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中職數(shù)學課堂數(shù)學文化滲透的進行

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中職數(shù)學課堂數(shù)學文化滲透的進行

摘要:2020年1月教育部新頒布的《中等職業(yè)學校數(shù)學課程標準》中提出:通過數(shù)學課程的學習,提高學生學習數(shù)學的興趣,加深對數(shù)學的科學價值、應用價值、文化價值和審美價值的認識。因此將數(shù)學文化融入到平時教學過程中是十分重要的。本文將從數(shù)學史、數(shù)學與藝術(shù)、數(shù)學與專業(yè)和多樣的教學方式等四個方面闡述如何將數(shù)學文化與中職數(shù)學課堂有效融合。

關(guān)鍵詞:中職數(shù)學;數(shù)學文化;滲透

當今社會對于數(shù)學文化,有多種不同的看法。教育部于2018年1月16日頒布了《普通高中數(shù)學課程標準(2017年)》,明確了數(shù)學文化的概念,結(jié)束了關(guān)于數(shù)學文化內(nèi)涵的爭議。數(shù)學文化是數(shù)學的思想、精神、語言、方法、觀點,以及他們的形成和發(fā)展;還包括數(shù)學在人類生活、科學技術(shù)、社會發(fā)展中的貢獻和意義,以及與數(shù)學相關(guān)的人文活動。由于中職學生基礎(chǔ)知識薄弱,對數(shù)學不感興趣,導致數(shù)學課程的有效進行異常艱難,又加上有些學校數(shù)學課時不夠,所以部分教師為趕教學進度,往往忽略了數(shù)學文化在實際教學中的滲透。如果能將數(shù)學文化包括數(shù)學思想、精神、方法、觀點、語言、數(shù)學家、數(shù)學美等引入中職數(shù)學課堂,不但可以極大地提高學生學習數(shù)學的熱情,還可以緩解數(shù)學教師的教學壓力。筆者認為中職數(shù)學教師可從以下幾個方面著手。

一、利用數(shù)學史,激發(fā)學習興趣

引入數(shù)學史的中職數(shù)學教學不僅豐富了以往的教學內(nèi)容,更在一定程度上提升了學生對于學習數(shù)學重要性的認知。能更好地改善中職學生的自身的數(shù)學水平以及學習能力較為薄弱的現(xiàn)狀,現(xiàn)在中職類教師也越來越意識到數(shù)學史的重要性,教師可以通過選講《周髀算經(jīng)》《九章算術(shù)》,幫助學生了解中國古代數(shù)學以問題為要、以算法為本的思想;在講立體幾何時向?qū)W生介紹《幾何原本》,幫助學生了解古希臘幾何公理演繹體系的特點,并告訴同學們《幾何原本》引入中國的歷史,是由徐光啟翻譯的;選講古今中外數(shù)學家故事,幫助學生了解成數(shù)學家成長過程,讓學生學習他們不畏艱難、勇于擔當?shù)娜松鷳B(tài)度和一絲不茍、精益求精的工匠精神,一方面可以激勵學生,另一方面可以使課堂生動有趣。愛國主義是中華民族的優(yōu)良傳統(tǒng),數(shù)學史不僅可以激發(fā)學習興趣還可以增強民族自豪感,使學生感受到中國數(shù)學深厚的文化底蘊,在講授“圓”的相關(guān)知識時可以介紹劉徽的“割圓術(shù)”、祖沖之圓周率的計算方法,祖沖之首次將“圓周率”精算到小數(shù)第七位。直到16世紀,一位阿拉伯數(shù)學家才打破了這一紀錄。在圓的相關(guān)運算中經(jīng)常用到的勾股定理也由東漢末年的數(shù)學家趙爽別具匠心地證明出來,他用幾何圖形的截、割、拼、補來證明代數(shù)式之間的恒等關(guān)系,讓學生們再一次佩服古人智慧。

