在数学教学实践中融入数学文化的教学策略研究
2021-03-22夏祥红
摘 要:中华民族传统文化深奥精微,在几千年的历史演变进程中,祖先们的智慧结晶从古至今在中华儿女的成长进步历程中都发挥着不可估量的作用。随着教育改革进程的不断深化,我国各个阶段的教育教学形式和理念都发生了非常大的变化,尤其是在“立德树人”教育根本任务确立的背景下,结合近年来传统文化不断复兴的社会潮流,文化意识相关的教育内容与学科教学的有机结合成为新时代教育进程中非常重要的一个环节。数学学科知识点的独特性对于中学阶段的学生来说,学习和理解的难度是相对较大的,教师教学理念的转变以及教学目标的更迭,将更多新颖的教学内容和教学形式引入课堂,在综合素养提升的教育目标指引下,数学文化在中学数学教学实践中的融入变得势在必行。笔者从自身实际教学经验出发,总结了中学数学教学中融入数学文化的必要性,并提炼了数学文化融入中学数学教学的基本原则,并就如何在中学数学教学中有效地融入数学文化进行了深入的探究分析。
关键词:中学数学;数学文化;必要性;原则与策略
中学阶段的学生经过了小学阶段知识的积累与生活经验的叠加,在学习过程中个人意识以及思维模式的成长已经非常明显,但是从综合实力出发,依然有很多要提升和强化的地方。二十一世纪信息技术的发达为我们的生活提供了更多的便利性,但是对于学生思维认知的混淆以及冲击也是非常大的。作为学生成长进程中非常基础的学科之一,数学学科教学实践中融入数学文化的新模式探究,从学生思想高度出发,对学生成长进步的必要性做出了更加新颖的解读。
一、中学数学教学中融入数学文化的必要性分析
(一)学生学习兴趣点燃的内因
中学阶段的学生虽然自身思维意识已经逐步成型,但是对于新鲜事物的兴趣依然是十分浓厚的。数学知识的抽象晦涩一直是有目共睹的,数学概念的抽象立体,数学定理的深奥,中学生思维模式虽然已经从形象思维向抽象思维转变,但是对于过于深奥的数学知识理解起来依然很困难,久而久之,很多学生出现了“谈数学色变”的现象。在教育改革中,教师教学理念以及教学形式等方面的转变,为学生数学学习提供了更加立体的途径。数学文化在教学过程中的有效融入,从数学知识演变的历史和背景入手,让学生在学习数学知识时做到了“知其然并知其所以然”,学习兴趣被有效地点燃。
(二)学生深入理解数学知识的必要前提
数学知识的难理解是众所周知的。在教育改革进程中,数学文化融入数学教学过程的探究中,教师从知识中蕴藏的深厚内涵出发,深入地挖掘其中蕴含的数学文化,让学生在了解知识形成的具体背景与过程的同时,更加深入地了解数学知识中隐藏的文化价值,并从更加立体的角度对于数学知识进行解读,让学生见识到了更加完整的数学世界,数学文化的渗透以及在数学教学过程中的体现与运用,也让教师在进行教学创新时打开思路,教学形式的创新选择面更广。
(三)学生理性精神形成的思想基础
素质教育理念的渗透让我国教育教学中对于学生学科思维以及综合素养的关注度越来越高,教师在进行教学形式的创新时,不仅要关注学生数学基础知识的掌握,更应该从学生数学思维的形成以及思维体系的构建角度出发,为学生成长过程中理性精神的形成奠定基础。在数学文化融入教学过程的教学实践中,教师借助数学文化,让学生更加全面地认识到了数学史演变以及进化的历程,对于现代数学知识出现的必然性认知得更加清晰,在思路清晰、脉络框架都一目了然的数学学习中,学生理性精神逐渐形成。
(四)学生数学综合素养提升的重要组成
综合素养的提升在当今教育教学中的地位越来越被重视,直接取代考试成绩的提升成为整个教育领域教学活动开展的重要目标。数学学科作为学生成长过程中始终贯穿其中的学科之一,基础理论知识的掌握虽然很重要,但是,对于学生成长来说,有效地运用数学知识来解决实际生活中的问题才是最重要的。数学文化的内涵中不仅包含着古代先人智慧的结晶,更重要的是在数学文化提炼背景大多扎根于实际问题的解决场景中,数学文化在中学阶段数学学科教学中的有效渗透,让学生在实际问题解决的背景中對于数学知识的内涵与运用有了更加清晰的认知,为学生数学综合素养的提升打下了坚实的基础。
