后的数学学习打下良好的基础。
参考文献:
[1]黄秦安.数学课程中数学文化相关概念的辨析[J].数学教育学报,2009,18(04)
在课程实施的层面上对数学文化的校本化研究进行一些实践与思索,以增加数学教育的文化内涵、提升数学教育的价值,无疑也是必要的。
那么如何构建校本化的数学文化体系呢?我们从以下几方面进行了一些尝试:
一、学科建设——数学文化建设的着力点
数学文化的积淀,主要的阵地是在数学课堂。这就要求数学学习的内容在范围、题材和呈现方式上更多地反映现实,联系学生生活实际以及数学的现实和历史,构建充满文化气息的数学课堂。
1.结构化处理:让数学课充盈文化意蕴。
美国心理学家布鲁纳在《教育过程》中反复强调“结构的重要性”和学习结构的重要性。数学教学实践中对数学课程内容进行统整,精心选择和组织“结构化”知识,强化数学的文化意蕴,有助于学生理解种种学科知识所拥有的关联性,也有助于学生把书本知识同实际生活联系起来,体现文化的情境性,实现文化的创造性,数学课也就超越了数学的“一般性实用目标”,走向了文化意味的境界。
2.准确的切入:让数学课直抵文化内核。
小学数学教学内容涵盖概念定义、法则规定、思想方法及情感价值观等方面。要从这些看似静态的数学知识背后挖掘出“活力十足”的数学文化教育价值,就需要找准切入口,使其直抵数学文化内核。如作为“圆的周长”这一具有数学文化历史的一课,教学中,学生用多种材料、方式探究圆的周长这一体验过程,同时补充人类历史探索周长的过程,这样可以得到学生的欢迎和广泛参与,也就找准了文化切入点,使其具有极强的数学文化意味。
3.数学式思考:让数学课走向文化创造。
作为数学文化源头的西方数学及其哲学史上历来有这么一种说法:“上帝是按照数学原则创造这个世界的。”如今,与其说数学是一些结论的组合,毋宁说它是来源于生活并从生活中提炼出数学模型。这同时更是一种过程,一种不断经历尝试、反思、解释、重构的再创造过程。在实际教学中,教师要注重文化的传承与文化的再造,让学生在感受传统文化的同时经历再创造的过程。
4.多元化互动:让数学课洋溢着文化氛围。
中国有着五千年的古老文明,蕴涵着灿烂的数学文化,出现过刘徽、祖冲之等伟大的数学家以及《九章算术》等经典的数学传世之作。教师应充分利用这些独有的宝贵的教学资源,通过七巧板、圆周率、勾股定理等史料的介绍,让学生了解数学知识丰富的历史渊源,了解祖先的聪明智慧,增强民族自豪感。
二、学生活动——数学文化建设的关键点
1、举办“数学节”活动。
当今许多学校都有“读书节”、“体育节”等活动平台,以提高学生的综合素质,其实作为理性思维较浓的数学学科也可举办这样的活动,让学生体会到数学也是丰富多彩的。我们学校就每年定期举行“数学文化周”和“数学节”等活动,通过数学故事会、数学文化知识抢答赛、数学小巧手制作比赛、数学手抄报比赛及数学文化文艺晚会等活动,最大限度地提高了学生学习数学的热情,丰富了学生的校园文化生活。目前我们的数学节和数学文化周活动已成为学校乃至全市有影响的品牌活动,得到了上级领导和家长的一致认可与赞扬,《盐城电视台》、《盐城晚报》等媒体还进行了相关报道。
2、成立数学社团组织。
成立数学社团组织可以把对数学感兴趣的学生集中起来,设立一个活动平台,提供一个在校园里进行数学文化活动的组织和场所,这也是进行校园数学文化建设的一种有效措施。我校早在2003年就成立了学生社团组织——“智慧树俱乐部”,以俱乐部为载体,通过数学文化活动,让会员们体验快乐、体验成功,在校园里构建出浓郁的数学文化氛围,带动全校学生也积极参与到数学文化活动中来,最终目的就是提高学生对数学的兴趣。 转贴于
3、创立数学专题网站。
