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《新教育时代》杂志
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摘要:数学文化是数学教育的重要内容,特别是在代学教学中培养学生数学思维、科学态度、爱国情怀,激发学习数学的情趣,有着重要的的价值。
关键词:数学教学 数学文化 价值体现
中图分类号:G623.5   文献标识码:A
 
“数学是人类文化的重要组成部分,数学素养是现代社会每一个公民应该具备的基本素养,义务教育阶段的数学课程是培养公民素质的基本课程,具有基础性、普及性和发展性。”在2020年修订的普通高中数学课程标准中,进一步精选了学科内容,有机融入中华优秀传统文化、革命文化和社会主义先进文化教育内容,努力呈现社会发展新成就,在学习科学文化知识的过程中,培养学生社会责任感、创新精神。
在中学数学教学中适当引入一些数学文化知识,让学生看到数学发现的过程,了解数学与社会及时代发展的联系,思考科学与数学发展的趋势。数学文化在数学教学中的价值主要体现在以下几个方面:
一、学习数学文化有利于激发学生学习数学的兴趣
数学的内涵是十分丰富的,但提到数学,学生们一直会产生一种恐惧感,他们普遍认为数学是抽象的、符号的、晦涩的、充满着定理和公式,这就需要教师在课堂上适当穿插相关的数学文化知识。例如,在学习三角函数中弧度制,从60°与sin60°能否相加,引发学生的思考,因为初中我们只学习了角度制,可以看出这两个量单位不同,不能相加,引出历史上的数学家们同样面临着这样的困惑。在公元六世纪,印度数学家阿耶波多在创新制作正弦表示时,就发现了有一个问题不好解释,比如任意角的正弦值等于一个常数,在等式的两边有两个不同的单位制,左边涉及到角度采用六十进制,右边是实数采用十进制,因此阿耶波多想到能否对角的度量采用十进制,由此引入弧度制的必要性,理解弧度制的本质就是利用线段的长度度量角的大小,统一了三角函数自变量和函数值的单位。这样不仅增进了数学课程的人文色彩,而且提高了学生的学习效率。
二、学习数学文化有利于产生共情,形成严谨求实的学习态度
通过对数学文化的学习,会让学生清晰地意识到,我们在数学上所取得所有辉煌,都不是凭空想象出来的。我们现在学习数学知识都是当时的数学家们经过反复的推敲、证明,即使遇到困难依然不放弃而得到的。没有历史上数学家们对科学求真的坚持就没有我们现在的成就。例如,费马大定理,是由17世纪法国数学家皮耶·德·费马提出,但是他并没有给予证明,但它跨越三百多年历经悬赏求证、莫德尔猜想、谷山丰猜想等多人猜想辩证,最终在1995年,由英国数学家安德鲁·怀尔斯宣布自己证明了费马大定理。这些数学家钻研问题锲而不舍的精神,严谨的学术态度都是是值得我们每个学生应该学习的。
三、学习数学文化有利于培养学生爱国热情
在数学发展的历史长河中,中国古代数学对数学发展的贡献是非常之巨大的。这期间不仅出现了有着卓越贡献的众多的数学家,也总结和概括出许多抽象的概念、算法以及非常多的数学著作。例如,魏晋时期著名的数学家刘徽在《九章算术注》中创立的“割圆术”,为圆周率的研究和计算奠定了坚实的理论基础并提供了科学算法,他用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长。刘徽计算到圆内接3072边型,使得圆周率精确到四位小数,得到3.1416,且断定,圆的内接正多边形的边数越多,所求得的圆周率越精确,大约200年后,南北朝时期大数学家祖冲之,他采用刘徽的割圆术,一直算到圆的内接正12288边型,推算出圆周率应该在3.1415926到3.1415927之间。可想而知,在当时的环境下,如此庞大的计算过程是经历了怎样的困难,祖冲之对圆周率的计算,也开创了一项世界纪录,直到1573年,德国数学家奥拓计算出的圆周率,比祖冲之整整晚了1113年。国际上为了纪念这位伟大的中国数学家,把3.1415926称为“祖率”,并把月球上的一座环形山命名为“祖冲之山”。这都是我们中华民族的骄傲,更是鼓舞我们前进的榜样。
四、学习数学文化有利于培养学生正确的数学思维方式
数学知识大多是经过疑问、推测、验证、检验、完善,一步步确立起来的,而现行的教材却将数学知识从定义、定理出发,经过定理证明、例题讲解的方式呈现,缺少对知识形成的自然思维方式,对背景知识,创造过程更是介绍甚少,所以学习数学文化有利于解决这两者之间的矛盾,通过对数学文化的穿插讲解,不仅有利于将数学知识系统化,使学生对数学知识如何产生有了进一步的理解,更有利于使学生养成良好的数学思维。
数学文化是人类历史的结晶,在实践教学过程中要充分展现出数学的文化价值,帮助学生了解数学思想,形成正确的数学观。
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