让数学文化在初中数学课堂渗透
2020-12-17江苏省清江中学
江苏省清江中学 白 莲
著名的微分几何奠基人陈省身曾这样说过:“了解历史的变化是了解这门科学的一个步骤。”在初中数学教学中,学生的任务不仅仅是学习数学知识,而且还要了解数学知识的历史背景。因为数学不是一门单纯的学科,更是一门文化史。所以,在平时的教学过程中,教师不仅要教授知识,而且也要加强数学史与数学文化的传承教学,让学生能够感受到前人的奋斗精神,感受数学的文化气息。
一、充分利用教材,适时进行数学文化渗透
著名数学家弗赖登塔尔说:“没有一种数学思想,是以它被发现时的样子发表出来的。”由此可见,数学这门学科不仅是知识的传授,更重要的是体现思想方法。因此,教师要把握好教学时机适时地进行数学文化的渗透,而且数学史的内容要与所学知识内容相对应。值得注意的是,不要每节课都讲述数学的历史,这样会让学生感到枯燥,以至于厌烦。例如,在教学“整式”这一章节时,在这一节的结尾有一个“阅读与思考”——杨辉三角,杨辉三角也被称为贾宪三角形、帕斯卡三角形,杨辉三角是二次项系数在三角形中的一种几何排列,这为我国古代数学的发展做出了巨大的贡献,是古人的智慧,为我国数学发展开启了新的篇章。教师需要把这些内容讲述给学生,如果仅仅让学生自己看,他们就不会仔细地对内容进行品读,也感受不到这其中的爱国情怀,而如果教师对其中的历史资料进行补充,学生就会真正了解中国古代数学史的发展,提高学生的民族自豪感与自信心,从而提高学生的学习兴趣,也培养了学生的爱国情怀。这样教学让学生感受到数学文化的博大精深,从而激发学生学好数学的信心。
二、讲述数学历史,帮助学生串连知识体系
在初中数学课本中,教学内容十分丰富,而且难度也不断增加。因此,我们不可能按照以往的教学方式,一个知识点一个知识点地进行学习,这样会给教师与学生都造成很大的思想负担。实践证明,要提高学生的学习效率,最有效的方式就是寻找一个教学主线,把分散的知识点集中起来进行教学。这个时候,数学史就可以做这一条线。例如,在教学了自然数、整数、有理数、无理数等内容以后,教师可以为学生补充其中蕴含的历史:“在最初人类社会的生产活动中,人们为了能够表示物品的数量,创造了自然数的概念。随着对物品开始进行分割,也就出现了分数的概念。后来,为了表示具有相反意义的量,人们引入了正负数的概念。同样的,为了让用于度量的量是连续的,便出现了无理数……”教师通过简述这些数的来源,很轻松地就把知识点都连接在一起。历史的“长河”是形容一段历史,由此可以看出,历史是由一条线衔接的。数学知识也是如此,利用数学的历史把分散的知识点连接在一起更有条理,这样学生就会更容易地理解这些内容,而且也会对这些内容产生兴趣,从而提高学习效率。
三、根据教材内容,适时渗透数学文化教育
众所周知,数学知识的发现与发展是一个慢慢前进的过程,在加强数学文化的教学时,教师也需要提高教学的过程与渐进意识,要让学生感受到数学文化的整体发展过程,加强对数学文化源头的探究,尤其是数学文化内涵与文学艺术的关系的探究,如此的教学方式能够提高学生的学习兴趣。例如,教师在教学一元二次方程以后,可以对学生补充黄金分割的知识,因为黄金分割在美术方面应用广泛,数学中同样也存在黄金分割,教师就可以给学生讲述关于黄金分割点的知识与历史内容:黄金分割起源于2000 多年前的古希腊,在那时,有个数学家曾提出一个问题,给出任何一个线段,在其上找一点,这一点把线段分成长短两部分,使得全长与较长部分的长度的比等于较长部分与较短部分的长度的比。这是一个一元二次方程,学生对这个方程进行解答是很简单的,但是解出的结果有两个,一个是负根,需要舍去,另外一个根就是黄金分割比。教师可以在教学时多举一些关于黄金分割的例子进行教学,这样能够提高学生的学习兴趣,而且数学与音乐、文学等都有联系,在这就不一一举例了。
四、通过思想凝练,加深学生数学文化感悟
数学文化不仅体现在漫长的历史发展中,而且还体现在思想方法中。我们知道,数学是一门自然科学,数学知识的逻辑性、思维性与科学性比较强,而且数学知识同样蕴含着悠远的历史。数学思想是从数学文化中凝练出来的,其作用是可以帮助学生更深层次地了解数学文化,远离对数学文化肤浅的认知,让学生能够从事物的表面感悟其更深层次的内涵,这样能够提高学生对数学文化的认同感,在课堂上融入数学文化时,学生也可以从中收获更多的知识,从而提高学生的文化素养。数学文化中蕴含许多数学思想,如数形结合、化归思想、分类讨论思想与转化思想等,教师在教学时遇到这种思想时需要快速、合理、完善地进行解释与总结,以此来提高学生的整体认知,同时发展学生的灵活应用能力。从文化到思想的凝练过程,学生懂得了那些有条理的、精致的转换技巧与规律的背后蕴含着严谨精密、坚持不懈等探索的品质与精神,学生感受其中的精神并化为己有,不仅可以提高文化素养,而且也可以在枯燥的数学学习中寻找其中的乐趣。
总之,在初中数学教学中渗透数学文化可以有效提升学生的底蕴。数学文化是一个人文化素养的体现,是贯穿“以人为本”教学理念的实施过程。因此,在初中数学教学中适时渗透数学文化,把学生培养成为社会所需要的综合性人才。唯有这样,初中数学教学才能体现育人的原则,才能实现新课标倡导的“人人学习有用的数学知识”这一目标。