数学文化在高中数学情景教学中的作用
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【摘 要】随着我国社会的发展，教育改革不断深入，在高中课堂情景教学中引入数学文化对高中的情景教学有着重要意义。本文主要以新课标数学教材为研究对象，分析数学文化在高中数学课堂的情景教学中发挥的作用，希望能够提高学生的数学修养，保障高中阶段数学的教学质量。
【关键词】数学文化；高中数学；情景教学
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437（2019）04-0033-02
随着教育改革不断深入发展，在高中数学教学中引入情景教学，能够提高学生对数学学习的兴趣。数学文化主要内容有数学的文化史研究、数学的文化价值分析，在传统的数学教学中，教师往往对学生进行数学公式等理论知识教学，忽视对数学文化的教育，学生对数学发展历史不了解，也不明确数学学习的意义，导致学生对数学学习产生厌烦。在高中数学情景课堂的教学中，引入数学文化可以增加学生对数学学习的兴趣，提高数学情景教学的教学质量。
1 高中数学文化的价值与意义
曾有一段时间，数学的逻辑性与形式化导致人们一致认为数学并不属于文化范围，经过国内外的专家以及研究学者对数学文化进行了长期的研究，将数学从单纯的逻辑演绎中分离出来，肯定了数学的文化价值。
数学文化不仅是国家的也是世界的，在长期历史发展中，古希腊《几何原本》中则出现了勾股定理以及相应的“管理数学”，如土地的丈量、水利兴修、劳动力分配、税收计算等[1]。将数学从简单逻辑推理中分离出来，与社会文化相融合，增加了数学在实际生活中的应用。在高中数学中引入数学文化，能够将数学教学变得更加生动，将更多的数学知识运用到实际生活中，提高高中生对数学学习的兴趣，保障高中数学的教学效率与教学质量。
《数学课程标准》明确指出：新一轮的课程改革，要改善教与学的方式，教师要创设适当的问题情境，让学生主动地学习，自主发现数学中存在的规律和问题解决的途径，使他们经历探究新知识形成的过程[2]。由于高中学生具有一定的理解能力和逻辑思维能力，教师可以创设适当的问题情境，以便于展开探究、讨论等教学活动，促使学生在问题情境中进行科学严谨的探索，达到解决问题的目的，从而提高学生分析问题和解决问题的能力，提高课堂教学效率。
2 数学文化在高中数学情景教学中的作用
2.1 提高学生对数学学习的兴趣
心理学家认为：兴趣是一个人为了探索知识和认识事物的意识倾向，学生在学习中带有兴趣，才能表现出主动性、积极性和创造性。情景教学主要是根据本节课的教学内容，设置相应情景，帮助学生更好的地理解教学内容。在高中数学情景教学中，适当引入与生活相关的数学文化知识可以更好的帮助学生了解知识。
如在复习了函数的实际用途时，笔者设置了如下一道题目：某市出租车计价标准：4km以内10元（包含4km），超过4km且不超过10km的部分1.5元/千米，超过10km的部分2元/千米。问：①某人乘车行驶了8km，他要付多少车费？②试建立车费与行车里程的函数关系式；③如果某人付费35元，他乘车乘了多少km。学生对这样的生活例子会比较熟悉，因此问题①一般来说对学生都没问题，关键是问题②，要怎么样建立这个函数关系式？根据生活背景，学生很快会想到对于不同的行程、车费的表达式是不一样的。思考后可得以下三个关系式：
①
②
③
由于这样的数学教学取材于生活，学生便能体会到学习数学的有用之处，更好地了解数学的魅力，增加学生对数学学习的兴趣，有助于师生之间的互动。
2.2 加深学生对数学知识的理解
数学文化蕴含着丰富的数学概念、数学公式与数学定理，在高中数学情景教学中引入相关的数学概念、数学公式以及数学定理，能够加深学生对数学理解，深入思考数学中蕴含道理[3]。如数学中常见的点坐标（x，y），它的概念是点的量化方式，如果从抽象的角度进行分析，点坐标没有任何的文化意义。但是进行深入思考，为何研究點坐标，点坐标的意义是什么？在高中数学教学中，会经常使用点坐标进行数学计算。教师在创设情景时，以笛卡尔、费马等人在研究静态数学向动态数学转变时为情景创设背景，不仅可以帮学生了解到数学家在几何与代数建立联系的过程，也能了解到x，y之间的依存关系，对学生的函数学习有着重要的意义。在数学教学中引入数学文化，能够帮助学生更具象了解数学中一些公式定理的意义，提高高中数学的教学效率。
2.3 帮助学生形成良好的数学核心素养
数学核心素养主要包括数学的意识、理性解决问题的能力和数学观念的养成。在高中数学情景教学中，教师收集数学与其他文化之间关系的材料，帮助学生了解数学学科与人文学科之间的相互作用。在数学情景教学中，引入数学文化，使用社会人文学科的研究方式对数学进行学习，有助于学生深入了解数学基础知识，进行学习时学生能将抽象的数学问题转化为自己能够理解的具象问题[4]。在高中数学情景教学中，引入数学文化能够帮助学生在实际生活中使用数学知识，对数学知识灵活的运用。最终达到学生主动学习数学知识的目的，提高学生的数学文化素养。如有一次笔者发现班里甲、乙两个学生对下面例题做了如下解法，就对他们的解题方法进行了对比教学。
已知，试求使方程有解的的取值范围。
甲：原方程的解应满足
由（1），得 （3）
当时，由，知（3）无解，故原方程无解。
当时，由（3）得，将此代入（2），得。
当时，得。
当时，得。
的取值范围为。
乙：原方程等价变形，得
则原问题转化为求函数的值域，易求得的取值范围为。
通过对比教学，学生不难看出，甲的方法有一定的运算量，分类层次较多，易出错；相反，乙在其思想方法下，几乎没什么运算量，获得成功的可能性大。这就说明，要解决问题的过程中，如果学生能够深入了解数学的基础知识，并对数学的内涵与背景有更深入的把握，可以强化学生的计算能力，保障运算过程的数、式、方程、不等式等结果准确。
由此可见，“数学的精神和本质在于它的思想和方法”。在数学教学中，教师应该注重培养学生的分析和运用数学思想的能力，使他们学会独立思考，从而促进学生主动探索和化繁为简的能力。使数学思想成为沟通数学知识与运算能力的桥梁。
总之，随着社会经济的发展，教育改革不断深入。情景教学在高中数学教学中广泛应用，情景教学能够帮助学生更好的理解数学知识，并在实际生活中使用数学知识解决实际问题。数学文化主要包含了数学概念、数学发展历史、数学公式、数学理论等，数学文化对数学学习有着重要意义。实践证明，在高中数学情景教学中引入数学文化，能够提高学生学习数学的兴趣，有助于学生深入学习数学知识，进而提高学生的数学素养，提高高中数学的教学质量与教学效率。
【参考文献】
[1]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）.
[2]阴冠丽.数学文化视角下高中数学教学情境创设的现状调查与研究[D]，陕西师范大学，2017.
[3]毛发成.高中数学教学中数学文化的渗透对策[J]，内蒙古教育（职教版），2015（11）.
[4]喻艳霞.数学文化在高中数学情境教学中的方法研究[D]，华中师范大学，2015.
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