初中数学教学中渗透传统数学文化的策略探究
2023-11-01林宝义
林宝义
摘 要:在初中数学教学中渗透传统数学文化,可以引导学生树立自主思维意识,也能让学生在了解传统数学文化的基础上,提升学生的数学认知能力和数学情感。所以,在数学课堂中,教师要立足教学根本,将传统数学文化和数学教学有机结合,发挥传统数学文化的价值和作用。本课题在此背景下,分析初中数学教学中渗透传统数学文化的策略,希望在培养学生核心素养的同时,推进初中数学教学的高效发展。
关键词:初中数学 传统数学文化 渗透 DOI:10.12278/j.issn.1009-7260.2023.07.033
传统数学文化是人类在数学实践中创造的物质和精神财富,在数学教学中渗透传统数学文化,能引导学生领略数学魅力,感受数学文化,从而主动学习数学知识,教师在课堂中结合传统数学文化,也能让学生感受到数学的对称美和形式美,教师向学生展示数学知识的美好,对促进学生的身心成长有着深远的意义。同时,在初中数学教学中融合传统数学文化,也能帮助学生梳理学习方向,帮助学生建立责任意识,在培养学生数学学习能力基础上,提高初中数学教学质量,因此,探究在初中数学教学中融合传统数学文化的策略具有现实意义。
一、初中数学教学融合传统数学文化的意义
学者陈省身曾指出“了解数学学科的根本要素即了解传统文化的变化规律”。从这句话不难看出:数学与传统的数学文化关联性较强,数学知识来源于生活,又在生活中应用,数学方法、手段和理念某种程度上也是对数学文化的一种传承。数学教师在授课期间融合传统数学文化,能让学生感受到数学知识和文化之间的关联,让学生了解数学蕴含的人文价值。初中生因年龄尚小,思维模式不够完善,教师将数学知识和传统数学文化相结合,可以革新初中生的数学思维模式,促进学生的综合发展。同时,这也能保证学生可以多角度认识到数学知识,并在分析问题,解决问题的过程中拓展数学发散思维,教师可以向学生渗透传统数学文化,这也是培养学生领悟能力的过程,教师可以向学生介绍文化案例,并结合现实的数学知识,锻炼学生的数学创造能力。数学问题分析属于结合知识背景并展示数学规律的过程,教师在渗透传统数学文化期间能让学生了解到数学家是如何解决问题的,教师要发挥引导作用,鼓励学生根据数学家的解题思路去构建知识理论架构,锻炼学生的数学思维,让学生了解数学问题的演变规律,循序渐进地提升数学素养。
二、初中数学教学中渗透传统数学文化的策略
1.在教学中穿插趣味性的数学事迹
我国传统数学文化在发展的过程中形成了许多教育素材,教师可以挖掘这类事件,向学生展示相关故事,吸引学生的关注。如在人教版初中数学“有理数加法运算律”教学中,教师可以引入以下数学案例:德国著名天文学家、几何学家,被世人称作“数学王子”的高斯,从小就与众不同,展现出超出常人的数学天赋,在高斯小的时候就发生过一件趣事,在数学课堂中,教师在为学生布置一项难解的加法算式后,要求学生发挥想象力并进行计算,题目为:将1加到100,结果是多少?教师布置此题除了想要拓展学生的思维,也想预留出一定的时间让学生思考,然而,高斯卻自告奋勇上前解题,并得出了题目的结果。教师非常惊讶高斯可以在这么短的时间内将题解出,高斯在得到教师认可后,向同学说出了自己的解题思路,将题目数字变为以下形式:1+2+3+…+100+100+99+…+3+2+1,经整理,将算式变作101+101+…+101,共计100个101相加,此种计算方式相当于将教师设置题目的算式计算了两次,所以将最后的结果除以2,就是最终的结果,为5050。高斯的计算方式和独特的数学思维被教师所惊叹,这种数学天赋,为高斯日后的成就奠定了坚实的基础。
教师可以引入有趣的数学事件,在提升学生关注兴趣基础上,让学生更加重视课堂学习,兴趣是最好的教师,数学知识枯燥抽象,教师引入有趣的数学案例,能在集中学生注意力的同时活跃课堂氛围,让学生处于轻松的学习环境下去感受数学知识的魅力,同时,学生也能了解数学家的数学思维和解题思路,结合自身的了解提高自己的数学能力。
2.在数学实践中渗透传统数学文化
数学知识应用范围广泛,初中数学课中的很多内容都涉及数学知识的实践应用,这些内容结合了现实的文化背景,很多学生表示这类内容学习起来枯燥且难度较大,让不少学生对此产生抵触心理,影响了初中数学教学的质量和效率,作为初中教师,要实施有效的教学手段消除学生的抵触情绪,联系真实的生活背景,引导学生对实践内容作出剖析,培育学生的数学知识应用意识。如在人教版初中数学“实际问题与二次函数”的教学中,教师可以为学生布置“赵州桥”数学模型,借助多媒体课件向学生展示赵州桥的图片,并向学生介绍赵州桥的建设背景:赵州桥属于我国现存的著名古代大石拱桥,凝聚了我国古代人民智慧,石拱桥呈现圆弧形,由28条并列的石条组成,跨度为37.4m,拱高为7.2m,教师在介绍赵州桥背景后,提问:你们能计算出赵州桥主桥拱的半径吗?