我们创立了数学专题网站“智慧树小数网”,也是数学社团组织“智慧树俱乐部”的活动网站。网站设有“学法指导”、“数学文化”等栏目,学生可以随时到网站了解俱乐部活动情况,有什么数学问题可及时到网站交流,我们为网站配备了专门的老师进行在线辅导和维护。目前,网站点击达六十万次,不仅我校的学生,还有更多爱好数学的校外学生到网站来学习数学文化知识、探讨数学问题,得到了社会的广泛关注和支持。
三、校本课程——数学文化建设的生长点
由于受到课堂40分钟教学时间的限制,许多数学史、思想方法、生活中数学的美、数学的信息化资源开发等在课堂上无法与学生共享。因此,我们利用学校校本课程的时间,开发了“数学文化”这门课程,力图拓展数学文化的内涵和外延。通过实践,我们开发了校本教材《数学文化的读本》(上中下三册),让学生通过学习掌握一些简单的数学思想、数学游戏,感受数学好玩、数学有用、数学是美的,学会用数学的眼光去看这个世界,用数学的头脑去解决身边的问题,从而使这个校本课程成为数学文化建设的生长点。
四、教师素养——数学文化建设的基本点
要让学生受到数学文化的熏陶,教师必须有“数学文化气质”。著名华裔数学家、国际数学的诺贝尔奖——费尔兹奖获得者丘成桐先生说:学数学是要有一点气质的。如何增强数学教师的“数学文化气质”?可从这几方面入手:
1、校本研修
古人云:腹有诗书气自华。读书是提高自身素质的重要途径,我们通过组织校本研修活动、举办读书沙龙提高了教师的理论水平和文化素养。对于提高数学文化气质,这三类书籍要读:一是课程教材改革方面的书籍。因为有什么样的教育理念往往决定有什么样的教育行为,观念不先行,实践一定会止步不前的。二是学科以外的各类书籍。新课程要求教师有除学科以外广博的知识系统。学生的认知过程各有特点,要做到以学生为本,教师需要有特别丰富的资源。我们给教师推荐了除学生正在阅读的一些数学科普读物之外,还广泛征求了一些数学专家的建议,提出了需要数学教师阅读的数学专著。三是加强自身修养的书籍。这些书籍看似与教育、教学内容没有直接的联系,但长期阅读这些书籍,对提高我们的人文素养、文化品位很有帮助,对教育教学又会有促进作用,使得我们能做到教书又教心。
2、文化培训
我们利用各种形式新颖、内容丰富的文化培训,比如欣赏获奖电影大片、文化沙龙、教育论坛、文化考察或休闲、团队拓展训练、教学故事交流等,一方面提升了教师的人文修养,拓展了文化视野,另一方面加深了对学科的深入研究和理解,践行教育科研的草根化研究,卓有实效地提升了教师的素养。
3、善思勤写
“学而不思则罔,思而不学则怠”,孔子这句话高度地概括了学习与思考的辩证统一关系。善思,是人走向成熟的标志。如果一个教师心中有规划,按计划坚持下去,天天反思,天天有收获,一定能提高自身素养。写是学习实践后总结提高的重要一环,是实践向理论的上升过程。教师在教学过程中,记下成功的经验,记下自己的感悟,记下失败的教训,记下典型的教育案例,积累到一定程度,不仅在理论上会有所提升,在实践上也会有所突破。
五、机制保障——数学文化建设的立足点
关键词:融合;数学文化;创新人才培养;探究式教学法
著名数学家米山国藏曾指出:“数学的精神、思想、方法是创造数学基础、发现新的东西,使数学得以不断向前发展的根源。”作为一名数学教育学家,他深深体会到,学生们在校所学的数学理论,若毕业后进入工作岗位没有机会直接使用,可能不到一两年,就淡忘了。“然而,不管他从事什么业务工作,唯有深深铭刻在头脑中的数学精神、数学思维方法、研究方法、推理方法和着眼点等(若培养了这方面素质的话),却随时随地发生作用,使他们受益终生。”
一、当前大学数学教学中存在的问题
