許變云
摘要:在高中數(shù)學(xué)課堂上,適時滲透數(shù)學(xué)文化可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,使數(shù)學(xué)知識從單純的數(shù)字、符號中解脫出來。特別是一些數(shù)學(xué)史實、數(shù)學(xué)名題的引入可讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)也是由有血有肉的人發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造出來的,而不只是一些冷冰冰、干巴巴的運算技巧。本文主要探討了在新課導(dǎo)入時的數(shù)學(xué)文化滲透。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);新課導(dǎo)入;數(shù)學(xué)文化滲透
中圖分類號:G633.6 ??文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ??文章編號:1992-7711(2019)10-0004
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》明確指出:“數(shù)學(xué)文化是數(shù)學(xué)的思想、精神、語言、方法、觀點,以及它們的形成和發(fā)展,還包括數(shù)學(xué)在人類生活、科學(xué)技術(shù)、社會發(fā)展中的貢獻(xiàn)和意義,以及和數(shù)學(xué)相關(guān)的人類活動?!?/p>
在高中數(shù)學(xué)課堂上,適時滲透數(shù)學(xué)文化可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,使數(shù)學(xué)知識從單純的數(shù)字、符號中解脫出來。特別是一些數(shù)學(xué)史實、數(shù)學(xué)名題的引入可讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)也是由有血有肉的人發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造出來的,而不只是一些冷冰冰、干巴巴的運算技巧。而本文主要從以下幾個方面探討在新課導(dǎo)入時的數(shù)學(xué)文化滲透。
一、數(shù)學(xué)故事導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
我們知道,數(shù)學(xué)知識來源于生活實際,但經(jīng)過教材編寫者的改造,使知識更系統(tǒng),更易于學(xué)習(xí),但同時也將很多產(chǎn)生過程中有趣的故事剝離掉了。所以在學(xué)生學(xué)習(xí)之前,教師能將其發(fā)生發(fā)展的過程講給學(xué)生聽,既讓學(xué)生明白了知識的來龍去脈,也可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)這些知識時的興趣。
例如,在學(xué)習(xí)概率的知識時,可先給學(xué)生講以下故事:“1654年,有一個博奕經(jīng)驗豐富而又肯動腦思考的賭博者梅累,向法國數(shù)學(xué)家帕斯卡提出了一個讓他苦惱了很久的問題。這個問題是:一天,兩個賭藝高超、彼此不相上下的賭徒甲和乙遇到了一起,二人各出同樣的賭注,用擲硬幣作為博奕手段。每擲一次,若正面朝上(記為正),甲得1分,乙得0分;若反面朝上(記為反),甲得0分,乙得1分。誰先得到約定好的分?jǐn)?shù),就贏得全部賭注?,F(xiàn)在進(jìn)行到甲還差2分,乙還差3分,就分別達(dá)到約定好的分?jǐn)?shù)了。這時天已經(jīng)很晚了,他們精疲力盡,誰也不想再繼續(xù)賭下去了。問,如果這時分配賭金,怎樣做才算最合理?”然后說:“同學(xué)們,這可是當(dāng)時的數(shù)學(xué)家們討論的問題,你們也試一試。”這時學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣自然會高漲起來。
二、數(shù)學(xué)名題導(dǎo)入,激活探究思維