教师引导学生利用学习过的“圆、弦的概念和性质”等知识,去分析并解决此问题,上述题型属于数学建模,学生要善用教学工具分析问题并解决问题,在解题过程中发挥学生的创造力,发散学生的数学思维,学生在数学建模过程中,不但能了解数学文化,也能了解到数学知识的实用性。例如,数学家华罗庚曾指出“数学脱离实际是人们认为数学知识神秘难懂的主要原因”,所以,教师要找到数学知识和生活的关系,让学生了解数学的魅力,在授课期间,教师可以引导学生思考“三分投篮的最佳角度、手机通讯消费”等现实问题,在提升学生学习兴趣的基础上,让学生体会到数学的探究之美和应用之趣。
3.结合传统数学文化,感受数学的美
教师在数学教学中融合传统数学文化,能够让学生在了解数学文化的同时感受到数学的美,数学知识虽然抽象,但是教师也要挖掘数学的美,如公式美、对称美,在向学生灌输数学思想的基础上,教师可以让学生领会传统数学文化思想。数学属于一门严谨的学科,教师在融合传统数学文化的同时,能让学生系统掌握数学知识。教师在授课期间,可以结合课程内容,渗透传统数学文化,比如在学习抛物线知识时,教师可以向学生展示数学的形状美,以瀑布形成的抛物线形状为例,让学生感受到抛物线和瀑布之间的联系,引导学生整合数学知识和自然现象,给予学生美的熏陶。在学习轴对称知识时,教师可以渗透数学的对称美,引导学生观察生活中的对称图形,借助自身对轴对称的理解来画出轴对称的实物图片,此种教学手段可以让学生感受到生活中的数学美,也能实现生活和数学知识的融合和统一。
数学属于逻辑性较强的一门学科,数学公式以简洁清晰的方式让文字更加生动形象,如在人教版初中数学“勾股定理”教学中,教师可以为学生介绍有关勾股定理的文化背景,渗透“勾三股四玄五”的思想,鼓励学生发挥想象,教师可以引入拼读小游戏,让学生自行验证勾股定理的真实性。通过此种教学模式,教师可以让学生在实际操作中掌握勾股定理的要点,学生在彼此探讨中也能发挥创造力,提高自身的创新能力。
4.善于挖掘教材中的传统数学文化
数学课材中蕴含很多传统数学文化,在新《课标》改革背景下,初中数学教师应顺应教育改革趋势,落实改革思想,在教学中融合传统数学文化,弘扬民族精神,推进初中数学教学的改革和发展。对于教师来说,自身要具备挖掘传统数学文化的能力,初中数学教材中包含很多数学家的趣味小故事,教师要在授课中以此为导向,在吸引学生关注的同时,为学生讲解数学知识,在介绍数学文化发展背景的过程中,学生也能了解数学知识的内在含义,认识到除了数学定理、数学公式以及数学计算等知识外,数学也包含很多与生活相关的文化和精神。教师要渗透传统数学文化,革新学生的数学理念,引导学生可以应用新的数学思想去解决实际问题,帮助学生树立严谨的科学态度和数学思维,教师也要在教学期间渗透德育教育内容,保障学生在接受传统文化熏陶的过程中去透彻理解数学知识,在培养学生核心素养的同时提升数学教学的有效性。
同时,教师在渗透传统数学文化的过程中可以综合教学资源,让学生更好地理解数学文化。据调查:在课堂教学中,教师向学生提出的数学问题,学生直观理解为对数字的计算,却很少去思考题目的内涵和解题的形式,这是因为学生的数学技能不高,学生已经形成了固有的思维模式。因此,教师要创新教学手段,改变学生传统的思维模式。教师可以整合教学资源,凸显数学思想内涵,让学生感受到数学文化的精髓,让学生在分析问题并解决问题的过程中體会传统数学文化的意义。教师也可以引导和鼓励学生运用生活数学知识去解决难题,告知学生,数学并非单一的数字计算,数学和生活息息相关,生活中蕴含着较多的数学知识,引导学生感受数学知识的魅力。与此同时,教师也要将数学文化的内涵深度挖掘出来,有机整合不同的数学知识和不同的数学内涵,起到发散学生思维并拓宽学生知识的目的。学生在掌握数学知识的同时能感受到传统数学文化的灵活性和开放性,在面对数学问题时,学生可以站在传统数学文化的角度去分析问题,并进行解决。教师要对学生多加鼓励,引导学生以独特的思维实现数学理论知识和实践知识的转换,在培养学生数学情怀的基础上升华学生的传统数学文化意识。
