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淺談數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的數(shù)學(xué)文化的研究
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)在學(xué)生中始終是難以叩開的大門，多少學(xué)子未能取得滿意的成果。其實并非他們學(xué)不懂，而是因數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)感到吃力，打擊了自己的自信心，產(chǎn)生畏懼感、厭學(xué)的心理。究其原因，他們都會歸結(jié)在數(shù)學(xué)的抽象性、嚴謹性、靈活的應(yīng)用性，是枯燥的數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)。的確，數(shù)學(xué)的本質(zhì)是那樣的。但是，任何事物都有兩面性，他們只認識到數(shù)學(xué)學(xué)科其中的一面，沒有感受到它的另一面，數(shù)學(xué)的思想美、技巧美、對稱美、推理美、建模美、應(yīng)用美、語言美、數(shù)學(xué)史美等。數(shù)學(xué)新課標(biāo)提出數(shù)學(xué)課程應(yīng)該實現(xiàn)：人人學(xué)有價值的數(shù)學(xué)、人人都能獲得必需的數(shù)學(xué)、不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展。要實現(xiàn)新課程目標(biāo)。必需抓住課堂教學(xué)的主陣地，發(fā)揮教師作用引導(dǎo)學(xué)生感受數(shù)學(xué)文化，體驗數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)樂趣、增強學(xué)習(xí)自信心。
針對怎樣更好的將數(shù)學(xué)文化融合在課堂教學(xué)中，讓學(xué)生沉浸在數(shù)學(xué)文化的殿堂，筆者就其中數(shù)學(xué)史在中學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用做一些探討。
首先，學(xué)習(xí)國外教育經(jīng)驗，用好用活閱讀教材。
當(dāng)前，許多教師和學(xué)生不重視，甚至也不看閱讀教材，認為沒用沒有知識，其實不然。國外，例如美國的教材和老師，很重視數(shù)學(xué)史，在教材中常常大幅數(shù)學(xué)家的照片，冠以每章內(nèi)容之前，在教材數(shù)學(xué)史知識緊扣教學(xué)內(nèi)容。老師常常使用數(shù)學(xué)史的內(nèi)容作為一章或一節(jié)的引入材料。這樣通過對歷史的數(shù)學(xué)研究，激勵立志于數(shù)學(xué)研究的后來者，懂得現(xiàn)在數(shù)學(xué)的真正意義，和對數(shù)學(xué)的真正理解，暗示將來數(shù)學(xué)的發(fā)展方向和研究方針，開拓同學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的眼界。
其次，根據(jù)教材特點，適當(dāng)選擇數(shù)學(xué)史資料，有針對性地進行教學(xué)，突出數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵不僅表現(xiàn)在知識本身，還寓于它的歷史。將數(shù)學(xué)史引入課堂，比如講述符合的歷史，介紹某一個數(shù)學(xué)問題解決的艱辛歷程，介紹數(shù)學(xué)家的名言和故事等。通過多種途徑欣賞古今中外的數(shù)學(xué)史料。祖沖之、阿基米德、高斯、加羅華等等數(shù)學(xué)大師應(yīng)該成為學(xué)生們經(jīng)常討論和崇拜的人物。家少學(xué)生聽數(shù)學(xué)史上的三次危機、哥德巴赫猜想等等，雖然學(xué)生可能還不太懂，但是，有很多的思想方法在其中，通過數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生們在不知不覺中接受這些數(shù)學(xué)思想。這不僅可以提高他們對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，還可以激發(fā)他們克服學(xué)習(xí)困難的信心和求知欲。