在數(shù)學(xué)歷史長河中,有很多有趣的數(shù)學(xué)名題,引起當(dāng)時的數(shù)學(xué)家思考,探索。如果我們在數(shù)學(xué)課堂上用這些名題引入,可適時激活學(xué)生探究數(shù)學(xué)的思維,使其以飽滿的活力投入到整節(jié)課的學(xué)習(xí)當(dāng)中。
在學(xué)習(xí)等差數(shù)列時,可先拋出南北朝時期《張丘建算經(jīng)》中的一個問題:“今有女子不善織布,逐日所織布以同數(shù)遞減,初日織五尺,末一日織一尺,計織三十日,問共織幾何?”然后直接讓學(xué)生以此題目探究,從而引出等差數(shù)列知識的學(xué)習(xí)。而等比數(shù)列的學(xué)習(xí)則可由莊子的名句“一日之棰,日取其半,萬世不竭”來引入。
在數(shù)列這一章中,斐波那契數(shù)列肯定是一道最亮麗的風(fēng)景。在學(xué)習(xí)這一部分內(nèi)容時,則可用黃金分割的知識引入,當(dāng)學(xué)生迷惑不解時,告訴其黃金分割和斐波那契數(shù)列之間的關(guān)系,則可大大激發(fā)學(xué)生的探究欲望。
比如2019年的一道高考題:
古希臘時期,人們認(rèn)為最美人體的頭頂至肚臍的長度與肚臍至足底的長度之比是[5-12]([5-12]≈0.618,稱為黃金分割比例),著名的“斷臂維納斯”便是如此。此外,最美人體的頭頂至咽喉的長度與咽喉至肚臍的長度之比也是[5-12]。若某人滿足上述兩個黃金分割比例,且腿長為105 cm,頭頂至脖子下端的長度為26 cm,則其身高可能是():
A.165 ???? B.175 ??? C.185 ?? ? D.190
如果學(xué)生能利用黃金分割和斐波那契數(shù)列的關(guān)系去解決,則會簡單一些。因為斐波那契數(shù)列前后兩數(shù)的比值近似地等于黃金分割比,即[5-12]≈[1321]≈[2134]≈[3455]。靈活運用這三組比值代替黃金分割比可快速得出身高的范圍。
三、名人史實導(dǎo)入,激勵學(xué)習(xí)精神
在數(shù)學(xué)史上,有許多可歌可泣的數(shù)學(xué)家的故事。他們在數(shù)學(xué)研究方面表現(xiàn)出來的各種精神值得我們教師和學(xué)生去學(xué)習(xí)。在上課時引用這些數(shù)學(xué)家的故事,鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)他們的研究精神,爭取在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的道路上不畏艱難,勇往直前。
比如學(xué)習(xí)解析幾何的知識時,可先讓學(xué)生閱讀課本上關(guān)于笛卡爾的介紹,再輔以以下故事:“笛卡爾是法國數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家、物理學(xué)家、生理學(xué)家。1596年3月31日生于圖倫省拉埃(今稱拉?!芽枺?,1650年2月11日卒于瑞典斯德哥爾摩。 1612年從法國最好的學(xué)校之一 ──拉費里舍的耶穌會學(xué)校畢業(yè),同年去普瓦捷大學(xué)攻讀法學(xué),1616年獲該校博士學(xué)位。取得學(xué)位之后,他就暗下決心,今后不再僅限于書本里求知識,更要向“世界這本大書”求教,以“獲得經(jīng)驗”,而且要靠理性的探索來區(qū)別真理和謬誤……”讓學(xué)生明白所有偉人的成就都不是隨隨便便就能獲得,而要樹立遠(yuǎn)大的理想,并一步步的努力才能獲得偉大的成就。
當(dāng)然,除了笛卡爾,高中階段的知識會涉及到很多的數(shù)學(xué)家,比如高斯、費馬、歐拉等等。在學(xué)習(xí)這些相關(guān)知識時,隨時引入這些數(shù)學(xué)家的故事,讓這些數(shù)學(xué)家的精神隨時激勵學(xué)生努力前行。
在高中數(shù)學(xué)課堂中滲透數(shù)學(xué)文化是適應(yīng)新一輪課堂改革的需要,更是完成立德樹人這一目標(biāo)的強有力的手段。特別是在課堂導(dǎo)入這一環(huán)節(jié)中尤為重要,因為課堂中間更傾向于數(shù)學(xué)知識體系的建構(gòu)。所以,教師在平時的備課中要努力挖掘適合高中生的數(shù)學(xué)文化知識,使自己在課堂引入時貼合當(dāng)時的情境,水到渠成般地帶領(lǐng)學(xué)生建構(gòu)新的知識體系。