大学数学教育的目标不仅在于为学生传授一种数学基础知识,更重要的在于引导学生掌握一种科学的语言,全面实施素质教育,倡导探究式教学法,探索科学基础、实践能力和数学素养融合发展的创新人才培养模式。
当前大学数学教学中存在的问题:第一,在教学内容方面,往往是论证推理多,思想方法少,其结果,割裂了数学与经济等其他学科的相辅相成以及相互为用的关联。第二,在教学方法方面,过分偏重于逻辑演绎的训练。第三,在教育理念方面,忽视了数学课程内容的基础支撑作用与其设置的科学意义与价值,进而也就忽视了对学生科学探索精神的引导与鼓励[1]。第四,在课程成绩评价方面,基本上采用的都是闭卷笔试,更多的学生把解题训练作为学好数学,获取高分的途径。
二、融数学文化于创新人才培养
1. 必要性
(1)为什么说数学是文化。李大潜院士撰文指出:“在精神及意识形态层面上,够得上称为文化,特别是够得上称为先进文化的,应该在下面的两个方面均有所体现:一是在深化人类对世界的认识或推动人类对世界的改造方面,在推动人类物质文明和精神文明的发展中,起过或(和)起着积极的作用,甚至具有某种里程碑意义的;二是在这一历史进程中,通过长期的积累和沉淀,自觉不自觉地转化为人类的素养与教养,使人们在精神与品格上得到升华的。”[2] 数学在人类文明的进程中一直是一种先进的文化。这是因为,首先,人类历史上每一个重大事件的背后都有数学的身影:哥白尼的日心说,牛顿的万有引力定律,爱因斯坦的相对论,孟德尔的遗传学,巴贝奇的计算机,马尔萨斯的人口论,达尔文的进化论,达・芬奇的绘画等都蕴含着数学思想与方法[3]。A.N.Rao指出:“一个国家的科学进步可以用它消耗的数学来度量。”其次,数学是一种科学的语言。它科学地描述了物质世界,正如数学家伽利略说:“大自然这本书是用数学语言写成的……天地、日月、星辰都是按照数学公式运行的。”第三,数学引领着、推动着人类文明的发展历史,深刻地变革着物质世界。可以这样说,没有任何一门科学能像数学科学这样泽被后人,全人类都在尽情地分享数学文化的恩惠。第四,数学科学表现了一种前所未有的探索和创新精神,它把理性思维的功能发挥得淋漓尽致,它提供给人们的不仅仅是一种思维模式,还是一种有力的探索物质世界的工具和武器[4]。
(2)数学文化的含义。“数学文化”的内涵是指数学思想、数学方法、数学精神以及它们的形成和发展;广泛些说,还包含数学发展史、数学家、数学美、数学与各种文化的交融,等等[5]。
史宁中教授在《数学思想概论》中指出:“数学思想是指数学发展所依赖的、所依靠的思想,其本质上包含有三个:抽象、推理、模型。其中抽象是最核心的,通过抽象,在现实世界中得到数学的概念与运算法则,通过推理得到数学的发展,然后通过模型建立数学与外部世界的联系”。因此,领会了数学思想,也就领悟了数学的精髓。数学方法是数学思想的一种具体体现。数学精神是指在数学发展的历史中孕育形成的,数学科学本身所具有的人文社会价值的本质特征,以及一代代数学家所集中体现的一种坚忍不拔和孜孜以求的精神[6]。正是这种精神,才能使数学思想与数学方法完整彻底地贯彻于研究的全过程,而最终取得成就。
(3)融数学文化于创新人才培养模式的必要性。数学文化传承数学思想、倡导数学方法、推崇数学精神,彰显的是文化与理性的交融。我们将在文化这一更加广阔的背景下探讨数学的历史沿革与发展、数学思想、数学方法、数学精神以及数学的实践应用与价值。让数学文化架起一座沟通的桥梁,从历史的、文化的高度纵观数学理论的完整体系与其和谐。
2. 实践举措
(1)融“数学发展史”于数学教学中。数学发展史始终凝聚着理性探索与现实需要两种力量,通过它,学生既能体会到社会进步对数学发展的推动作用,又能认识到数学发展对社会文明的促进作用。它不仅介绍如何分析问题、阐述怎样提出问题,而且诠释怎样解决问题,从中学生还能感受到数学家的情感、操守、品德和人生观[7]。数学可以给我们知识,但数学发展史可以给我们智慧。
