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数学文化的理解及教学
用数学文化润泽教学课堂、用数学文化育人是数学素质教育的内在要求.从狭义角度分析,数学文化是数学思想、精神、方法、观点、语言以及它们的形成和发展.从广义角度分析,数学文化是数学家、数学史、数学美和教学教育、数学发展中的人文成分、数学与各种文化的关系.在中学阶段,数学文化教学应强调文化浸润和熏染,要将文化内容渗透至数学知识、技能与思维深处,应注意:(1)揭示数学知识的.文化意义,加深学生对数学的理解;(2)揭示数学对其它文化发展的影响,引导学生体会数学的价值;(3)揭示其它文化对教学发展的影响,提高学生对数学创新动力的认识;(4)揭示数学的精神智慧,培养学生良好的数学素养.
作 者:潘小明 作者单位:泰州师范高等专科学校,江苏,泰州,225300 刊 名:教育实践与研究 英文刊名:EDUCATIONAL PRACTICE & RESEARCH 年,卷(期): “”(12) 分类号:G633.6 关键词:数学文化 数学素养 文化浸润 理解及教学鲁晓绒
数学文化不是简单意义上的“数学+文化,数学文化本质上是指数学作为人类认识世界和改造世界的一种科学语言、思维工具、思想方法、理性精神,包含数学家、数学史、数学美、数学教育、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。数学文化是一门科学、更是一门文化,而文化便需要传承,传承数学文化,需要领悟、发掘,继而发扬,只有如此,数学文化才能长久地发展。
作为一名数学教师,我们肩负着这种责任。不能让学生只会解题,只关注数学结论,不注重数学实质。高中数学知识涉及众多领域,代数、立体几何、解析几何、向量、统计等,这些知识有着丰富的数学故事、数学人物,我们教师要不断的去挖掘和体会。
例如,我们在讲椭圆时提到优美椭圆,即就是离心率为黄金比,离心率等于(√5-1)/2 (0.618)的椭圆称为优美椭圆,为什么称为优美?可以继续挖掘:
1、人为什么在环境温度为22―24时感觉最舒适?
因为人的正常体温37与0.618的乘积为22.8,在这一环境温度中,机体的新陈代谢、生理节奏和生理功能均处于最佳状态。
2、节目主持人报幕,绝对不会站在舞台的中央,而总是站在舞台的1/3处,站在舞台上侧近于0.618的位置才是最佳的位置。
3、古希腊维纳斯女塑像及太阳神阿波罗的.形象都通过故意延长双腿,使之与身高的比值为0.618,从而创造艺术美。难怪许多人都愿意穿上高跟鞋,而芭蕾舞演员则在翩翩起舞时,也不时地踮起脚尖。
4、金字塔,形似方锥,大小各异,但这些金字塔底面的边长与高之比都接近于0.618,0.618的比值是协调,平衡的结构。
因此,我们教师要不断提升数学素养,了解数学与生活及其他学科的联系,才能让学生感受到数学的魅力。
谈数学理解 授教学经验
(通讯员 游子藜)10月30日下午4时,一场别开生面的讲座在华中师范大学数学与统计学学院6401教室正式拉开帷幕。出席本次讲座的有数统学院副院长刘宏伟、数统学院11级卓越班班主任徐章韬老师、学科教学论胡典顺、徐汉文老师及数统学院部分本科生、研究生。活动现场座无虚席、热闹非凡。
据悉,本期讲座主讲人是人民教育出版社中学数学室主任、课程教材研究所研究员、《中小学数学》(初中版和高中版)主编、《普通高中课程标准实验教科
书数学》(人教A版)副主编章建跃老师,主题是“数学知识的理解和教学”。讲座主要分为老师讲解和学生提问两个环节。
下午4时,讲座正式开始。首先,刘宏伟副院长主要从基础数学教学、高校数学研究、人民教育出版社教材编辑和管理等三个方面简单地介绍了章建跃老师,很好地起到了暖场的作用。接着,章老师讲到,教师专业发展的三大基石―理解数学、理解学生、理解教学。他认为这三个理解是教师生涯中终生的追求,要想成为一名优秀的数学教师,我们必须要理解好数学,如果我们的数学理解不到位,那么我们的课堂教学教的就不是真正的数学;如果我们教的不是真正的数学,那是没有用的。同时,我们需要去了解学生是怎么学习数学的,清楚他们在学习过程中所遇到的困难,并思考从哪些角度去帮助他们解决。基于前两个理解,我们再来设计我们的教学,作为一名教师应从高观点去把握,也就是所谓的有板有眼,即讲课注意重点突出、脉络突出,要让学生觉得数学好学、能学、会学。
