摘要:本文通過對具體的中考試題的分析,研究其中蘊涵的豐富的“數(shù)學(xué)文化”價值,引導(dǎo)教師、學(xué)生親身感受“數(shù)學(xué)文化”的熏陶,促進(jìn)數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育相互融合,培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和自主創(chuàng)新精神.
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)試題;文化價值;賞析
新課程改革給我們的數(shù)學(xué)教學(xué)帶來了新的生機與活力,一線的教師努力地改變著傳統(tǒng)教學(xué)中只注重知識的傳授與技能的培養(yǎng)這種傾向,教學(xué)中開始關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程以及學(xué)習(xí)方式的改變,特別是對學(xué)生的情感態(tài)度培養(yǎng)也有了新的認(rèn)識,看到這些變化,教育工作者都倍感欣慰. 但是,不可否認(rèn)的是,在課堂教學(xué)過程中還是會聽到、看到教師的教學(xué)不知不覺中偏重了知識與技能,偏向了過程與方法,偏離了情感態(tài)度價值觀,忽視了讓學(xué)生對數(shù)學(xué)文化進(jìn)行體驗.
數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分.數(shù)學(xué)是人類社會進(jìn)步的產(chǎn)物,也是推動社會發(fā)展的動力. 數(shù)學(xué)教育要讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)的科學(xué)價值、應(yīng)用價值,開闊其視野,幫助學(xué)生尋求數(shù)學(xué)進(jìn)步的歷史軌跡,激發(fā)其對于數(shù)學(xué)創(chuàng)新原動力的認(rèn)識,使其受到優(yōu)秀文化的熏陶,領(lǐng)會數(shù)學(xué)的美學(xué)價值,從而提高自身的文化素養(yǎng)和創(chuàng)新意識. 學(xué)會“數(shù)學(xué)地思考”既是我們數(shù)學(xué)教育追求的目標(biāo),也是數(shù)學(xué)文化的重要組成.
本文從2011年中考數(shù)學(xué)試題的角度出發(fā),結(jié)合教學(xué)實踐來感受如何引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)文化進(jìn)行體驗.
數(shù)學(xué)家成果催人奮進(jìn)
中國有著五千年的古老文明,孕育了燦爛的數(shù)學(xué)文化,出現(xiàn)過劉徽、祖沖之等偉大的數(shù)學(xué)家,以及《九章算術(shù)》等經(jīng)典的數(shù)學(xué)傳世之作. 教學(xué)過程中,教師應(yīng)充分利用這些寶貴的教學(xué)資源,通過一些數(shù)學(xué)史實,比如七巧板、圓周率、勾股定理等史料的介紹,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識豐富的歷史淵源,了解祖先的聰明智慧,增強民族自豪感.
例1(2011湖北恩施市)2002年在北京召開的世界數(shù)學(xué)大會會標(biāo)圖案是由四個全等的直角三角形圍成的一個大正方形,中間的陰影部分是一個小正方形的“趙爽弦圖”.
若這四個全等的直角三角形有一個角為30°,頂點B1,B2,B3,…,Bn和C1,C2,C3,…,Cn分別在直線y=-x++1和x軸上,則第n個陰影正方形的面積為__________.
例2(2011四川涼山州)我國古代數(shù)學(xué)的許多發(fā)現(xiàn)都曾位居世界前列,其中“楊輝三角”就是一例. 如圖2,這個三角形的構(gòu)造法則如下:兩腰上的數(shù)都是1,其余每個數(shù)均為其上方左右兩數(shù)之和,它給出了(a+b)n(n為正整數(shù))的展開式(按a的次數(shù)由大到小的順序排列)的系數(shù)規(guī)律. 例如,在三角形中第三行的三個數(shù)1,2,1,恰好對應(yīng)(a+b)2=a2+2ab+b2展開式中的系數(shù);第四行的四個數(shù)1,3,3,1,恰好對應(yīng)著(a+b)3=a3+3a2b+3ab3+b3展開式中的系數(shù)等等.
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圖2
?。?)根據(jù)上面的規(guī)律,寫出(a+b)5的展開式.
(2)利用上面的規(guī)律計算:25-5×24+10×23-10×22+5×2-1.
點評:中國古代的數(shù)學(xué)家們不僅很早就發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用勾股定理,而且很早就嘗試對勾股定理作理論的證明.最早對勾股定理進(jìn)行證明的是三國時期吳國的數(shù)學(xué)家趙爽,他以“弦圖”為基本圖形,利用出入相補原理證明了勾股定理,尤其是其中體現(xiàn)出來的“形數(shù)統(tǒng)一”的思想方法,具有科學(xué)創(chuàng)新的重大意義,“弦圖”因此被選作為第22屆國際數(shù)學(xué)家大會會標(biāo)圖案.以上兩題選取這一背景,向?qū)W生充分展示我國古代數(shù)學(xué)家的杰出成果,利于激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和學(xué)習(xí)激情,“情感教育”與考試功能實現(xiàn)了有機結(jié)合.
了解國情更愛國
例3(2011浙江舟山)根據(jù)第五次、第六次全國人口普查結(jié)果顯示:某市常住人口總數(shù)由第五次的400萬人增加到第六次的450萬人,常住人口的學(xué)歷狀況統(tǒng)計圖如下(部分信息未給出):
第五次人口普查中某市常住人口學(xué)歷狀況扇形統(tǒng)計圖
圖3
第六次人口普查中某市常住人口學(xué)歷狀況條形統(tǒng)計圖
圖4
解答下列問題:
?。?)計算第六次人口普查小學(xué)學(xué)歷的人數(shù),并把條形統(tǒng)計圖補充完整;
?。?)第六次人口普查結(jié)果與第五次相比,該市常住人口中高中學(xué)歷人數(shù)增長的百分比是多少?
點評:本題從最新一次人口普查的一個案例數(shù)據(jù)出發(fā),讓學(xué)生感受到兩次人口普查之間數(shù)據(jù)的關(guān)系,增加學(xué)生的愛國熱情.
數(shù)學(xué)游戲“智趣相宜”
例4(2011江西)某數(shù)學(xué)興趣小組開展了一次活動,過程如下:
設(shè)∠BAC=θ(0°<θ<90°). 現(xiàn)把小棒依次擺放在兩射線AB,AC之間,并使小棒兩端分別落在兩射線上.
活動一:如圖5所示,從點A1開始,依次向右擺放小棒,使小棒與小棒在兩端點處互相垂直,A1A2為第1根小棒.
數(shù)學(xué)思考:
?。?)小棒能無限擺下去嗎?答:______.(填“能”或“不能”)
(2)設(shè)AA1=A1A2=A2A3=1.
?、佴?______度;
?、谌粲浶“鬉2n-1A2n的長度為an(n為正整數(shù),如A1A2=a1,A3A4=a2,),求此時a2,a3的值,并直接寫出an(用含n的式子表示).
活動二:如圖6所示,從點A1開始,用等長的小棒依次向右擺放,其中A1A2為第1根小棒,且A1A2= AA1.
數(shù)學(xué)思考:
?。?)若已經(jīng)向右擺放了3根小棒,則θ1=______,θ2=______,θ3=______;(用含θ的式子表示)
?。?)若只能擺放4根小棒,求θ的取值范圍.
圖6
點評:這道題考查的是數(shù)學(xué)規(guī)律,趣味性很強,利于緩解考生考場的緊張心理,體現(xiàn)了對考生的人文關(guān)懷,同時也彰顯了運用從特殊到一般的推理思想的實際價值,趣味性和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性相得益彰.
學(xué)用相長,體驗價值
數(shù)學(xué)來源于生活,又高于現(xiàn)實生活.我們要緊密聯(lián)系學(xué)生的生活環(huán)境,充分利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗,隨時引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)的知識應(yīng)用到生活中去,解決身邊的數(shù)學(xué)問題,體會數(shù)學(xué)在社會中的作用,增強人文素養(yǎng).
例5(2010山東日照)某商業(yè)集團(tuán)新進(jìn)了40臺空調(diào)機,60臺電冰箱,計劃調(diào)配給下屬的甲、乙兩個連鎖店銷售,其中70臺給甲連鎖店,30臺給乙連鎖店. 兩個連鎖店銷售這兩種電器每臺的利潤(元)如下表:
設(shè)集團(tuán)調(diào)配給甲連鎖店x臺空調(diào)機,集團(tuán)賣出這100臺電器的總利潤為y(元).
?。?)求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并求出x的取值范圍;
(2)為了促銷,集團(tuán)決定僅對甲連鎖店的空調(diào)機每臺讓利a元銷售,其他的銷售利潤不變,并且讓利后每臺空調(diào)機的利潤仍然高于甲連鎖店銷售的每臺電冰箱的利潤,問該集團(tuán)應(yīng)該如何設(shè)計調(diào)配方案,使總利潤達(dá)到最大?
點評:本題通過應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決一些實際問題,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的價值. 通過“學(xué)用相長”,提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,養(yǎng)成用數(shù)學(xué)的眼光看社會問題,體驗數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值.
這些試題在中考試題中競相亮相,借助中考的引領(lǐng)和導(dǎo)向作用,推動著數(shù)學(xué)文化真正滲入教材、進(jìn)入課堂、融入教學(xué),讓數(shù)學(xué)教學(xué)變得生機勃勃、有血有肉、光彩照人,讓學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)學(xué)、喜歡數(shù)學(xué)、熱愛數(shù)學(xué).