中职学校数学课堂教学中渗透数学文化探究

时间:2022-10-29 12:16:55

中职学校数学课堂教学中渗透数学文化探究

摘 要: 数学是研究空间形式和数量关系的科学,是科学和技术的基础,是人类文化的重要组成部分。数学本身有着丰富的内涵,数学发展的历史就是一部文化的历史,将数学文化渗透到各个教学环节之中,能够提高数学课堂教学质量,从而提升学生的数学素养。

关键词: 中职数学教学 渗透 数学文化

国家教育部新颁布的《中等职业学校数学教学大纲》指出:“数学是研究空间形式和数量关系的科学,是科学和技术的基础,是人类文化的重要组成部分。”中等职业学校的文化课教学,承担着提高民族素质,满足学生职业生涯发展的需要,为专业知识学习和技能培养奠定基础的任务,其目的是培养生产、服务一线的高素质劳动者。数学本身有着丰富的内涵,数学发展的历史就是一部文化的历史。在如今课改要求以人为本的理念下,我们的职业教育更应以学生为主体,在教学中更好地体现数学文化,让学生了解、体会数学文化,从而丰富学生的数学文化内涵。数学文化已成为现代人文化素质的一部分,其美妙绝伦的数学思维方法、探索不止的数学精神、求真臻善达美的数学品格,对于一个人全面的发展具有极为重要的意义。

随着中职招生规模的扩大和升学政策的调整等因素,中职教育正面临着前所未有的困惑与挑战,学生起点低、差异大,厌学现象严重。学生之所以选择职校正是因为本身文化课基础弱,特别是数学很大一部分学生基础较差,学起来确实有困难,甚至有些学生从小学开始就对数学不感兴趣,从没兴趣到不想学,最后导致一窍不通,他们的共同点就是看不到数学的实用价值,因而学习起来提不起劲。再者,职业学校教材基本上还是保留了普通高中数学教材的基本结构。如今的数学课堂,由于对知识、技巧等工具性价值的过度追逐,数学原本具有的丰富内涵日益被单调、枯燥的数学符号所替代,并几乎成为数学的全部。在学生眼中,数学的最大功能就是计算再也别无他用。

那么如何把数学文化融入职业学校数学教学中?这是职业学校数学课程面临的一个新的课题,数学文化的融入无疑是促进职业学校数学教学的一个重要手段,将数学文化融入各知识点中,即将数学文化体现在各教学环节之中也势在必行。只有不断地挖掘教材中的数学文化,才能在教学中渗透数学文化,达到“润物细无声”的教学效果,从而提高数学课堂教学质量。那么如何让数学文化渗透到课堂教学中呢?可以从以下六个方面进行渗透。

一、在各章引言教学中渗透数学文化

引言课的目的不仅要让学生了解本章的知识内容和结构,更要让学生明白本章涉及的重要的数学思想方法及产生和发展的过程。如,在《复数及其应用》的引言教学中,可以向学生介绍自然数、整数、有理数、无理数、虚数的产生和发展过程,可以讲述无理数的发现让毕达哥拉斯的门徒希伯斯(Hippasus)为此付出了生命代价的故事,使学生了解人类知识发展的曲折过程。这样既能揭示复数产生的知识背景,使学生受到深刻的历史唯物主义教育,同时又能调动学生学习复数的积极性。又如,在《概率与统计初步》的引言教学中,向学生介绍概率的产生最初源于“机会性游戏”,发展于中的“分赌注问题”,虽然它的起源有点“不光彩”,但是它的确源于生活,而且现在已经成为一门应用十分广泛的学科。

二、在数学概念、定理、公式教学中渗透数学文化

概念、定理、公式的学是比较枯燥的,如果能有一个精彩的数学史故事点缀其中,则可以活跃概念、定理、公式课堂教学的整体氛围,唤起学生无限的遐想,启发引导学生走进数学的殿堂。如在讲授立体几何中的体积公式时,可以介绍一下祖暅是中国古代研究几何体体积的骄傲,他在研究过程中“善于观察桌面上的一摞书来研究几何体体积”的数学思想和智慧;他通过细心观察、大胆猜想得出“幂势既同,则积不容异”、执著验证,并不满足于已得结论,不断超越、执著奋进,从而成功地将其应用于球的体积的推算的探索精神等,更应该通过课堂浸润到学生的内心深处。将这段数学历史有机融入到柱体体积的探索过程中来,使学生的感受更丰富了,认识更全面了,同时体会感受到数学家求真、智慧、创新、理性、探索精神、严谨的态度和科学的方法,激发学生爱数学、学数学的极大兴趣,达到在数学教学中渗透着数学文化的作用。