其中,最精彩之处是他说道:“无论是数学教学,还是教师培训上,我都坚持一个观点,那就是数学是学校教学中最好学的学科,甚至我连之一都不讲,因为数学是最讲逻辑、最讲道理的,只需要我们用脑子去想,而不像文科学科那样进行大量的阅读,也不像物理、化学、生物那样需要进行大量的`实验。所以,教学内容上数学思想和方法的反映,决定我们教学高度和水平。”接着,他通过数学扩充中一个具体例子的讲解,详细剖析了中学及大学代数研究的主题是运算,然后定义一种运算就要研究它的运算律,而数系扩充的基本原则是运算律保持不变。讲座在章老师与同学们的积极互动中渐入尾声。
临近讲座结束,数统学院副院长刘宏伟表示,听了今天的讲座,我也深受启发,章老师确实是具有很高深的观点,对于他提出的三大理解我非常赞同。在大学期间,如果我们不学好数学分析和高等代数,那将来想教好高中数学不可能的,而且仅仅凭借兴趣,我们想学好一门课是不可能的,事实上到最后都是凭借坚持和毅力。讲座结束后,很多同学都表示受益匪浅。
在小学数学教学中渗透数学文化
在小学数学教学中渗透数学文化内容摘要:说到数学文化,我们就会想起“数学王子”张齐华。他认为“数学就是一种文化。”具有文化诉求的数学课堂并不排斥具体的数学知识或方法,相反,数学课程的文化价值和意义正是依托于具体数学知识、方法的学习而得以实现的。知识和方法是载体,是数学的文化价值赖以彰显、实现的母体和根系。
关键词:数学文化;文化底蕴;数学美;数学历史;人文价值
现实的数学教学过于关注知识、重结论,甚至有许多人认为数学是一门学习语言、图表、符号表示的学科,忽视了其博大精深的文化内涵。凡此种种,促使我们不得不再一次来反思我们的数学教学。数学教学,要在具体的数学概念理解、掌握以及数学思想与方法的运用与体验中揭示数学的文化底蕴,要挖掘蕴藏在数学之中的丰富的文化资源,实现科学价值与人文价值的和谐统一,促进学生的可持续发展,使数学不再是忽视应用及与其它领域脱离联系的、空洞的解题训练。数学文化应该走进小学数学课堂,渗入实际的数学教学,使学生在学习数学的过程中真正受到文化感染,产生文化共鸣,体会数学的文化品位。说到数学文化,让我想起名师张齐华。提起张齐华,便不能不提到数学文化。
张齐华认为,数学不只是数学知识、方法、过程的简单堆砌与叠加;数学教学也不仅仅是数学知识、技能和方法的机械传递与搬运;数学课堂应当是数学文化流淌的地方,是学生不断用心去触摸数学本质、感受数学内在文化特质的自由天空。数学就是一种文化。这种“作为文化的数学”一旦进入课程,尤其是教学视野,势必会呈现出一般课堂所不具有的文化气质,她既可能表现在对数学内容的理解和组织上,也可能表现在对儿童数学需要的把握上,更多的还表现在对具体教学策略的选择与运作上。作为一名数学教育工作者,我们理应比他人具备更加敏锐的数学视角,以捕捉现实生活中所内涵着的丰富的、富有生命力的“文化”要素,为数学教学所用,并真正转化为学生数学成长的有效资源与动力。有人说,张齐华的数学课有一种淡淡的“文化味”,他虽然年轻,但他却以过人的专业自觉,凭着对数学教学的敏锐洞察与深刻理解,从理论与实践层面搭建出了“文化数学”这一崭新的教学平台。
下面我就以张齐华执教的“圆的认识”这节课,谈谈如何在小学数学教学中渗透数学文化。
一、对“教师文化底蕴”的追问
培养什么样的人才很大程度上取决于老师的教育思想和教育行为。如果说数学需要“文化”,那么首先教师需要“文化”.教师要树立以人为本的教育观,着眼于学生的终生学习的愿望和能力,从学生的全面、持续、和谐发展出发进行教学工作。另外,教师的文化底蕴是数学“文化”的保证,一个数学教师,如果不能对自己的学科怀有一种追本溯源的态度,如果不能对“什么是数学、什么是数学教育、数学与人的关系、数学教育存在的意义、数学教育之目的”等有一份深切关注与深刻思索,他的工作则必然就带有一种盲目性与追逐性,自然就无法在纷繁复杂的数学教育变革中寻得“不变的东西”,找准继承与创新的支点。
在张齐华的数学课堂上,我们可以随时随地触觉到数学的源头、数学的历史、数学的精神乃至数学的力量,也可以体会到他丰厚的文化底蕴。他的“圆的认识”一课上,从水面上漾起的层层涟漪,到阳光下绽放的向日葵,从光线折射后形成的美妙光环,到用特殊仪器拍摄到的电磁波、雷达波、月球上的环形山,进而再到建筑、美学、民俗、艺术等各个领域,“圆”这一抽象的平面图形以一种瑰丽的姿态走进了孩子们的视野,并悄悄改变着他们对数学抽象面孔的最初印象,在他精心演绎的智慧课堂里,有一种充满生命的活力,弥漫诗意的人性光辉,更加灵动与飘逸。
二、对“数学美”的体悟
数学首先是“真”的,它是一门充满理性,并“教人”理性的学科。然而,这并不意味着我们可以由此而放弃对数学“美”的追随。哲学家罗素说:“数学,如果正确地看她,不但拥有真理,而且也具有至高的美。数学提供了一种精确简洁通用的科学语言,数学语言正是以她的结构与内容上的完美给人以美的感受。”如何在课堂向学生传递数学的美,让学生们耳濡目染数学给我们带来的关于自然有序、结构的美,体验人与自然和谐共处、同生共荣美好景象,获得对大自然崇高和敬畏之感,或许,作为数学教师,我们首先就应具备对数学美感的良好的感受、捕捉和创造能力,并带着自己对数学美的强烈体验与感悟走进课堂、走进孩子、走进数学,与他们共享数学美、共创数学美。
众所周知,“在所有平面图形中,圆是最美的!”这已经成为大家的共识。可是,如何引导学生去感受圆这一平面图形的美,进而获得真切的审美体验?课堂上,张齐华设计的几个问题耐人回味:“和其他直线图形相比,你觉得圆美在哪里?”(圆由曲线围成)“可是,不规则的曲线图形或者椭圆也是由曲线围成的呀,和他们相比,圆又有什么特别之处?”(圆看起来更光滑、匀称)“除了外表光滑、匀称以外,还有没有什么内在的原因,让圆成为最美的平面图形?”“所有的半径都相等,这与圆的美有什么重要的关联吗?”(事实上,正因为半径处处相等,才使得圆具备了一种无限对称的和谐结构,美因此而生)一连串的问题,看似都在探寻“圆为什么最美”,但探究的最终结果却指向了圆的内在特征,以及由这些特征所构成的圆的和谐结构。至此,数学知识的习得、数学方法的渗透、数学美的体验,三者有机融合为一体,共同构筑起了这节具有浓郁文化气质的数学课。
三、对“史”的关注
在《数学课程标准》中,数学发展史作为一种人类的文化传承,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。察史可以明今。一个真正热爱数学的教育工作者,理应具备深沉的历史感。明了中国数学的历史、明察西方数学的历史、明晰它们之间的区别和联系,知悉中国数学“问题解决”之传统,知晓西方数学“科学理性”之渊源。或许在小学数学教育中,我们永远不会与孩子们提及“笛卡尔”、“亚里士多德”、“尼采”、“米藏山国”、“弗赖登塔尔”,但作为教师,我们有必要知道他们的名字,并从他们的经历中汲取数学前进的精神力量与源泉。与此同时,我们还应具备一定的国际视野。知道现在国外的数学课程改革之进程,把握他们曾经走过的弯路,也汲取他们历次改革后沉淀下的原创性的经验与教训。熟悉“回到基础”、“新数学运动”、“《人人算数》”等,知道他们每一次变革的背景、思考与问题。(千万别以为,这些只是课程专家们理应关注的。)坚信,你的视野有多开阔,你创造的空间就有多大。
我们再来看看张齐华关于“圆的认识”这一课的史料链接:介绍我国数学史上关于圆的研究记载,“圆,一中同长也”(《墨经》)、“圆出于方,方出于矩”(《周髀算经》)、“没有规矩,不成方圆”(《周髀算经》),拓宽学生的`数学视野。此外,教师结合相应史料的介绍,“圆出于方,方出于矩”,将一些联想题、开放题自然穿插其中,既渗透了数学历史、文化,又培养了学生的思维能力与想像能力。
四、实现“文化价值”.
