数学文化融入初中数学教学的策略研究
2024-01-28李慧
李慧
【摘要】随着学科核心素养理念的不断推广,在日常的数学学习中,教师要引导学生了解数学的历史文化背景,理解数学不是简单的数学公式和定理,让数学课堂学习更加形象具体,激发学生的学习兴趣,正视学习数学的真正意义。数学家们锲而不舍的探索精神能启发学生的思维,锻炼学生的意志力。因此,将数学文化有机渗透到初中教学过程中,可以让数学学习变得趣味十足,学生探究的主动性也会提高很多。
【关键词】数学文化 初中数学 策略研究
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2023)12-0010-03
数学作为一门应用较为广泛的学科,与我们的生活息息相关。作为一名初中数学教师,不仅要注重数学知识的传授,还包括数学技能、数学实际应用的推广。通过对数学文化的渗透,培养学生的数学思想、数学精神。要求教师摈弃传统的教育理念,从学生的实际情况出发,将数学文化与初中教学课堂进行有机结合,全面提高学生的综合学习水平,创建魅力数学课堂。本文结合教学实践,对如何将数学文化融入进数学教学中进行了系统性的研究,以期能给数学教学提供有效参考。
一、借助数学文化,引导学生感受数学魅力
只要联想到文化这两个字,大多数人都会把它和历史联系在一起,因此,涉及到数学文化时,大家也会想到数学发展史,或者直接以为数学文化就是数学史,因为数学发展史蕴含着丰富的文化底蕴。那么,什么是数学史呢?数学史是文化名人发现、深度剖析某项研究的过程。学生在学习数学文化的过程中,能够感受到数學家们的探索精神,激发学生的学习热情。
比如:在七年级学生们刚接触“几何”这个概念时,可以先了解几何学的由来,几何学起源于文明古国埃及,当时的埃及,农业发达,物产丰富,可惜每年经历严重的水灾,导致农户田地划分混乱,经常引发冲突,所以需要对田地重新进行测量,经过不断的研究探索,发现了很多不同的测量方法,就是现在的“几何学”。同样的,我国远古时代接触几何也是从测量开始的,发明了诸如绳、规矩等一系列测量工具,到了新石器时代,就出现了长方形、正方形、三角形等几何图形。大约在公元前三百年左右,古希腊著名数学家欧几里得将各种几何内容进行了概括,形成了一个严谨统一的几何体系。通过一系列的逻辑推理,建立了欧几里得几何学的第一个数学体系,整理成为《几何原本》,让人们对几何学有了初步了解。几何学的发展史不但可以激发学生的好奇心,还可以从中感受到文化名人的伟大和探索精神。每一项发明都让后人震撼。数学文化的推广,让学生理解了数学学习的内涵,每个数学结论定理都是人们经过生活实践探索挖掘的,数学文化是数学学习不可缺的一部分,能促进数学自身的发展和创新。比如,在学习“勾股定理”这一基本定理时,可以先从《周髀算经》导入勾股定理的含义,让学生知道勾股定理由商代商高发现并记载,因此后人就将其叫作商高定理,应用极为广泛,指导着我们的生活。其中还涉及到周公和商高之间一个有趣的历史故事,从而引出了勾股定理:两条直角边一条为勾,另一条为股,斜边为弦,也叫作勾股弦定理,即勾三股四弦五。教师以讲故事的形式叙述勾股定理,使学生了解勾股定理的由来,数学课堂变得较为轻松,学生能主动性地去学习数学,拓宽了学习思路,让他们深切体会到数学学习的实用价值。
二、借助数学文化,将知识变得具有趣味性
大部分学生认为数学公式、定理比较抽象、乏味,很难记忆和理解。为了激发学生的求知欲,教师可以数学游戏、情景等开篇引题 ,导入数学新概念,提高数学的趣味性。例如:在学习“二次函数”时,相对于一 部分学生的理解能力来说,学习二次函数确实存在一定的困难,可以通过身边生活的具体事例来加深理解。像学生比较熟悉的超市促销活动情景,教师可以设置:某品牌大米现售价50元每袋,一星期大约售出200袋,市场营销决定对大米价格进行调整,每袋大米涨价1元,价格调整后估计销量每星期减少20袋;如果每袋大米降价1元,则每星期销量会增加40袋;已知大米进价为30元每袋,问如何定价超市每星期的利润最高?这种简单的生活事例包含了涨价和进价两种情况,教师可以引导学生用函数的形式研究计算,使二次函数形象化、具体化。联系实际生活引入二次函数,告诉学生函数实际上是将一些数学抽象知识用图像的形式表示出来,让学生对函数学习产生兴趣,充分调动学习函数的积极性。