(2)融“数学思想与数学方法”于数学教学中。首先,要学好数学课程,毋庸置疑应掌握它所包含的数学思想。既要理解相关概念和性质,又必须把一系列的定义和定理科学地融合在一起,从整体上把握知识体系,融会贯通地领悟贯穿于课程中的数学思想。其次,数学思想是通过数学方法来实现的,每门课程所蕴含的数学方法提供了构筑相应理论框架的主要工具,从猜想的形成、分析的展开,到计算、推理的实施、提炼、拓广的升华,数学方法在解决问题的过程中处处体现着自身的价值。因此,要学好数学,就必须领会思想、掌握方法[8]。
透过数学文化,学生既可以把多年来学习的数学理论上升到思想和方法的层面上,又可以从文化和理性的角度反观数学发展的脉络。
(3)融“数学理论与方法”于金融应用教学中。数学在经济领域的作用正由辅向主导性转变[9]。学生们迫切需要了解诸如:金融研究的核心问题,数学方法在金融中的应用,金融专业应该掌握的数学理论方法,等等。
(4)融“数学建模”于数学教学中。世间的事物一旦可以用数学模型去表示,那就给我们提供了解决问题的途径与可能。正是数学模型,奠定了现代科学成功的基石。引导与培养学生树立建模思想,就是要让他们学会扬弃具体事物中的一切与研究目标无本质联系的其他各种属性,而把研究对象间的关系变成制约在一种纯粹状态下的数量关系与结构[10]。
(5)融“数学实验”于数学教学中。数学实验就是利用计算机软件系统作为实验平台,以数学理论为实验依据,以数学模型为实验对象,以验证性实验、设计性实验、综合性实验为主要实验方法,辅助数学教学为实验目的的一种上机实践活动。通过数学实验,学生可以将所学的数学理论、数学模型和数学软件三者有机地结合在一起。
(6)融“探究式教学法”于数学教学中。所谓探究式教学法就是教师依据教学内容设置思维情境,以科学研究和实践创新为主导,引导学生以探究为基础的一种教学模式。从把学生作为知识接受者转变为引导学生成为主动探究者,这是教学模式的变革,也是教育理念的转变。寓教学内容于思维情境之中,就是使抽象的数学理论更为直观、生动与鲜活,激活学生的兴趣。寓教于研,就是使学生在润物细无声之思维情境中开发创新意识与创新思维。
(7)开发课外教学基地。为学生提供在合作性环境中进行探究式学习的机会。教师可依据课程进度,围绕着能开阔学生视野、引发兴趣设计研讨主题、布置案例、向学生推荐与课程相关的学术期刊论文以及一些著作中的相关章节,旨在引导学生依据自己的兴趣进行研讨、阅读与探究,逐步树立科学研究意识,逐步形成科学研究能力,以使课堂上所学的理论得以提炼、拓广与升华,使探究式教学法在课外得以延续与伸展。
(8)改革课程成绩教学评价机制。好的评价模式不仅引领教学改革的方向,把握教学改革的脉搏,而且也可以促进与深化教学改革的跟进与发展。学生成绩可由下面各项成绩综合评定:出勤5%+(作业+讨论题)15%+数学实验5%+读书报告(课程论文)5%+(随堂测验+期中测试)10%+期末测试60%。
三、在大学数学教学中探索创新人才培养模式的思考
(1)关于创新人才培养模式的定位。首先,学科交叉是当今科技领域发展的主要趋势,真正有良好数学基础的经济人才应是受社会相关领域欢迎与认可的。因此,更应强调数学学科与经济等学科的深度融合,即将数学的通识基础与专业理论协同并进与发展。其次,以探究为基础,寓教于研,将数学的理性思维与经济模型思维相结合才是未来经济专业发展的关键。
