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对于数学这种理论性较强的自然科学来说,兴趣的培养无疑是一个很重要的命题。本文尝试分析文化对于初中数学课堂的促进效果,分别从数学之美呈现、数学史提供与数学氛围构建三个角度说明该问题,以使兴趣教学发挥其最大功能。
一、用数学之美给学生提供精神指导
因为从本质上来说,数学之美源于抽象思维,因此这种美具有一定的抽象性,具体表现在数学语言产生、体系构建完善、结构模式应用、方法理论创新等多个方面。所以体验数学美感要以一定的理论与实践知识作为基础,再加上数学之美的教育分成不同的层次,从美观、美好直到完美。而在初中数学教材中,数学之美的体现主要是美观,像轴对称图案的设计、中心对称图案的产生、平面镶嵌对称美等,它们的呈现方式多体现于延展阅读部分,要靠教师与学生深入挖掘。特别是那些隐性知识,其美学意蕴更不易被发现,需要教师做出积极引导。比如乘法运算里面幂的引入所具有的符号美、字母表示数学规律的抽象美、等边三角形平分线相交的奇异美等,都可以适当加以引申。而黄金分割律则是数学之美的典型代表,对于建筑科学来说,0.618这一数值应用范围非常广泛,无论是巴黎圣母院,还是金字塔,很多古代经典建筑都自觉或不自觉地应用到了黄金分割的数学知识;再比如在绘画作品中,那些流传至今的名作,其主题也多位于整个画面的0.618位置;而如果把弦乐器安排到这一位置,所演奏的声音也是最为悠扬动听的;悉尼歌剧院世界闻名,不能忽视的一个原因在于它的声音效果和视觉效果都特别理想,而达到这种理想效果的原因恰恰也是它应用了黄金分割律。教师将这些富于文化意味的东西提取出来,给学生的感知刺激是新鲜而有趣的。
二、用数学史呈现给学生提供丰富资源
教材里面与数学史有关的内容特别丰富,笔者曾经对苏教版初中教材与数学史有关的内容作过统计,发现共有数十处数学史呈现。这些内容无不体现出重要数学概念的形成、新学科产生等关键内容,像负数认识的历史、概率的历史、无理数的产生等皆是如此。此外还包括了一些重要定理,像勾股定理的发现、欧拉定理的简介、费尔马猜想的介绍等。这些知识对学生知识与能力习得具有重要启迪功能,在无形中拓展学生知识面,增强学生兴趣。教师如嫌教材中的数学史知识不够充裕,也完全可以再从其他资料中截取一些提供给学生,像俄罗斯著名画作《难题》、小孔成像、马尔克广场等均极具代表性。此外还可以在课堂给学生提供一些历史上的著名数学题,像《九章算术》里面所提到的“引葭赴岸”、《孙子算经》里面所提到的“鸡兔同笼”、《希腊文选》里面所提到的“驴骡问题”等等。这些异彩纷呈的问题对学生接触数学文化,利用数学史丰富资源极有作用。此外,一些习题则用隐性的方式表达了对数学史的接纳,像习题“用直角三角形每个边当作直径,所做半圆面积大小相同”、“将正确的数字填入九宫图内”、几何里面以圆为参照,设计出弓形图与八卦图形等等。总之数学史涵盖了非常广泛的内容,而很多数学习题也牵涉到了数学史知识,教师如果能够善加利用,数学课的精彩程度会令学生感到欣喜。
三、用文化氛围构建培养学生数学思维信心
让学生在文化氛围中树立数学思维的信心,对于学生长期数学能力的养成很有帮助,而若想做到这一点,需要明确文化氛围体现在哪两个方面,一是日常数学的应用,须知文化不只是历史的、空洞的,文化实际上与生活息息相关。学生的数学应用,生活中的数学知识都能成为承载文化的有效载体。也就是引导学生研究日常生活里面的数学,能够让学生形成数学文化与自己有关的亲身体验,培养数学的存在感与数学应用的自信心,在社会生活中广泛应用的数学知识还可以让学生体会到数学文化的巨大应用性,这是一种积极的情感体验。文化氛围体现的第二个方面是数学文化史的介绍,教师在给学生提供数学文化史的知识时,不能只是对数学史料进行简单罗列,而是要给学生培养一种数学发展脉络的意识,强调数学文化史给人类文化及社会环境造成的深远影响。让学生领会到数学形成及发展的深层次动因,化解数学过于艰深神秘的惯性思维,从而给学生更加自信的数学体验。上述两种方法单独或者综合应用均值得深入探讨。比如对称同美有紧密的联系,这在生活中是随处可见的,现实生活中,内容和形式的对称广泛存在,而在数学文化史上,图形、结构、公式的对称也会给学生带来自信与启迪。比如所有平面图里最美的是圆形,所有立体图形里最美的是球形,而很多函数图形也很对称,正弦函数、正切函数的对称之美,学生如果加以思考,就会有所触动。