二、數(shù)學與藝術(shù)相結(jié)合,感受數(shù)學魅力

數(shù)學是研究數(shù)與形的一門科學是邏輯思維的產(chǎn)物。而藝術(shù)是用形象來反映現(xiàn)實,美術(shù)、音樂、文學、戲劇、電影等都屬于藝術(shù)。人們普遍認為嚴謹?shù)臄?shù)學與浪漫的藝術(shù)沒有任何交集,特別是中職學生,他們根深蒂固地認為數(shù)學抽象、難,枯燥,內(nèi)心是排斥數(shù)學的,所以形成惡性循環(huán),越難越不想學,越不學感覺更難,但是考察人類的歷史進程,我們會發(fā)現(xiàn)許多科學的進步和發(fā)展多多少少都與數(shù)學有關(guān)。其中也包括藝術(shù)。其實數(shù)學本身也是一門藝術(shù),數(shù)學的簡潔美、對稱美、和諧美對許多藝術(shù)流派的發(fā)展都有著深遠的影響。很早之前,數(shù)學中的黃金分割以及幾何圖形的對稱性等規(guī)則就開始用于指導藝術(shù)創(chuàng)作。比如,著名的藝術(shù)家達•芬奇最有名的幾幅畫《蒙娜麗莎》《最后的晚餐》等蘊含了很多黃金分割,再如雅典著名的帕特農(nóng)神廟,它的高與寬的比為黃金比[1]。在中國古代歷史中,經(jīng)常可以看到詩詞中有數(shù)字,以數(shù)字入詩,能夠顯示出奇妙的美感和獨特的藝術(shù)魅力。如“一去二三里,煙村四五家,亭臺六七座,八九十枝花?!边@首詩短短20個字,把10個數(shù)字全部用上了,用數(shù)字反映遠近、村落、亭臺和花,層次分明,生動地描寫了自然樸實的鄉(xiāng)村景象。不僅數(shù)學可以入詩、入聯(lián)、入文,而且可以用詩歌描述數(shù)學題,如《九章算法比類大全》中的一道題:遠望巍巍塔七層,紅光點點倍加增,共燈三百八十一,請問頂層幾盞燈?這是一道等比數(shù)列的題,已知公比和前七項和求首項,在教學過程中可以讓同學們改編詩來鞏固數(shù)學知識,如遠望塔頂三盞燈,紅光點點倍加增。共燈三百八十一,請問底層幾盞燈?變?yōu)橐阎?、首項、前n項和求an,讓學生感受到,生活、藝術(shù)與數(shù)學息息相關(guān),魅力無限。中國歷史名著《紅樓夢》是一部世界名著,在中國的文學史上占有獨特的地位。但是,長期以來,存在著作者的考證問題。這本書是否為曹雪芹一個人完成,在紅學研究中眾說紛紜。我國學者曾利用計算機對《紅樓夢》的各章回進行語體風格的統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)前80回與后40回有明顯的差異,通過概率知識的定量分析,學者最后做出裁決:《紅樓夢》出自兩位不同風格的作家之手。再次印證了數(shù)學與藝術(shù)息息相關(guān)。

三、貼近專業(yè),滲透數(shù)學文化

很多學生都忽略中職數(shù)學是為專業(yè)課學習服務的這一點,覺得數(shù)學是一門枯燥無味,學不學都無所謂的孤立學科,正因為如此,將數(shù)學文化中的數(shù)學方法、思維滲入到相關(guān)專業(yè)才顯得更為重要。對于學前教學專業(yè)的學生來說,鋼琴是她們的專業(yè)課,大部分學生都是第一次接觸鋼琴,他們對鋼琴充滿好奇,筆者在講等比數(shù)列時,先播放一段圓周率鋼琴曲《Songforπ》,激發(fā)學生好奇心,數(shù)學跟鋼琴有什么聯(lián)系呢?在鋼琴鍵盤上從一個C鍵到下一個C鍵就是音樂中的一個八度音程,其中共包括13個鍵,顯然這個八度音程被黑鍵和白鍵分成了12個半音,而且下一個C鍵發(fā)出樂音的振動次數(shù)(即頻率)是第一個C鍵振動次數(shù)的2倍。那么我們設(shè)分割比為x,顯然x12=2,解這個方程可得x是個無理數(shù),大約是1.05946。其頻率由等比數(shù)列通項公式an=a1qn-1確定,公比約為1.05946,是2開12次方的算術(shù)根。這就告訴我們在鋼琴音階上是利用等比數(shù)列規(guī)定的。其實這就是中國明代音樂理論家和數(shù)學家朱載堉發(fā)明十二平均律。不僅能讓學生們感受到數(shù)學為專業(yè)課服務,還能增強學生的民族自豪感。例如,在會計、經(jīng)濟管理專業(yè),結(jié)合教材內(nèi)容,列舉有關(guān)單利、復利、利潤最大、最小花費等問題,都與數(shù)學有關(guān)。[2]筆者在講到指數(shù)函數(shù)相關(guān)內(nèi)容時用校園貸的例子將復利與指數(shù)函數(shù)有效結(jié)合,告訴學生校園貸的危害,并讓學生了解到復利計算還包含了十分淺顯但重要的人生道理:復利計算時,每一期的增長率是非常低的,只有百分之幾,但是長期積累下來,其結(jié)果卻是驚人的,有可能讓本金增加幾倍甚至幾十倍。這與人生是一樣的,只要你設(shè)定了遠大的目標,每天持之以恒地朝著目標努力前進,哪怕每一天的進步都是微小的,但是只要你不放棄,最終一定會取得輝煌的成績。此過程體現(xiàn)了職教20條提出的“使各類課程與思想政治理論課同行同行”,實現(xiàn)全員全程全方位育人。而對于醫(yī)學護理、學前教育等專業(yè)的學生來說,常常需要記憶大量理論知識,教師可在平時教學過程中向?qū)W生滲透用歸納、類比的思想去記憶相關(guān)知識,提高學生的邏輯思維能力和觀察能力,從而提高學習效率。[3]