(2)关于创新人才培养模式的构建。实施导师制、小班化、个性化和国际化。第一,导师制就是鼓励教师参与到学生的学业与自身成长的全过程。第二,小班化是提高教育质量和注重学生个性化发展的基本保证,也才能着实将探究式教学方法改革落地。第三,个性化是创新人才培养模式的目的,导师制、小班化和国际化是途径。学校要有特色,学生更要有特长,特色支撑特长,创新就是与众不同,特长是特色与创新有机结合的标志。创新人才=创新潜力+数学思维+专业特长。第四,国际化就是要使创新人才培养模式与国际接轨,当然这不仅局限于学生间的异地交流,还应强调教育平台的对接。目前,网络公开课的迅速崛起与发展,是近年国际大学数学教育发展的显著特征,借助它,可以实现教育平等、知识共享、共同参与学习、终身教育等新的教育理念。可以考虑将国际数学Moocs(Massively Open Online Courses)平台建成中国Moocs平台,打开对外开放窗口,真正实现数学教育国际化,营造更有利于国际间协同创新的文化环境[11]。
(3)关于创新人才培养模式的课程体系设计。首先,顶层设计是方向。瞄准本学科领域10年左右可能形成的前沿热门重大课题,以10年目标为基础,战略谋划培养方案,确定研究方向,科学配置课程体系,待学生博士毕业正好步入学科前沿研究领域,成为本专业的创新人才或领军者。其次,少而精是原则。学习数学一定要领会思想、掌握方法,学生要有独立思考的空间与时间,拥有个性化学习与汲取思想是孕育学生特长的必要环节。最后,通识性是基础。奠定数学基础,提升数学素养,培养学生具有大科学思想[11],用数学基础引领专业发展,通过专业需求反过来带动数学学习与跟进。
(4)关于融数学文化于创新人才培养模式。第一,在数学教学中探索创新人才培养模式,就必须改变以往教学中忽视创新能力和素质培养的状况,从变革只注重少数几门经典数学课程的纵向灌输的传统教学壁垒入手,构建引导学生从横向视角去领略、品位和欣赏数学思想、数学方法与数学精神的新模式,使纵横两种教学模式共同搭建起创新人才培养模式的平台,以使数学文化沁入到教学的每一环节,使数学素养的培养落到实处。第二,无论是弘扬数学文化,还是提升数学素养,都应该是以传授数学理论为载体,在教学实践中实现的,而不要把它视为课程之外的东西加以添加,因此更应强调探究式教学法设计的作用与意义。第三,数学文化的传播不能仅仅停留在强调趣味性与历史故事方面,而应以传承数学思想与数学方法、提升学生数学素养为核心,注重知识性、思想性与应用性的有机结合,探索建立文
化传承创新的新模式,形成一个数学文化“场”,以更好地彰显它的辐射作用与潜在能量。第四,目前,全国大学生数学建模竞赛以及美国大学生数学建模竞赛已成为高校一道亮丽的风景,各专业学生共处同一平台,将所学的数学理论,酣畅淋漓地付诸于实践,彻底地体验了如何用所学的数学理论解决实际问题的思维过程,这种体验对学生来说尤为宝贵,从中学生能深切地感受到数学思想、数学方法与数学精神之于经济专业发展的基础作用与深远影响,佐证了数学文化融入创新人才培养模式的价值。因此,学校与教师都应重视这类赛事,引导与鼓励学生积极参与,提高奖励幅度,以赛事来推动数学教学与学科发展。
我们即将步入大数据时代,处理大数据需要科学理论,科学实验,科学计算,因此大数据时代也是数学时代。大数据时代为探索创新人才培养模式提供了教学实验平台,这对每一位数学教师,既是机遇又是挑战,如何应对?任重而道远,改革创新理念迫在眉睫。探索创新人才培养模式应从大学数学教学抓起,它是学生在本科阶段最先接触的核心基础课程,只有夯实数学基础,才能谈得上良好的专业发展,因此融数学文化于创新人才培养模式是重中之重,也是重中之首。
参考文献:
[1][9] 张顺燕. 数学的美与理(第二版)[M]. 北京:北京大学出版社,2012:6-7,31-33.
