高中数学教学中的数学文化探究
摘要：数学文化是素质教育中对高中生进行思维能力培养的重要素材，其教学活动不仅可激发学生探究数学知识的兴趣，而且可让学生掌握更多的探究数学知识规律与奥秘的措施与技巧，有利于教学质量的提升，可推动学生运用数学知识能力的增强。但是，当前部分高中数学教师尚且没有掌握数学文化的渗透策略，这就制约了学生数学思维能力的快速发展及学习兴趣的提升，并且阻碍了数学教学质量的优化。本文就高中数学教学中渗透数学文化的有效策略，进行了细致的探究。
关键词：高中数学 课堂教学 数学文化
渗透
新课程改革把学生定位为高中数学教学活动的主体，因此教师在日常教学中应把学生当成整个教学过程的中心，努力设计各种有助于学生全面发展的教学内容与措施。这就需要教师在对学生传授数学课程基础知识的同时，还应加强数学文化渗透，从而使得学生在优秀数学文化的感染、熏陶与激励作用下，以更高的兴趣与积极性投入到数学知识探究中去，有助于教学效率的明显优化。那么，在高中数学教学中如何渗透数学文化，是教师需要深入研究的关键问题。
一、以数学史为主题，举办数学文化讲座
数学史教学是高中生扎实而系统掌握数学学科特点的主要途径。数学史中涵盖的不仅有数学成就记录，而且还有数学研究过程中发生的各种屈折的、艰辛的、徘徊的、犹豫的史实。从某个层面讲数学史是各个时期数学家战胜危机、克服困难的斗争史，可对学生产生激励与鼓舞的作用。因此，在高中数学文化讲座中，教师应将相关人事、优秀成果与数学思想作为主要内容，让学生对数学发展的所有艰苦历程都有清理的了解，以帮助他们逐渐养成诚实正直的品质及不懈努力、坚韧不拔的意志。比如，教师可以数学文化讲座的形式引导学生了解数学方法史、概率发展史、数学历史成就、杨辉三角、产生数学悖论的原因与处理方法、哥德巴赫猜想、百牛定理、数学史危机等；向学生讲解一些数学名题与数学大奖，像高斯数学奖、波利亚数学奖、华罗庚数学奖、沃尔夫奖、菲尔兹奖、诺贝尔奖等，借助潜移默化的教育方式激励学生树立数学课程学习目标。另一方面，在举办数学文化讲座的过程中，教师还可给学生讲述数学史上的各种重大事件，像无理数的出现引起的各界争论、无穷小量到底是零非零的辩论等，使得学生可明确了解学术争论是推动数学学科不断发展与完善的有效形式。
二、结合具体教学内容，补充相关数学故事
数学故事都具有引人入胜的效果，可调动高中生的数学学习兴趣与情感，可推动他们主动探究数学课程的奥秘。因此，在高中数学教学中，教师应结合教学内容广泛收集相关联的数学故事，恰当穿插到教学环节中去，借助营造数学知识形成的背景、数学家坚持研究的精神及科学省数学思想，推动学生快速融进课堂，利用数学家的生动故事激励与启迪学生，开展高效的人文教育。在实际的导入新课的过程中，教师可从公式、定理、概念的完善与发展过程、数学家的轶事趣闻、定理的发现、概念的起源等故事入手，营造出活跃、积极的教学环境，以充分调动学生探究数学奥秘的兴趣。这不仅可扩大学生数学视野，而且还可降低学习难度，有助于学生思考弹性及思维宽度的提升，从而把原本呆板、枯燥的数学课堂变得趣味性十足。比如，在学习与《欧拉公式》有关的内容时，教师就可为学生补充一些与欧拉生平故事有关的内容，让学生对欧拉的奇思妙想有深入的了解，尤其是欧拉双目失明之后的卓越贡献，借助数学家的人格魅力影响学生；在讲解与《解析几何》内容有关的知识时，教师就可引入费马与笛卡尔两位数学家的故事，让学生对解析几何出现的历史背景有尽可能多的了解，并明确很多数学家在这一过程中做出的巨大贡献；在讲解与近代数学知识有关的内容时，教师就可恰当地插入丘成桐、陈省身、杨乐、苏步青、陈景润、华罗庚等数学家的数学成就及奋斗历程，使得学生对数学家在推动现代数学史发展过程中做出的巨大贡献及不懈努力有更详细的了解，从而产生强烈的民族自豪感，最终以更大积极性参与到高中数学课程教学中。
三、根据学生实际生活，理解生动数学问题
