朱博
【摘要】通過解數(shù)學(xué)題目,學(xué)生在依靠思維能力對感性材料進(jìn)行一系列抽象、概括、分析和綜合,形成概念、判斷或推理,最終尋找事物的本質(zhì)、規(guī)律及內(nèi)部聯(lián)系,這些無不滲透著數(shù)學(xué)的科學(xué)精神.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)文化;高考題;滲透
數(shù)學(xué)是一種文化現(xiàn)象,更是一種社會現(xiàn)象,早已是人們的常識.什么是數(shù)學(xué)文化?李大潛院士于2005年就提出:“數(shù)學(xué)是一種先進(jìn)的文化,是人類文明的重要基礎(chǔ).它的產(chǎn)生和發(fā)展在人類文明的進(jìn)程中起著重要的推動作用,占有舉足輕重的地位.”[1]高中課程標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)明確把數(shù)學(xué)文化作為一個(gè)單獨(dú)的版塊,而且在現(xiàn)行的高考題目中,也以一個(gè)新的考查點(diǎn)出現(xiàn).
數(shù)學(xué)文化不僅體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的人文價(jià)值,而且還體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值,在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的教育中扮演著重要的角色.那么,在高考題中如何滲透數(shù)學(xué)文化呢?
一、中國古代數(shù)學(xué)史的滲透
通常情況下,我們認(rèn)為以最簡單的方式考查數(shù)學(xué)思想和方法是我們追求的理想出題目標(biāo).而古漢語言簡意賅,短詞長意,也能成為高考題的一個(gè)方向.以數(shù)學(xué)史為試題情境材料,這樣不僅可以引導(dǎo)學(xué)生主動關(guān)注古代數(shù)學(xué)相關(guān)典籍,而且可以讓學(xué)生感受到中國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化.
例1《九章算術(shù)》是我國古代數(shù)學(xué)成就的杰出代表作,其中《方田》章計(jì)算弧田面積所用的經(jīng)驗(yàn)公式為:弧田面積=12(弦×矢+矢2).弧田(如圖所示),由圓弧和其所對弦所圍成,公式中“弦”指圓弧所對弦長,“矢”等于半徑長與圓心到弦的距離之差.按照上述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所得弧田面積與其實(shí)際面積之間存在誤差.現(xiàn)有圓心角為2π3,弦長等于4米的弧田.按照上述方法計(jì)算出弧田的面積約為().
A.6平方米
B.9平方米
C.12平方米
D.15平方米
例2(2017·全國Ⅰ)如圖所示,正方形ABCD內(nèi)的圖形來自中國古代的太極圖.正方形內(nèi)切圓中的黑色部分和白色部分位于正方形的中心成中心對稱,在正方形內(nèi)隨機(jī)取一點(diǎn),則此點(diǎn)取自黑色部分的概率是().
A.14
B.π8
C.12
D.π4
這兩個(gè)例子,體現(xiàn)了中國古代數(shù)學(xué)史,特別是《九章算術(shù)》等中國古代數(shù)學(xué)名著是我們的豐富寶庫,更是燦爛悠久的中華文明的重要組成部分.
二、數(shù)學(xué)應(yīng)用的滲透
數(shù)學(xué)和別的學(xué)科一樣,也會受到社會、經(jīng)濟(jì)的影響,且這種影響是雙向的.一方面,社會的進(jìn)步發(fā)展,會促進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展;另一方面,數(shù)學(xué)的發(fā)展又反過來促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的不斷提升,從而改善我們的生活.“經(jīng)世致用”是我們學(xué)習(xí)、研究數(shù)學(xué)的最終目的.如何讓數(shù)學(xué)更好地服務(wù)于我們的生產(chǎn)、生活,已不僅僅是數(shù)學(xué)家、科學(xué)家的事情,作為高中生的當(dāng)代青年一代,也要明確這一點(diǎn).在高考題當(dāng)中也可能不失時(shí)機(jī)地進(jìn)行考查.
例3齊王與田忌賽馬,田忌的上等馬優(yōu)于齊王的中等馬,劣于齊王的上等馬,田忌的中等馬優(yōu)于齊王的下等馬,劣于齊王的中等馬,田忌的下等馬劣于齊王的下等馬,現(xiàn)從雙方的馬匹中隨機(jī)選一匹進(jìn)行一場比賽,則田忌馬獲勝的概率為().
A.13
B.14
C.15
D.16
這個(gè)簡單的齊王與田忌賽馬問題卻也蘊(yùn)含著豐富的運(yùn)籌學(xué)原理,也正是數(shù)學(xué)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的真實(shí)寫照.
三、科學(xué)精神的滲透
數(shù)學(xué)是理性較強(qiáng)的一門學(xué)科.學(xué)好數(shù)學(xué)可以使一個(gè)人變得更聰明,這也體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的科學(xué)精神.在學(xué)生學(xué)習(xí)成長的過程中,科學(xué)精神的培養(yǎng)是非常有必要的.通過解數(shù)學(xué)題目,學(xué)生在依靠思維能力對感性材料進(jìn)行一系列抽象、概括、分析和綜合,形成概念、判斷或推理,最終尋找事物的本質(zhì)、規(guī)律及內(nèi)部聯(lián)系,這些無不滲透著數(shù)學(xué)的科學(xué)精神.
例4幾名大學(xué)生響應(yīng)國家的創(chuàng)業(yè)號召,開發(fā)了一款應(yīng)用軟件,為激發(fā)大家學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,他們推出了“解數(shù)學(xué)題獲取軟件激活碼”的活動,這款軟件的激活碼為下面數(shù)學(xué)問題的答案:已知數(shù)列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一項(xiàng)是20,接下來的兩項(xiàng)是20,21,再接下來的三項(xiàng)式20,21,22,依此類推,求滿足如下條件的最小整數(shù)N:N>100且該數(shù)列的前N項(xiàng)和為2的整數(shù)冪.那么該款軟件的激活碼是().
A.440B.330C.220D.110
本題實(shí)則為一道數(shù)列題目.在抽象出數(shù)學(xué)模型以后,明確此題考查對象,再經(jīng)過歸納、概括、類比最終能得出答案.在這道試題中,通過分析問題,明確考查點(diǎn),將不同知識和方法有機(jī)整合.對知識的考查側(cè)重理解和運(yùn)用,讓學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題、研究問題,并最終解決問題.
【參考文獻(xiàn)】
[1]李大潛.將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)類主干課程[A].大學(xué)數(shù)學(xué)課程報(bào)告論壇.大學(xué)數(shù)學(xué)課程報(bào)告論壇2005論文集[C].大學(xué)數(shù)學(xué)課程報(bào)告論壇,2005.