[2][3] 顾沛. 数学文化课程建设的探索与实践[M]. 北京:高等教育出版社,2009:1-12,41-49.
[4] 方延明. 数学文化(第二版)[M]. 北京:清华大学出版社,2009:序言.
[5] 顾沛. 数学文化[M]. 北京:高等教育出版社,2008:1-7.
[6] 顾沛. 数学文化课程建设的探索与实践[M]. 北京:高等教育出版社,2009:50-56.
[7] 约翰・塔巴克. 概率论与数理统计[M]. 北京:商务印书馆,2008:3-5.
[8] 李贤平等. 概率论与数理统计[M]. 上海:复旦大学出版社,2003:序言.
笔者认为,在数学教学过程中融入文化因素,充分挖掘数学教科书中的文化功能,尽可能地让课堂多一些文化气氛,能在数学和学生之间搭起一座“鹊桥”,让数学与学生走得更亲近,从而让学生爱上数学,学好数学。
在具体操作时,笔者将初中数学教学内容具体分成两个阶段:第一阶段是初一、初二阶段,通过课堂教学,生动地展示数学的文化价值;第二阶段是初三年级阶段,主要是学生自主学习、探索数学的文化价值,每周要求各小组至少搜集一份有关数学文化的文章或形成一份调查报告,第一学期期末要求各小组提供有价值的实验报告或小论文。实践证明,这种教学方法能收到很好的教学效果。
一、在数学教学中融入文化因素,能增强实验的操作性
在数学教学过程中为学生创设更多的锻炼机会,实现“四转变,四增强”,即由三个一(一张纸、一支笔、一个脑)转变为三个动(动手、动口又动脑)。
在初一、初二年级阶段,一方面充分挖掘数学教科书中的文化功能,尽可能地让课堂多一些文化气氛,赋生活、文学、哲学、自然科学等于数学的教学课堂中。如讲到数学中的整体思想,就会联想到班级的荣誉需要每个学生来共同维护;几何中“平面”概念很抽象,学生对理解“几何里的平面是无限延伸的”这一平面的基本属性时往往表示困难,我们在上课时做了如下描述:“如果手中这块平板表示一个平面,那么它就可以向四面八方无限伸展开去,穿墙过壁,劈山过海,破云透天,把整个世界一分为二。”
另一方面,通过自己的研究结果或通过涉猎杂志,分类、整理成十分钟的小教案,在每周一的数学课用十分钟左右的时间给学生讲述数学的过去、现在和未来,生动地展示数学的文学价值。
如初一年级共向学生讲述了下列内容:(1)《不成规矩,何成方圆》——实际上“规”“矩”是数学的作图工具;(2)《祖冲之与圆周率》——中国的古算术;(3)《杨辉三角》——感性与理性哪个更重要;(4)《毕达哥拉斯学派简介》——万物皆数;(5)《断臂维纳斯》——数学与艺术;(6)《数与诗的交融》——苏步青著作;(7)《诸葛亮的草船借箭》——数学的意识“从反面思考”;(8)《孙子的“神奇妙算”》——军事上的数学思想;(9)《0.618的由来》——黄金分割律;(10)《无理数诞生历险记》——数学的理性冲击文化的进步;(11)《怎样计算叶面积》——你身旁的数学计算;(12)《怎样开木料做成横梁》——古建筑中的数学文化;(13)《小通渠的最佳设计》——学会实践;(14)《你买体育彩票吗?》——获奖的概率;(15)《小桥流水》——学会设计;(16)《算盘上的计算器》——中国明代以后数学落后原因的简析;(17)《晚去几分钟去吃饭》——统筹学在呼唤;(18)《从“李约瑟难题”到“陈省身猜想”》——强大的中国需要强大的数学。