“授之以魚不如授之以漁”，這個能否道理誰都明白。我們也知道在數(shù)學(xué)教學(xué)中更重要的是注意方法教學(xué)：學(xué)生舉一反三關(guān)鍵就在于是否掌握了其中的思想方法。如果我們教條地把一種思想方法灌輸給學(xué)生，他們未必能接受，而數(shù)學(xué)史中隱含了很多的數(shù)學(xué)思想方法，我們怎樣才能恰到好處地將前人的思想方法介紹給學(xué)生。這就需要教師這些執(zhí)教者不斷的學(xué)習(xí)總結(jié)。使學(xué)生能直觀地接受。
另外，還應(yīng)吃透教材精神，采取多種新式，增強教學(xué)效果
把數(shù)學(xué)史融入日常教學(xué)，進行思想教育，教師不僅要吃透教材的知識內(nèi)容，還要努力挖掘教材的思想性，并采取多種形式，形象生動地進行教學(xué)。
例如，二次函數(shù)章節(jié)有道例題，是通過計算趙州橋橋拱的半徑，使學(xué)生掌握垂徑定理及其推理的應(yīng)用，這也是進行愛國主義教育，使學(xué)生了解歷史名勝的好機會。為了增強教學(xué)效果，可以用ppt演示趙州橋的圖片，從不同的角度向?qū)W生們展示這造型奇特、氣勢雄偉的趙州橋。然后教師可以向?qū)W生介紹：“這是趙州橋，建于一千三百多年前的隋代大業(yè)年間（公元605~618），整個橋身是圓弧的一段，長50多米，寬9米多。這么長的橋，全部用石頭砌成，沒有橋墩，只有一個拱形的大橋洞，橫跨在37米寬的河面上。這樣巨型的跨度，在當(dāng)時是首屈一指。而更顯示其先進技術(shù)的，還增加了洪水季節(jié)橋下的過水面積，四個小孔可以輔助宣泄洪水，減輕了洪水對橋身的沖擊力，不但堅固而且美觀。這種設(shè)計是建橋史上的一個創(chuàng)舉，創(chuàng)造了敞肩拱的新式橋型，使拱橋的建造技術(shù)達到了一個新水平，是綜合運用包括數(shù)學(xué)在內(nèi)的多種科學(xué)知識的典范。下面我們就來算一算拱橋的半徑······”這樣引導(dǎo)，不僅可以讓學(xué)生了解著名的歷史名勝，提高藝術(shù)的鑒賞，并且使學(xué)生情緒高漲，課堂氣氛活躍。
最后，讓學(xué)生參與到數(shù)學(xué)史的教學(xué)中
把數(shù)學(xué)史融入到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，不一定要全部由教師在講臺上說，也可以組織形式多樣的活動，讓學(xué)生參與到其中，這樣不僅學(xué)生的興趣更濃厚，親身體驗的經(jīng)驗也更不易忘記。
比如以“化圓為方”問題為素材，讓學(xué)生親自動手體驗操作，并且還能和信息技術(shù)相結(jié)合。1、學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查閱“化圓為方”問題，了解“化圓為方”提出的背景，并理解什么是“化圓為方”。在這個過程中，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)，不僅能查閱到“化圓為方”問題，而且還可以了解相關(guān)的“三大幾何作圖問題”。2、學(xué)生分組，通過動手實驗體驗平面幾何“尺規(guī)作圖”的魅力。由于歷史上對“化圓為方”問題的記錄過于分散，對于學(xué)生來說，他們還不能從文字中了解到究竟用什么樣的方法進行研究，最終問題解決沒有。對于這樣一個只需要很簡單的平面幾何知識就可讀懂的數(shù)學(xué)問題，入手很低且結(jié)論并沒有明確給出，很容易激起學(xué)生的思考和動手探索的愿望。根據(jù)學(xué)生的心理特點，多數(shù)學(xué)生在讀懂了問題之后，總有一種心理上的期望——這個問題應(yīng)該很容易解決��！看似平凡的一個問題為什么會有如此大的魅力呢？認識上的沖突，使得他們不會急于查看數(shù)學(xué)史上對此問題的解決過程，而是自己動手起來。學(xué)生憑借在初中時學(xué)過的歐氏平面幾何知識，在總是“差一點兒”的動手過程中，思維被充分激起。3、通過網(wǎng)絡(luò)閱讀，了解“化圓為方”問題的解決歷程。深入了解每一種“解決辦法”的數(shù)學(xué)思想，重視大師的思維。學(xué)生在自己動手不能，而又無法證明的情況下，帶著對問題的懷疑與好奇系統(tǒng)地了解。
總之，在數(shù)學(xué)教學(xué)中教師對數(shù)學(xué)文化的領(lǐng)悟和融會貫通，能更好的體現(xiàn)新課標(biāo)理驗，實現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)改革目標(biāo)，是倡導(dǎo)素質(zhì)教育的著手點。能創(chuàng)造出高效的課堂教學(xué)，讓同學(xué)更深入體會數(shù)學(xué)的價值、數(shù)學(xué)的美育、數(shù)學(xué)文化。
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