文化一词的涵义非常广泛,远非一两句话所能解释清楚,在初中数学教学过程中,凡是对于学生认知理解有用的数学史、数学思想、数学应用等都可以拿来为教师所用,以便让学生在文化氛围中接受数学,在数学知识中体味文化,完成从面对陌生知识到独立处理陌生知识这一质的变化。
一、用数学之美给学生提供精神指导
因为从本质上来说,数学之美源于抽象思维,因此这种美具有一定的抽象性,具体表现在数学语言产生、体系构建完善、结构模式应用、方法理论创新等多个方面。所以体验数学美感要以一定的理论与实践知识作为基础,再加上数学之美的教育分成不同的层次,从美观、美好直到完美。而在初中数学教材中,数学之美的体现主要是美观,像轴对称图案的设计、中心对称图案的产生、平面镶嵌对称美等,它们的呈现方式多体现于延展阅读部分,要靠教师与学生深入挖掘。特别是那些隐性知识,其美学意蕴更不易被发现,需要教师做出积极引导。比如乘法运算里面幂的引入所具有的符号美、字母表示数学规律的抽象美、等边三角形平分线相交的奇异美等,都可以适当加以引申。而黄金分割律则是数学之美的典型代表,对于建筑科学来说,0.618这一数值应用范围非常广泛,无论是巴黎圣母院,还是金字塔,很多古代经典建筑都自觉或不自觉地应用到了黄金分割的数学知识;再比如在绘画作品中,那些流传至今的名作,其主题也多位于整个画面的0.618位置;而如果把弦乐器安排到这一位置,所演奏的声音也是最为悠扬动听的;悉尼歌剧院世界闻名,不能忽视的一个原因在于它的声音效果和视觉效果都特别理想,而达到这种理想效果的原因恰恰也是它应用了黄金分割律。教师将这些富于文化意味的东西提取出来,给学生的感知刺激是新鲜而有趣的。
二、用数学史呈现给学生提供丰富资源
教材里面与数学史有关的内容特别丰富,笔者曾经对苏教版初中教材与数学史有关的内容作过统计,发现共有数十处数学史呈现。这些内容无不体现出重要数学概念的形成、新学科产生等关键内容,像负数认识的历史、概率的历史、无理数的产生等皆是如此。此外还包括了一些重要定理,像勾股定理的发现、欧拉定理的简介、费尔马猜想的介绍等。这些知识对学生知识与能力习得具有重要启迪功能,在无形中拓展学生知识面,增强学生兴趣。教师如嫌教材中的数学史知识不够充裕,也完全可以再从其他资料中截取一些提供给学生,像俄罗斯著名画作《难题》、小孔成像、马尔克广场等均极具代表性。此外还可以在课堂给学生提供一些历史上的著名数学题,像《九章算术》里面所提到的“引葭赴岸”、《孙子算经》里面所提到的“鸡兔同笼”、《希腊文选》里面所提到的“驴骡问题”等等。这些异彩纷呈的问题对学生接触数学文化,利用数学史丰富资源极有作用。此外,一些习题则用隐性的方式表达了对数学史的接纳,像习题“用直角三角形每个边当作直径,所做半圆面积大小相同”、“将正确的数字填入九宫图内”、几何里面以圆为参照,设计出弓形图与八卦图形等等。总之数学史涵盖了非常广泛的内容,而很多数学习题也牵涉到了数学史知识,教师如果能够善加利用,数学课的精彩程度会令学生感到欣喜。
三、用文化氛围构建培养学生数学思维信心
让学生在文化氛围中树立数学思维的信心,对于学生长期数学能力的养成很有帮助,而若想做到这一点,需要明确文化氛围体现在哪两个方面,一是日常数学的应用,须知文化不只是历史的、空洞的,文化实际上与生活息息相关。学生的数学应用,生活中的数学知识都能成为承载文化的有效载体。也就是引导学生研究日常生活里面的数学,能够让学生形成数学文化与自己有关的亲身体验,培养数学的存在感与数学应用的自信心,在社会生活中广泛应用的数学知识还可以让学生体会到数学文化的巨大应用性,这是一种积极的情感体验。文化氛围体现的第二个方面是数学文化史的介绍,教师在给学生提供数学文化史的知识时,不能只是对数学史料进行简单罗列,而是要给学生培养一种数学发展脉络的意识,强调数学文化史给人类文化及社会环境造成的深远影响。让学生领会到数学形成及发展的深层次动因,化解数学过于艰深神秘的惯性思维,从而给学生更加自信的数学体验。上述两种方法单独或者综合应用均值得深入探讨。比如对称同美有紧密的联系,这在生活中是随处可见的,现实生活中,内容和形式的对称广泛存在,而在数学文化史上,图形、结构、公式的对称也会给学生带来自信与启迪。比如所有平面图里最美的是圆形,所有立体图形里最美的是球形,而很多函数图形也很对称,正弦函数、正切函数的对称之美,学生如果加以思考,就会有所触动。
文化一词的涵义非常广泛,远非一两句话所能解释清楚,在初中数学教学过程中,凡是对于学生认知理解有用的数学史、数学思想、数学应用等都可以拿来为教师所用,以便让学生在文化氛围中接受数学,在数学知识中体味文化,完成从面对陌生知识到独立处理陌生知识这一质的变化。