二、在数学教学中融入文化因素,有利于学生智力的开发
教师让学生在学习数学的过程中,由仅偏重推理或演算转变为探索、猜想、发现到自己得出结论,主要尝试落实在初三年级阶段。
通过两年来对学生进行了数学文化价值的传播与展示,学生已感受到数学的文化气息,所以到了学生自主体验数学文化价值的时候,让所教班的学生自由组合分成六个小组,要求每周一由组长负责,搜集一份有关数学文化价值的文章或自行研究一份小成果与其他五个小组相互交流。到期末,评出较好的摘记文章和较有价值的小成果(或小论文)。如上一届初三学生我们就研究和整理出了这样的小成果(或小论文):
1.按“黄金分割”养生
“黄金律”就是0.618法,它被古希腊哲学家柏拉图誉为“黄金分割律”,0.618在建筑、书法、绘画、音乐、医学等领域都有充分体现。现代科学研究表明,0.618在养生、动与静、饮食业、环境、婚配等中同样起重要作用。
2.数学与诗歌的交融
(1)百羊问题:甲赶羊群逐草茂,乙拽一羊随其后,戏问甲及一百否?甲云所说无差谬,所得这般一群凑,再添半群小半群,得你一只来方凑,玄机奥妙谁猜透?
(2)李白打酒:李白上街走,提壶去打酒;遇店加一倍,见花喝一斗;三遇店和花,喝光壶中酒。试问酒壶中,原有多少酒?
(3)百馍百僧:百馒头一百僧,大僧三个更无增;小僧三人分一个,大小和尚各几丁?
(4)哑子买肉:哑子来买肉,难言钱数目,一斤少四十,九两多十六。试问能算者,今与多少肉?
(5)及时梨果:九百九十九文钱,及时梨果买一千,一十一文梨九个,七枚果子四文钱。
(6)隔壁分银:只闻隔壁客分银,不知人数不知银,四两一份多四两,半斤一份少半斤。试问各位能算者,多少客人多少银?
(7)宝塔装灯:远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问顶层几盏灯?
3.顺口溜
(1)能不过河测河宽,能不上山测山高,不近敌阵而量敌我距——相似三角形。
(2)直乘斜除,对正邻余——解直角三角形。
(3)大大大、小小小;大小小大夹中间,大大小小没有解——一元一次不等式组。
(4)遇等积化等比,开动脑筋找相似,不相似不要紧,等线等比来代替;遇等比化等积,引用切割和射影,平行线转比例,两端各自找联系。
(5)园中辅助线。勤思就易见;弦和弦心距,亲密紧相连;见直径想直角,顶点就在圆上边;证切线有切点,切点圆心连;证切线无切点,过心作垂线;圆内相交弦,圆外切割线;比例等积试,寻找边和边。
(6)一提、二套、三分、四查——因式分解。
(7)计算和与差。相切两圆明了了;大差小和双手握;大于和,各管各;小于差,中间落。——两圆的位置关系。
4.黑白分明
当代诗人臧克家写过一首悼念鲁迅的诗,通篇都使用对比的手法:
有的人活着,他已经死了;
有的人死了。他还活着。
有的人骑在人民的头上,“啊,我多么伟大!”