初中数学学习着重考查学生的逻辑思维能力,数学学习难度明显提高,很多数学公式、定理复杂抽象,学习过程枯燥乏味,学生容易产生抵制心理,影响数学教学的正常开展。所以,在日常的教学过程中,教师要联系实际生活,将数学文化渗透到数学教学中,构建趣味性课堂,激发学生的好奇心,提高学习效率。比如在学习二元一次方程式时,教师可以引用经典题目:鸡兔同笼。一个笼子里有若干只鸡和若干只兔子,它们共有8个头,22只脚,那么笼子里有多少只鸡?多少只兔子?像这种经典有趣的数学问题,能够激发学生强烈的求知欲和好奇心,培养学生自主、合作、探究性的学习能力,经过探究思考,列出相应的二元一次方程组。经过提出问题、分析问题、解决问题的一系列过程,抛出今天的主题二元一次方程。将有趣的数学故事融入到课堂中,学生更容易理解接受,带着有趣的问题听课,能够调动他们的学习动力,感受我国数学文化的博大精深,锻炼学生数学逻辑思维,有效提高课堂效率。
三、借助数学文化,丰富课堂的教学素材
数学思维是数学文化的核心,教师要让学生在学习的时候多发现并解决问题,让数学思维表现出来。教师在教学过程中,要紧扣每节课的数学思维方法,明确教学目标。数形结合是数学教学中最常见的思维方法,数学是一门代数和几何相结合的学科,许多抽象的定理和公式利用数形结合的思想进行推理证明,过程就会一目了然。
例如,在学习“多项式与多项式相乘”时,涉及到很多公式,学生很容易混淆,就可以利用数形结合思想推理公式。先求四个小长方体的面积,因为长方形的面积是相等的,即(a+b) (m+n)、(a+b)m+(a+b)n=am+bm+an+bn,所以(a+b) (m+n)=am+an+bm+bn,学生们理解了公式的推理过程,记忆这些公式就会得心应手,为以后的数学学习奠定基础。另外,在学习二次函数的图像和性质时,有多个二次函数的解析式,同时对应不同的图像,这部分内容是初中数学的难点也是重点。首先要明白二次函数的开口方向、顶点、对称轴、最值、函数的增减性之间的变化规律,单纯的死记硬背掌握不了函数的真正意义。通过数形结合的思想用图像的形式理解各种函数的表达式,效果极佳。可以先从最简单的二次函数着手,经过上下平移、左右平移得到其他的函数表达式。数形结合把复杂的函数学习简单化,学生不会束手无策,学习效率也会得到相应的提高。同时,在数学学习中渗透数学文化一定要有科学依据,结合学生的实际学习情况,以学生的生活学习为中心,否则,就会适得其反,扰乱课堂秩序,打乱学生的逻辑思维,影响学生的学习效果。所以,在实际的教学过程中,教师要利用数学文化的真正涵义,态度严谨,让数学文化与教材内容有机结合,发现数学文化中蕴含的文化底蕴,一定做到有的放矢。例如,在学习“绝对值”时,教师就可以利用学生日常的生活实践进行教学。“小明一家人开车出去春游,他们开车先向东行驶20公里,去海边游玩,又向西行驶30公里,去超市购物,三个地方都在同一条直线上。如果以东方为正,如何用有理数表示小明家两次行驶的路程?若每公里需要消耗汽油0.15升,这一天小明家消耗了多少升汽油?利用生活实践创设情景,让学生在熟悉的生活常识中解决数学问题,理解绝对值的实质,让复杂的数学知识形象化。引导学生善于发现周围的数学文化,学会利用所学知识解决实际问题,探索数学的奥秘,提高数学学科的核心素养。
四、借助数学文化,提升学生审美能力
为了提升学生的审美能力,这就要求教师在教学过程中结合美育教育,引导学生发现生活中的数学美,让学生去认知、去感受,在轻松、愉悦的课堂氛围中接受数学知识。当教师发现学生在学习中遇到问题时,要鼓励他们通过独立思考或向其他同学请教的方式来解决,进而提高学生问题解决能力,发展数学素养。
例如,在学习“黄金分割”这一知识板块时,教师可以联系实际生活,借助丰富的教学资源平台,搜集一部分精美的建筑图片,开始授课前先让学生欣赏这些艺术作品,让学生感受到数学图形的魅力,激发学生的学习动力。黄金分割这个概念起源于2500多年以前,由古希腊数学家毕达哥拉斯首次发现和挖掘。一直被称为数学史上的“金科玉律”,流传至今。黄金分割在我们的现实生活中被广泛运用,涉及面极广,像绘画、建筑、艺术造型等都与其有关,大部分优秀的作品都出自这一黄金分割定律。通过引入这一古代的历史文化,引起学生强烈的好奇心,就会跟上教师的课堂节奏,集中注意力,对“黄金分割率”进行深入的剖析和探究,学习到它的精髓。我们周围的生活中,还有很多符合黄金分割率的案例,教师要适当地引导学生从生活中探索美、发现美,提高他们的逻辑思维能力,让学生在思考的过程中提升数学素养。
五、渗透数学文化,深化学生对知识的理解
数学学习与我们的生活紧密联系在一起,结合我们的实际生活,教师要有意识地将数学与我们的生活结合在一起,积极开展与数学相联系的情景教学,引起学生的情感共鸣,激发学生的学习热情,并用数学知识解决实际问题。例如在学习“平方差公式”时,可以创设与生活相关的情景:小明帮助妈妈在家里的院子中种植西瓜,为此圈了一块地,经过测量得出该地的长度为10.2米,宽度为9.8米,妈妈灵机一动问小明:“你知道这块地的面积有多大吗?”小明不假思索地立刻说出“99.96平方米”,妈妈惊奇地问:“你是如何快速得到这个数的?”小明说:“数学课本上的公式可以帮助我很快得出结果。”学生在上述生活化问题的解决中,会感受到数学图形、数字变化等产生的数学美,进而产生浓厚的探究兴趣。
比如在教学“整数和负数”这个数学知识点时,教师课前展开学情分析,知道一些学生已经对“负数”有了粗浅的认识,但是还不理解其产生的过程及具体应用,进一步教学会产生障碍。为此,教师可引出我国古代著名的数学论著《九章算术》,让学生知道早在几百年前,“负数”就应用在了生活中,同时为了更好地区分正负数,古代数学家还发明了算筹表示法,即用颜色不一样的算筹代表不同的正负数,之后关于负数的整套运算法则产生并一直沿用到现在。因此,借助数学文化进行深入浅出的讲解,不仅能将复杂的问题简单化,而且有助于激发学生的学习兴趣,让学生对数学概念、公式等有更加深入的了解,数学逻辑思维得到一定的发展,高效数学课堂由此建立。
六、了解民俗习惯,发现数学文化
在平時的数学教学中,教师要秉承生活教育理念,将一些民俗文化积极展现在学生面前,引导学生通过民俗习惯感知数学文化。比如民俗语言中的“半斤八两”,虽然现在是暗指一个人能力不行,但是这些民俗语言具有一定的数学文化,反应了量的对等关系。“半斤八两”旧制是指一斤含十六两,半斤就等于八两。教师在学生出现学困的时候,及时将一些含有数学文化的习俗知识分享给他们,很可能会使学生产生新的数学思想,有助于激发他们的创造创新意识。同样,在日常生活中我们会发现不少地区都会使用不同的图案作为装饰品,这些图案中含有大量的几何图形,如南方的干栏式竹楼常常架构三角形的屋顶,东北地区常常将形状各异的剪纸作为窗花等,无不用到数学符号,这些符号通过点、线组成多种多样图形,以优美、精巧的姿态呈现在我们面前,倘若在教学中有意识地将这些图形呈现,学生自然会为形状各异的图形美所吸引,在受到数学美熏陶的基础上强化民族自豪感。
七、结语
综上所述,在立德树人及基础教育数学新课改的推动下,培养学生的数学综合运用能力成为教学的重点,其中让学生了解足够的数学文化,对于激发他们的数学探究意识帮助较大。传统的初中数学课堂教学环境较为压抑,教师按部就班地进行知识的传授,学生对一些数学概念、公式的来龙去脉难以深入了解,导致他们的数学应用能力较弱。下一步,初中数学教师要及时挖掘教材中隐含的数学文化,通过创设情境、小组合作等方式巧妙地将其渗透进课堂教学中,鼓励学生就某数学文化开展交流,从而提高学生学习数学的广度,形成较强的数学核心素养能力。
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