数学有着它自己的丰厚的文化渊源。数学课堂教学就是要挖掘蕴藏在数学之中的丰富的文化资源,实现其科学价值与人文价值的和谐统一,促进学生情感、态度、价值观的可持续发展。如何在课程实施过程中践行并彰显数学的文化本性,让文化成为数学课堂的一种自然本色。数学发展到今天,人们对于她的认识己经历了巨大的变化。数学文化并不是简单意义上的“数学+文化”.在关注数学历史性和数学美的同时,我们更应该对数学文化有一种朴素的理解:数学真正的文化要义在于,它可以最大限度地张扬数学思考的魅力,并改变一个人思考的方式、。数学学习一旦使学生感受到了思维的乐趣,使学生领悟了数学知识的丰富、数学方法的精巧、数学思想的博大、数学思考的美妙,那么,数学的文化价值必显露无遗。张齐华教学“圆的认识”开始时,借助多媒体直观地为学生展示圆在人类历史、生活、文化、审美等各个层面的广泛应用,比如“圆与桥梁设计”、“圆与中国剪纸”、“圆与中国结”、“圆与中外建筑”、“圆与著名标志设计”等,引导学生感受圆与人类生活的密切关联,体会圆的美学与人文价值。
张齐华始终坚持,具有文化诉求的数学课堂并不排斥具体的数学知识或方法,相反,数学课程的文化价值和意义正是依托于具体数学知识、方法的学习而得以实现的。知识和方法是载体,是数学的文化价值赖以彰显、实现的母体和根系。张齐华老师以一种古典、审美的情怀,关注学生数学思考的提升、数学思维方式的培养,关注数学精神品质的有机渗透,不仅丰富了数学文化的内涵,更为今后开展数学文化的理论探索和实践研究,开掘出新的思路,展现新的契机,描摹新的未来。
职业高中的学生和普通高中的学生无论在学习基础和学习积极性、主动性方面都是有很大差异的。职业高中的学生大都是未参加中考,属于学习基础差,积极性欠缺的学生,而普通高中的学生大都对未来充满希望,学习基础好,积极性和主动性都比较强,对知识的渴望远远高于职业高中的学生,因此面对这样不同的两类学生,对同一知识的教学效果是有很大差异的。
我先后在我们学校,陕鼓中学和铁路中学进行了关于数学文化的教学。
先说说我们学校吧!在我们学校分别由我和课题组的董老师对数学文化的几个方面做了教学,我在高三三班分别讲了数学应用、数学之美及数学文化的深度拓展,董老师在高三一班讲了数学史、数学语言、数学精神,在讲解的过程中发现,对于数学史,学生存在阅读障碍,因为与数学史有关的试题大都是以古文的形式出现,题目比较长,学生以看到题目过长且是古文,就会不自觉的产生退缩心理,在教学中我们发现了这一现象之后,我们采用了特殊的方式,先将数学文化的题中的古文部分删掉讲解,发现学生兴致很高,做的很好,因为这些题基本都是对基础知识的考查,之后我们在给出原题,让学生发现这些题只是披了件文言文的外衣,这样一来,教学效果得到了大大提高;对于涉及数学应用的试题,因为跟生活实际联系比较密切,在讲解的过程中我们遵循理论联系实际的原则,先根据题目所涉及的内容讲解一下数学在实际生活中的作用,让学生排除掉“数学只是为了应付高使用,在生活中没有任何作用”的思想,这样一来学生的积极性被调动起来了,课也就好讲了,总之教学效果良好;再谈谈数学文化的其他几个方面的教学,数学之美的教学相对比较成功,因为对称性较容易发现,而关于数学的简洁美的题,基本上都能找到一个解题的切入点,这样解题就有了方向,就好做了,总之,关于数学之美的教学还算成功;关于数学文化的其他几个方面的教学,在我们学校都相当失败,因为学生看到题找不到突破口,更缺乏勇于探索的精神,因而这些题最终都是以失败告终。
之后,我联系陕鼓中学的余宝利老师,由她在他们班进行了数学应用的教学,我作了详细地听课记录。由余宝利老师上的这节课,学生上课反应积极,思维活跃,都能积极地参与到课堂中去,并能主动谈自己对题目的想法,和对数学应用的认识。总之一堂课,余老师只是负责总结,而学生真正发挥了他们学习的`主体作用。另外,我还联系了铁路中学的刘义老师,并由她在他们班进行了数学之美的教学,整堂课学生们非常活跃,学习态度积极,反应迅速,课堂气氛融洽,教学效果很好。
由两这堂课可以看出,对于普通高中的学生来讲,数学文化在平时的课堂教学中已经潜移默化的渗透进去了,而且同学们掌握的挺好,只是在平时我们只是针对单个的题目去解题,并没有系统的总结归纳。现在知识把考查方向相同归纳在一起而已,并没有新的知识点的加入,通过已有知识完全可以解决题目,因此教学相对容易,教学效果也非常好。然而对于职业高中的学生来讲,对于平时的知识一知半解,学习态度也不够积极,因此在讲到数学文化时当用到已学过的知识时总会显得特别吃力,因为同学们对知识已经遗忘了,因此课堂效果不是很理想。
通过这样的教学对比,让我清楚地认识到了自己以后教学的方向,在以后的教学中,我要先从基础知识和学习态度抓起,让学生先养成良好的学习习惯,打好基础,然后再去谈提高。