有的人躬下身子给人做牛做马
有的人把名字刻在石头上想不朽;
有的人情愿边地下的野草等待着火烧。
有的人他活着别人就不能活;
有的人活着为别人更好的活。
……
如果抽象一点,用“黑”来表示坏人或一切假丑陋的东西,用“白”来表示好人或一切真善美的东西,上面这首诗就成为一个黑白分明的链条;
黑,白;黑,白;……
黑白对比十分鲜明,给人以明确的印象,黑的不能变成白的,白的也不能变成黑的。
在数学中也常常利用“黑白分明”的办法来探求解题的思路。因为数学中有许多相互对立的状态,如数的正负,形的方圆等等,如果给两种对立的状态染上黑白两种不同的颜色,就会给人们以直观的形象,有利于思考。
三、在数学教学中融入文化因素,能增强数学的应用性
这样,就由纯数学转变为联系实际的数学。
我国老一辈的数学家中,有不少善于创作对联的高手。著名数学家华罗庚教授有一次参加中国科学家代表团出国访问,同行的代表中有物理学家钱三强和气象学家赵九章,华罗庚巧妙地利用两位科学家的名字撰写了一副对联:“三强韩赵魏;九章勾股弦。”上联用战国史事,“三家分晋”后形成韩、赵、魏三个强国,史称“三强”。下联用我国古代数学名著《九章算术》,该书详细地论述著名的勾股定理。对联典雅风趣,一时传为佳话。其实,数学家喜欢对联应该是很自然的事情。因为数学中有一种和“对对子”相类似的技巧——配对。如果说,对联是文学中的一种重要体裁,对对子是古人学习写作的基本功;那么,配对则是数学中一种重要的思想方法,配对法是数学论证或计算的基本功。
四、在数学教学中融入文化因素,能提高数学学习的趣味性
这样,能让学生学习数学由感觉枯燥乏味转变为乐在其中。
一天夜里,已经很晚了,一对年老的夫妻走进一家旅馆,他们想要一个房间。前台侍者回答说:“对不起,我们旅馆已经客满了,一间空房也没有剩下。”看着这对老人疲惫的神情,侍者又说:“但是,让我来想想办法……”
这个好心的侍者开始动手为这对老人解决房间问题:他叫醒旅馆里已经睡下的房客请他们换一换地方:1号房的客人换到2号房间,2号房的客人换到3号房间……依此类推,直至每一位房客都从自己的房间搬到下一个房间。这时奇迹出现了:1号房间竟然空了出来。侍者高兴地将这个对老年夫妇安排了进去。没有增加房间,没有减少客人,两位老人来到时所有的房间都住满了客人——但是仅仅通过让每一位客人挪到下一个房间,结果第一个房间就空了出来,这是为什么呢?
原来,两位老人进的是数学上著名的希尔伯特旅馆——它被认为是一个有着无数房间的旅馆。这个故事是伟大的数学家大卫·希尔伯特所讲述,他借此解除了数学上的“无穷大”的概念。
在教学中,由于笔者注意引入文化教学的策略,学生的参与面、活动的层面更为丰富,学习的个性得到了加强,从而也培养了学生提出问题,积极思考,解决问题的能力。学生对数学的兴趣日益增强,学生的学习积极性得到了极大的提高。同时,学生永远是活动的主体,教师只有充分调动学生的主动性和积极性,在教师主导和学生主体的相互协调和作用中,才能真正构建学生为学习主体的教学。在我们课堂上,或许会是文学的享受,或许是哲学的思辨,或许是人生的教诲,或许还有音乐的欣赏,更重要的是在数学的世界里不知不觉地的得到了美的熏陶和享受;同时,有个性和特长的学生能够脱颖而出;学生的抽象思维能力也就一定能得到提高。
参考文献: