高中数学教学与传统文化的渗透
2017-07-20张理科
张理科
【摘要】 结合高中数学新课程教学实践,充分利用教材中的显性素材、隐形素材及数学活动等,如何渗透中华传统文化的做法,与同行进行探讨。体验各类考试中的传统文化,明确《教学大纲》中传统文化的份量,探讨如何渗透弘扬中国传统文化精神。
【关键词】 高中 数学教学 传统文化
【中图分类号】 G633.6 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2017)05-006-01
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在最新出台的高中《教学大纲》及《考试大纲》中,明确指出:“增加中华优秀传统文化的考试内容,积极培养和践行社会主义核心价值观,充分发挥高考命题的育人功能和积极导向作用”。如今,作为数学教师,不禁要想:如何让学生开启数学情怀,爱上数学?如何让传统文化渗透到高中数学课堂教学中?这是摆在面前的课题。经过尝试,将个人的做法与大家一起分享。
一、开启数学情怀,源自传统文化
小学一年级的课文中,有宋代诗人邵康节的一首《山村咏怀》:“一去二三里,烟村四五家。亭台六七座,八九十支花。”此诗将一至十这十个数字嵌入其中,简单得不能再简单了,短短20个字,寥寥几笔,就勾勒出一幅生动的画面,意境特美:一“去”便有了行动,有了动感;二三“里”便有了距离,“烟村”和“家”更有了村落的生气和模样,“亭台”和“花”,勾画了小村庄的幽雅和静谧,甚至让人联想到淑女摇扇婀娜和书生捧书吟咏的情境,不由我无限遐想……这首诗使我感悟到了简单数字的奇妙,开启了我的数学情怀……
二、重视显性素材,呈现传统文化
人教版高中数学教材中,不论必修或是选修,很明确的以中国古代数学传统文化为背景的内容很多。现以人教版高中《数学(必修1)》为例,体现传统文化的地方有:
P26“阅读与思考”中介绍“函数概念的发展历程”时,涉及清代数学家李善兰,借此可介绍中国古代数学家及其成就。
P66例5中涉及测地震强度及地震仪,借此可介绍中国古代数学家张衡,近代地质学家李四光等科学家事迹。
P91“阅读与思考”中介绍“中外历史上的方程求解”时,系统介绍了中国古代数学家在此方面的成就,以及一些数学名著及内容。类似显性素材,在必修、选修教材中比比皆是,作为教师,要以史沉淀民族精神,弘扬民族传统文化。
三、挖掘隐形素材,感受传统文化
人教版高中数学教材中,有一些内容虽没有直接提及传统文化,但作为教师,平时要善于积累传统文化素材,在适时加经引用。比如在讲《数学(必修3)》算法初步时,可选用如下古典“物不知数”问题:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二。问物几何?这个问题是《孙子算经》中的一个问题,翻译过来便是一个数不知道大小,它被三除余数为二,被五除余数为三,被七除余数为二,求这个数的大小。这是个很经典的问题,试着设计算法来计算这个问题,最后发现无法输出,原因何在?思考发现竞是“不定方程”,答案是无数个,必须给定该数的大小范围,才能够正确的输出。
再比如在学习数列时,《九章算术》中便有“竹九节”问题,可改写成相关的题:现有一根九节的竹子,自上而下各節的容积成等差数列,最上面节的容积共3升,最下面3节的容积共9升,则第五节的容积为 升。
在新课引入时,常常要创设一定的情境,比如学习古典概率时,联想到欧阳修《卖油翁》中写道:(翁)乃取一葫芦置于地,以钱覆其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入,而钱不湿。改编问题为:若铜钱是直径为3cm的圆,中间有边长为1cm的正方形孔,若随机向铜钱上滴一滴油(油滴的大小忽略不计),则油滴正好落入孔中的可能性是多少?此问题就能让学生有好奇感与征服欲。
传统数学问题是那么的美妙,那么的迷人,改编的问题也能有一定情境,让学生不再觉得数学是枯燥乏味,更能激起学生兴趣,若能让传统数学问题与现代科学擦出火花,数学将更具魅力。只要我们怀有一颗发现数学之美的眼睛,数学就会像天空中的点点繁星,熠熠生辉!
四、开展数学活动,体验传统文化
新课程实施以来,教学中越来越重视学生的亲身体验与实践情景,而数学活动在增强学生应用数学的能力方面的作用是不言而喻的。开展数学课外活动,需要大量丰富的素材,中国古代数学的传统文化便是内容之一。
以下略举几例,以期抛砖引玉:
例1:我国古代数学名著《数书九章》中有云:“今有木长二丈四尺,围之五尺;葛生其下,缠木两周,上与木齐,问葛长几何?”其意思为“圆木长2丈4尺,圆周为5尺,葛藤从圆木的底部开始向上生长,绕圆木两周,刚好顶部与圆木平齐,问葛藤最少长多少尺 。
答案:26尺。借此开展《求几何体表面
上两点之间的最短距离》专题研讨活动。
例2:以下数表的构造思路源于我国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算术》一书中的“杨辉三角形”。
该表由若干行数字组成,第一行共有2016个数字,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一个数,则这个数为 。答案: 。借此开展《二项展开式系数特点及求法》专题研讨活动。
五、学考高考试题,眷顾传统文化
现在的各级考试,坚持以“立德树人”为核心,持续深化“一点四面”的考查。一点就是“立德树人”;四面就是“核心价值观、传统文化、依法治国、创新精神”。翻阅近几年的考题,几乎每套题中都有一至二道传统文化背景的题。
例1(2017年北京市春季普通高中会考25题):“远望巍巍塔七层,红灯点点倍加增;共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”源自明代数学家吴敬所著的《九章算术比类大全》,通过计算得到的答案是( )。
A.2 B.3 C.4 D.5
例2(2015年全国乙卷(6)题):《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺。问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米如图,米堆为一个圆锥的四分之一,米堆底部的弧度为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放斛的米约有( )。
A.14斛 B.22斛 C.36斛 D.66斛
由此可见,中华传统文化内容已纳入考纲,进入考题,教学中渗透中国传统文化已刻不容缓。
结语
中国传统文化博大精深,源远流长,其中有些文化所蕴含的数学知识也十分丰富,教师教学中如何渗透传统文化必须加以探究。