5.领略传统数学文化,为数学学习打好基础
教师受到应试教育思想的影响,在初中数学教学中出现了“考试考什么,教师教什么”的现象,为数学披上了功利性的外衣,不少学生因此失去了学习数学的兴趣,在新时期,教师要响应素质教育的理念,将数学的本来面目加以还原,结合传统数学文化,展示数学魅力。第一,教师可以参照数学文化的发展历史,在教学中作出有机渗透。如在人教版初中数学“圆的知识点”的教学中,教师可以为学生介绍有关圆的史实,南北朝数学家祖冲之计算出了圆周率,魏晋数学家刘徽指出了割圆术的计算方法,经实验证实了“正多边形边数越多,就越接近正圆的图形”的结论,最后,刘徽指出了圆周率的近似值,处于3.1415926和3.1445927之间。教师在介绍数学的发展历史后,再引入课程内容,有利于培育学生数学文化意识和素养,还能激发学生的学习热情,对培育学生的爱国情怀,提升创新思维能力都有现实意义。
同时,为丰富传统数学文化,教师可以设计“数学和传统数学文化”的活动,在人教版初中数学“数据的收集、整理与描述”的教学中,教师要顺应新《课标》改革的理念,引导学生结合学习过的知识,提出数学问题,设计问卷,收集数据,借助统计表对数据加以整理和描述,教师要分析教材,选择贴近学生现实生活的实例,来保障实践活动可以完美结合数学知识。为了提升学生的参与热情,教师可以给学生提供自主收集资料的机会,要求学生利用互联网平台设计问卷,并借助信息技术分析数据,教师也可以设置讨论专题活动,鼓励学生结合自身理解去描述自身的体会,此种教学手段让学生走出题海,让学生更加自由,同时,学生在收集资料的过程中能体会到传统数学文化的博大精深,让数学文化直击心灵,以此提升数学学习的效率。
6.在教学的各个环节渗透传统数学文化
教师可在基础知识教学中渗透传统数学文化,在教学中教师要坚持由简单到复杂的顺序发挥自身引导作用,在文化渗透中将数学基础知识作为关键教学环节,在人教版初中数学“一元一次方程”的教学中,教师可以引入“鸡兔同笼”问题,引导学生应用普通的方法来分析问题并解决问题,在学生计算过后,教师向学生告知X和Y两个自变量,由基础数学知识未知数开始,向学生阐述自变量和因变量之间的关系,并引出方程的定义,在此期间,教师可以在规整解题路径角度上引导学生进行方程的运算,最后总结本课时内容,并对数学文化内容作出补充。在本次教学中,教师融合了数学文化,向学生渗透了数学基础知识,也让学生掌握了数学核心理念和基础文化应用的要点。同时,教师可在课堂互动中渗透传统数学文化,在人教版初中数学“平面直角坐标系”教学中,教师以确定平面点的位置为导入点,鼓励学生应用平面坐标系自行探索,教师向学生介绍课题学习的主要知识点,引导学生“用经纬度表示地理位置”,教师可组织学生以互动问答的方式,由坐标学习,过渡到经纬度定位延伸,教师指出空间坐标、经纬度调节等主要词汇,鼓励并引导学生将思维聚焦在书本外,起到拓展学生知识,发散学生思维的作用。对于教师来说,要在数学教学的各个环节中找到合理渗透切入点,引导学生掌握数学知识,以此强化学生的思维逻辑能力。
在初中数学课堂中融入传统数学文化,能激发学生的学习热情,让学生感受到数学的对称美、形式美,也能熏陶学生的心灵,培养学生的爱国情怀和数学核心素养。初中教师要在新《课标》改革背景下,关注以学生为本的原则,在教学中有机渗透传统数学文化,革新学生的传统数学思维模式。教师也要构筑多样化的教学模式,引导学生发挥想象,去感受传统数学文化的魅力,在培养学生数学情怀和学习技能的基础上,推进初中数学教学的高效发展。
参考文献:
[1] 王昌花,徐夫义《数学参天树 文化是根基——数学文化在初中数学教学中的渗透策略研究》,《数学之友》2022年第18期。
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[3] 林素贤《初中数学教学中数学文化的渗透策略探究》,《考试周刊》2020年第45期。
[4] 文红梅《领略数学文化,感受数学美——谈初中数学教学中渗透数学文化的策略》,《中学生数理化(学研版)》2022年第9期。