二、中学数学教学中渗透数学文化的基础性原则
(一)主体性原则
新课程改革标准中对学生在学习中的主体性地位有着非常明确的规定,教师在进行教学活动设计时不仅要结合教学内容进行教学活动的创新,更重要的是在教学活动创新中充分地尊重学生的成长规律以及兴趣出发点。在中学数学学科教学中渗透数学文化的实践探究中,教师可以在学生主体的原则指导下,将与学生成长进步适应性更高的教学活动引入课堂上,为学生自主学习意识的萌生埋下伏笔。
(二)渗透性原则
数学知识本身的抽象立体与数学文化的人文性和趣味性有着非常明显的差异,在中学数学教学中,教师在进行两者的结合时,要考虑到文化内容与数学知识之间的连接性,并再从基础上通过渗透的形式将数学文化更多的内容引入课堂上,而不是为了引入而引入,知识之间的衔接度和适应性是教师在进行数学文化渗透时必须要考虑到的问题,“润物细无声”才是数学文化引入的最高境界。
(三)趣味性原则
中学生虽然身心发展已经迈入青春期,对于事物本质的认知已经达到了一定的高度,但是在数学课堂上,抽象文字与符号的充斥依然无法让学生的注意力一直集中在知识内涵的探究中,教学效果出现偏差是非常常见的。在数学文化融入数学教学的过程中,教师可以用更加趣味性的文化解读形式吸引学生的眼光,让学生在浓厚的探究兴趣引导下更加积极地参与到数学文化与数学知识的结合内容的探究中去,对于教学效果的提升助益良多。
(四)拓展性原则
社会进步的方向以及科技发展的迅猛,让人才需求的标准一再的变化,中学生虽然与社会发展的距离还是相对较远的,但是本身所处的知识储备阶段如果底子不够牢固的话,对于学生未来发展的限制是非常大的。在数学文化与中学数学教学过程有机结合的基础上,教师可以从数学文化的深厚底蕴出发,将更多拓展性的知识内容引入课堂,在引导学生不断深刻认知教材数学知识内涵的同时,让学生见识到更加广阔的数学天地,在不断开阔的数学视野中,奠定了学生成长为合格社会主义接班人的基础,让“德智体美劳”全面发展不再是单纯的口号。
三、中学数学教学中融入数学文化的具体策略
(一)数学史与教学内容的结合
数学史在数学文化范畴中占据着非常重要的地位,并且数学史的涵盖范围是十分广泛的,从数学内容到历史、文化、哲学等,从远古时期的结绳记事到现代电子计算机,几千年的数学文化进化历史中,留下了太多富有魅力的数学文化题材。从狭义的角度出发,数学史主要就是数学文化研究的历史,是反映数学学科发生、发展以及规律的总结性陈述,从数学内容的演变到数学思想的进化,从古老东方影响数学发展的因素到数学学科对于人类文明的影响,都是数学文化组成的重要内涵。在中学数学教学渗透数学文化的过程中,教师可以从深奥精微的数学史中筛选出与教材知识点相关的内容,并采取学生感兴趣的方式进行呈现,让学生在历史与现实的结合中提升自身的数学学习视野。譬如:在学习“一元一次方程”的相关内容时,教师可以从“方程”产生的历史出发,从3600年前古埃及人计算中出现的未知数等式,到17世纪笛卡尔提出字母代替未知数的想法,从《九章算术》刘徽对于“方程”的注释,再到“天元术”的创立,东西方文化演变史中对于“方程”知识点内涵的解读,让学生在历史的车轮中清晰地感知到数学文化的深厚底蕴,让学生在感受数学文化魅力的同时对于教材内容理解得更加透彻。
(二)数学思想在数学知识中的渗透
数学思想与数学知识的结合是数学内容构成的重要部分,知识是学生学习的基础,思想则是指导学生进行知识学习的方式方法,并将最终指导学生利用数学知识解决实际问题。在中学数学教学中融入数学文化的过程中,教师可以在知识传授的基础上,将更多的精力和关注点放在知识背后的思想方法的探究中,凸显数学思想在数学知识学习中的灵魂和精髓地位,并且教师在进行数学知识解读时有意识地将内容中渗透的数学思想进行剖析,让学生“由内而外”地掌握数学知识的本质。譬如:在学习“勾股定理”的相关内容时,教师可以采用逆向思维的方式,将教材中已经成型的概念和定理忽视掉,从最基础的“方格计算面积”来推导勾股定理。还可以鼓励学生以小组为单位利用拼图的形式来进行验证,在自己动手、自己动脑的验证推理过程中,教师要谨记自身在课堂学习中的引导性作用,在学生验证过程中随时关注学生的动态,及时地给予指导,让学生在自主探究和验证的过程中体会到数学思想诞生的过程,并在亲身经历中体会到数学文化的魅力。在剖析验证勾股定理的拼图验证中,学生在手脑结合中对于数学数形结合的思想领悟得更加透彻,整个过程中,学生的自主探索与教师的引导有机结合到了一起,在验证知识的同时,揭示了数学思想方式的本质特征,为数学学科知识中渗透数学文化的教学探究提供了更加新颖的形式,为学生数学综合水平的提升打好了基础。
(三)数学语言对于数学内涵的解读
数学文化传承和构成的主要形式就是数学语言,在规范、严谨的数学语言解读下,数学知识的内涵以及其中蕴含的数学文化在学生面前一览无遗。在数学文化的演变历史中,数学语言是数学思维的载体,更是数学学习活动中至关重要的交流环节的主要体现形式。在中学数学中渗透数学语言文化的进程中,主要通过文字语言、符号语言以及图形语言来进行,从形式多变的数学语言形式中提升学生对于数学文化内涵的认知。
1.文字语言
在数学課堂教学中文字语言的出现频率是最高的。在数学文化的渗透中,数学概念的解读主要依托于文字语言,在中华汉字文化的深厚底蕴支撑下,数学概念中的每一个汉字都有着确切而关键的意义,教师要带领学生经过不断地斟酌,才能够更加深刻地理解和掌握其中的关系。譬如:在一元一次方程的定义中,教师可以引导学生将整个概念进行重点内容的提取,在细化的概念中解读数学文字语言表达中的关键点。
2.符号语言
数学文化的传承中数学符号绝对是特殊却又重要的存在,在数学符号的应用中,原本冗长复杂的数学问题以及数学文化被有效地精简,但是数学符号的抽象性与丰富性的兼容特点,让中学生在进行理解和记忆时的难度相对较大,教师在进行数学文化中符号内容的解读时,可以从每个符号具体的含义以及符号诞生的历程等角度出发,引导学生达到感性认知的高度,然后根据学生实际水平,鼓励学生尝试将符号语言与文字语言进行互相转换。在强化练习中,学生对数学符号文化的认知更加深入,并且对于符号的运用更加灵活,间接地加速了中学数学教学与数学文化结合的进程。
3.图形语言
数形结合在现代数学教学中可以说是非常常见的。图形语言作为一种特殊的视觉语言,直观立体的特点让学生在观察和联想的过程中目标更加具象,并且对于学生数形结合思想的深化有着非常大的帮助。在中学数学教学中渗透数学图形语言文化的过程中,教师可以在“立体几何”的相关章节中,从不同的角度出发,进行图形语言的解读,深化学生对于数学文化多元形式的理解。比如:教师可以带领学生根据教材中给出的文字题目内容画出相对应的直观图形,也可以根据教材中给出的图形带领学生一起构建立体的模型,在两者的转换中让学生更加直观地了解图形画法的结构。除此之外,教师还可以将图形与符号进行转换,利用图形来辅助学生深化符号语言的理解程度。
(四)数学文化在评价环节的有机渗透
在新时代教育理念下教学环节构成的完整性是非常重要的。数学文化与中学数学教学的有机结合中,教师可以从课堂导入环节、知识解读环节、教学评价环节入手,体现数学文化对于数学学习的重要影响。尤其是在教学评价环节,在整个的课堂教学中,教学评价环节对于学生知识掌握以及数学文化意识的培养以及数学综合水平的提升都有着不可估量的影响。在数学文化与教学过程相互融合的中学数学课堂上,教师可以将终结性评价与过程性评价有机结合到一起,并在评价标准中将数学文化的理解以及内涵的掌握作为重要的参考数据,在目标导向中提升学生对于数学文化内涵的探究欲望。
结束语
中学数学教学过程中渗透数学文化的教学创新中,教师要从学生基础出发,在浩瀚的数学文化世界中筛选出契合度更好的文化内容,以积极正向地引导学生进步为目标,从各个角度践行数学文化的融合。
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作者简介:夏祥红(1980—),女,汉族,云南省昭通人,昭通市民族中学,一级教师。研究方向:中学数学教育教学。
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