三、在教学设计中渗透数学文化

一堂好的教学情境设计,有利于激发学生的学习欲望和主动参与的兴趣,使学生主动思考问题,积极投入到自主探索、合作交流的氛围之中,从而能够顺利地突出这节课的重点,突破难点。如函数周期性的教学时,学生会很自然地想到时钟、星期、昼夜的变化、一年四季周而复始、潮汐现象有规律地往复再现,等等。但是如果教师朗诵“离离原上草,一岁一枯荣,野火烧不尽,春风吹又生”,课堂情景又将如何?同学们会恍然大悟,原来白居易还是“数学家”,他不仅在前两句揭示了周期函数问题,而且后两句还说明了若T是函数f(x)的周期,则KT(K∈Z,K≠0)也是函数f(x)的周期,由此,周期函数之美像诗一样跃然纸上。好的开端是成功的一半,因此每一节课的教学设计是上好这堂课的关键。数学教学的每节课都能培养数学意识,只在有心与无心、有意与无意之差别而已,在教学中有意识地进行数学文化教育的渗透,能让学生产生出喜爱数学的情感。

四、在例题教学中渗透数学文化

数学例题在课堂教学中是不可缺少的一个教学环节也是花时间最多的,因此在例题教学中渗透数学文化也是最好的途径之一,因此我们总希望课堂中的例题设置,既能达到知识功能的目的,又不失去教育功能。

五、在课后作业中渗透数学文化

数学作业是教学的一个重要环节,是数学课堂教学的延续,是学生在课外独立进行的数学活动,能使学生懂得数学来源于实践,又作用于实践,让学生在数学作业中了解数学,体味数学的文化价值,激发爱国热情,培养社会责任感、使命感,形成积极的探索态度,增强创新意识。

在《直线和圆的方程》章节有这样一道习题:赵州桥圆拱的跨度是37.4米,圆拱高约为3.7米,求出其圆拱所在的圆的方程。学生做完这道习题后,教师用赵州桥的图片,从不同的角度向学生展示这造型奇特、气势雄伟的赵州桥。教师可以向学生介绍:赵州桥建于一千三百多年前的隋代(公元605—618),整个桥身是圆弧的一段,长50多米,宽9米多。这么长的桥,全部用石头砌成,没有桥墩,只有一个拱形的大桥洞,横跨在37米宽的河面上。这样巨型的跨度,在当时是首屈一指。而更显示其先进技术的是,还增加了洪水季节桥下的过水面积,四个小孔可以辅助宣泄洪水,减轻了洪水对桥身的冲击力,不但坚固而且美观。这种设计是建桥史上的伟大创举,创造了敞肩拱的新式桥型,使拱桥的建造技术达到了一个新的水平,是综合运用包括数学在内的多种科学知识的典范,可以让学生了解著名的历史名胜,进行爱国主义教育,提高艺术鉴赏力,从而提高学生的数学素养。

六、利用阅读与欣赏渗透数学文化

每章章末的阅读与欣赏都与本章内容有着非常密切的联系,有些阐述与本章相关内容的历史背景和历史人物;有些用比较新颖的办法介绍解决相关问题的具体方法;,有些则用高等数学的知识更深层次挖掘和探索相关知识,阅读与欣赏是必修内容的有益补充和延伸,不仅促进了数学教学,增长了学生的知识,开阔了学生的视野,在激发学生的兴趣和培养学生应用数学的意识方面有着独特的作用,而且提高了学生的数学素养和整体素质。

如《解析几何的创始人——笛卡尔》、《华罗庚与统筹方法》,学生可以了解数学家的生平事迹,从中学到数学家严谨治学、刻苦钻研、顽强拼搏的精神。又如《算法与中国古代数学》,学生可以从中了解我国古代的科学成就,增强民族自豪感和自信心。再如《利用计算机来裁决》介绍了名著《红楼梦》和《静静的顿河》等几部文学著作的作者的考证,数学家通过复杂的数量分析和计算进行考证,最后确定了真正的作者。教学中可以借助这些阅读材料,使学生认识到学习数学的重要性和必要性,帮助学生纠正“数学难而无用”的错误思想,唤起学生的求知欲,激发学习热情,培养学生自觉学数学、用数学的意识。

总之,数学的内涵十分丰富,数学应该作为一种文化走进课堂,注重将数学文化有机地渗透到不同的数学教学环节中去,通过各种途径让学生在学习、探索、交流的过程中潜移默化地得到熏陶,使学生在学习数学中体验数学文化,感受数学文化的魅力,领会数学的学习价值,从而提高自身的数学素养。

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