四、多樣教學方式滲透數(shù)學文化

課前三分鐘有關(guān)數(shù)學文化演講或數(shù)學新聞交流,開展主題征文比賽,召開以數(shù)學文化為主題的班會,開展小組辯論和研討,制作與數(shù)學文化有關(guān)的手抄報,與數(shù)學文化相關(guān)的小視頻、小話劇等,使學習數(shù)學的形式更加多樣化。教師也可以利用信息化手段在教授數(shù)學知識的同時鼓勵和指導學生針對某個專題編寫一些形式豐富的數(shù)學小論文,組織學生與學生、學生與教師甚至可以連線相關(guān)專家進行交流,對表現(xiàn)優(yōu)秀的學生給予肯定和表彰,并以此激勵其他同學共同成長,共同進步。如筆者在講到《指數(shù)函數(shù)及其圖像與性質(zhì)》時,將指數(shù)函數(shù)與校園貸聯(lián)系在一起,通過指數(shù)函數(shù)的增減性使學生明白為什么校園貸如此可怕,不僅使學生掌握了數(shù)學知識,更明白了要拒絕校園貸,課后同學們通過制作指數(shù)函數(shù)與校園貸的手抄報和黑板報,進一步鞏固所學,并將校園貸的危害告知身邊的親朋好友,讓數(shù)學來源于生活并服務生活,通過此環(huán)節(jié),讓學生學習數(shù)學的熱情更加高漲。那么,對教師本身而言不僅要提高自身的專業(yè)技能,還應學習計算機技術(shù),學習教育心理學等,充分利用好網(wǎng)絡資源,通過大學慕課,或者向有經(jīng)驗的教師學習、請教,要有豐富的知識儲備、廣闊的知識視野和較強的文化氣息,才能把數(shù)學文化貫穿中職數(shù)學課堂教學進而豐富教學內(nèi)容,提高教學質(zhì)量。筆者在教室內(nèi)設(shè)置了“數(shù)學讀書角”,《人生相遇函數(shù)》《數(shù)學文化》《數(shù)學與哲學》《數(shù)學家的眼光》《數(shù)學的神韻》等等,一系列數(shù)學文化叢書,讓學生發(fā)現(xiàn)不只是語文可以閱讀,數(shù)學的閱讀更加有趣,極大地激發(fā)了學生的學習興趣。而且,筆者在教學過程中創(chuàng)建微信公眾號《數(shù)學美拾趣》,會一些數(shù)學與生活相關(guān)的文章,如數(shù)學與購物節(jié)“雙十一”,數(shù)學與美術(shù),數(shù)學與音樂,數(shù)學與密碼,數(shù)學家歐拉的故事,古今中外話數(shù)列的等,利用中職生喜歡上網(wǎng)的特點,將數(shù)學文化從不同角度滲透給學生,使其對數(shù)學更感興趣,對數(shù)學不再陌生和恐懼。實踐證明取得了一定的效果。另外,中職學校應加強對教師特別是青年教師專業(yè)技能的培訓。除了參加校級、省級和國家級培訓外,學??裳埥淌诩墑e的專家教師們來校講座,使教師們能夠接觸到更先進的教學方法。有條件的學校還可以完善教學硬件設(shè)備,建立智慧教室,完善線上教學平臺,使教師能夠充分利用信息化教學,也使學生充分地感受到數(shù)學課堂不再是黑板加粉筆的枯燥課堂,特別是信息化的使用可以將游戲與數(shù)學知識聯(lián)系起來,學生對數(shù)學課堂的期待進一步提高。數(shù)學文化是數(shù)學學科的重要組成部分,數(shù)學文化融入中職數(shù)學教學的意義非凡。身為中職數(shù)學教師我們有責任將數(shù)學文化滲透給學生,通過他們感興趣的學習方式學習數(shù)學。真正提升中職數(shù)學教學質(zhì)量,進而達到培養(yǎng)和提升學生的直觀想象、邏輯推理、數(shù)學抽象等數(shù)學學科核心素養(yǎng)的教學目的。

參考文獻:

[1]劉志勇.數(shù)學文化[M].北京:商務印書館,2017.

[2]茍海峰,張偉麗.淺談中職數(shù)學教學中的數(shù)學文化滲透[J].教育現(xiàn)代化,2018,10(42).

[3]郭興梅.淺談中職數(shù)學教學中的數(shù)學文化滲透[J].江蘇科技信息,2016,4(11).

作者:賈利寧 單位:河北商貿(mào)學校