数学作为一种工具性学科，其与现实生活的方方面面之间关系密切。因此，在高中数学日常教学中，教师应全面分析与把握数学教学和学生生活之间的关系，应将现实生活与数学教学活动恰当融合在一起，把具体的生活问题变得更为数学化，只有这样才能提高数学知识的典型性，从而帮助高中生掌握更多的、鲜活的数学知识，激励学生用数学思维看待生活及世界，让学生真切体会到学习数学课程的必要性与重要性。在高中数学课堂活动中，教师结合具体的教学内容为学生列举一些他们熟悉的生活事件，营造出与学生生活实际及认知水平有关的数学情境，使得学生真正感知到数学知识就在自己生活中，就在自己身边。比如，在学习苏教版高中数学教材中与《等比数列的求和公式》相关内容的时候，教师就可将家庭贷款购房过程中的应用情况作为教学案例，为学生营造出熟悉的数学情境，以便激起学生更高的探究相关知识点的热情，这就可为教学效率的提高创造条件；在学习与苏教版高中数学中与《映射》有关的内容时，教师就可将生中的“指纹”、“条形码”等引入课堂中，激励学生主动探寻生活中存在的映射问题，使得他们都能联想到一个学生对应一个学号、一把钥匙对应一把锁等；在学习苏教版高中数学中与《概率》有关的内容时，教师就可把购买材料的案例引入课堂；在讲解苏教版高中数学《指数函数》的时候，就可将考核学家借助合金比例对青铜器年代进行测量的生活案例引入到课堂中；在讲解苏教版教材中《双曲线方程》的时候，教师就可引入法国的埃菲尔铁塔、北京双曲线通道等，让学生进一步了解双曲线方程在生活中的应用价值。另一方面，价格分析、股市走势、住房按揭、保险收益、分期付款等，都和大多数人的生活关系密切，借助解答这些问题，就可让学生深刻感知到生活中处处有数学，从而主动提高自身的数学思维能力，并逐渐学会用数学思维看待生活问题。
四、恰当融合其他学科，讲解数学文化精华
科技的迅猛发展推动与加速了各个学科的互相融合、较差与渗透，特别是在新时期，数学对人类生活及生产的各个环节都产生很大影响。因此，数学教师应密切关注数学课程其各个学科之间的关联性，在高中数学教学过程中，积极探究和其他课程融合的切入点，以实现从数学领域迁移到非数学领域，尽可能实现文化共享。在实际教学中，数学教师可借助任务线索、题材线索、史料线索、富豪线索、生活线索等对数学文化进行挖掘；可把封闭的数学知识开放化，将封闭的法则、公式与概念等合理划分成多个小板块，以开放式问题的形式激励学生深入探究，把数学知识教学拓展到课下与书本之外，和各个学科的文化融在一起。教学实践表明，高中数学教师把数学文化与经济、美学、哲学等文化知识结合在一起的时候，高中生的学习热情与兴趣有明显高涨。比如，在学习苏教版高中数学教材中与《统计》有关的内容时，教师就可将知识点与生物学科中的遗传学、性格分析及法律依据指纹印、DNA等融合在一起；在学习与《三角函数》有关内容的时候，教师就可对三角学的渊源及发展进行细致介绍，让学生了解其在天文观测、历史推算及地理航海等活动中发挥的巨大作用；在讲解与《反证法》相关内容的时候，就可穿插一些伽利略对亚里士多德断言的更正情况；在学习与“俯角”、“仰角”有关的概念时，教师就可引入语文课程中的经典诗句“举头望明月，低头思故乡”；在学习与《直线与圆的位置关系》有关的内容时，教师就可引入古诗句“长河落日圆”；在学习与“随机事件”、“必然事件”有关的内容时，教师就可引入“飞来横祸”、“出其不意”、“守株待兔”及“瓮中捉鳖”、“黑白分明”“种瓜得瓜”等成语。
总之，在高中数学教学中，教师在重视对学生进行基础知识教学的重视，还需要做好文化渗透工作，以便帮助学生形成大数学观，让学生对数学在生活各个环节及与其他学科的关系有更多的了解，从而调动学生学习数学知识的积极性，最终明显提高高中数学教学质量。
参考文献：
[1]陈荣. 高中数学教学中的文化教育缺失及改善对策[J]. 数学学习与研究,2017,(19):89+91.
[2]王太原. 例谈高中数学课堂教学中的“数学文化”教育[J]. 吉林教育,2017,(37):40.
[3]殷瑕. 论数学史在数学教学中的作用及实施策略[J]. 数理化解题研究,2017,(24):41.
[4]张仕禄. 数学文化在高中数学情境教学中的方法研究[J]. 科教文汇(中旬刊),2017,(08):90-91.
[5]李祥金. 浅论在高中数学教学中渗透数学文化的策略及意义[J]. 数理化学习(教研版),2017,(08):21-22.
