林寶義
摘 要:在初中數學教學中滲透傳統數學文化,可以引導學生樹立自主思維意識,也能讓學生在了解傳統數學文化的基礎上,提升學生的數學認知能力和數學情感。所以,在數學課堂中,教師要立足教學根本,將傳統數學文化和數學教學有機結合,發揮傳統數學文化的價值和作用。本課題在此背景下,分析初中數學教學中滲透傳統數學文化的策略,希望在培養學生核心素養的同時,推進初中數學教學的高效發展。
關鍵詞:初中數學 傳統數學文化 滲透 DOI:10.12278/j.issn.1009-7260.2023.07.033
傳統數學文化是人類在數學實踐中創造的物質和精神財富,在數學教學中滲透傳統數學文化,能引導學生領略數學魅力,感受數學文化,從而主動學習數學知識,教師在課堂中結合傳統數學文化,也能讓學生感受到數學的對稱美和形式美,教師向學生展示數學知識的美好,對促進學生的身心成長有著深遠的意義。同時,在初中數學教學中融合傳統數學文化,也能幫助學生梳理學習方向,幫助學生建立責任意識,在培養學生數學學習能力基礎上,提高初中數學教學質量,因此,探究在初中數學教學中融合傳統數學文化的策略具有現實意義。
一、初中數學教學融合傳統數學文化的意義
學者陳省身曾指出“了解數學學科的根本要素即了解傳統文化的變化規律”。從這句話不難看出:數學與傳統的數學文化關聯性較強,數學知識來源于生活,又在生活中應用,數學方法、手段和理念某種程度上也是對數學文化的一種傳承。數學教師在授課期間融合傳統數學文化,能讓學生感受到數學知識和文化之間的關聯,讓學生了解數學蘊含的人文價值。初中生因年齡尚小,思維模式不夠完善,教師將數學知識和傳統數學文化相結合,可以革新初中生的數學思維模式,促進學生的綜合發展。同時,這也能保證學生可以多角度認識到數學知識,并在分析問題,解決問題的過程中拓展數學發散思維,教師可以向學生滲透傳統數學文化,這也是培養學生領悟能力的過程,教師可以向學生介紹文化案例,并結合現實的數學知識,鍛煉學生的數學創造能力。數學問題分析屬于結合知識背景并展示數學規律的過程,教師在滲透傳統數學文化期間能讓學生了解到數學家是如何解決問題的,教師要發揮引導作用,鼓勵學生根據數學家的解題思路去構建知識理論架構,鍛煉學生的數學思維,讓學生了解數學問題的演變規律,循序漸進地提升數學素養。
二、初中數學教學中滲透傳統數學文化的策略
1.在教學中穿插趣味性的數學事跡
我國傳統數學文化在發展的過程中形成了許多教育素材,教師可以挖掘這類事件,向學生展示相關故事,吸引學生的關注。如在人教版初中數學“有理數加法運算律”教學中,教師可以引入以下數學案例:德國著名天文學家、幾何學家,被世人稱作“數學王子”的高斯,從小就與眾不同,展現出超出常人的數學天賦,在高斯小的時候就發生過一件趣事,在數學課堂中,教師在為學生布置一項難解的加法算式后,要求學生發揮想象力并進行計算,題目為:將1加到100,結果是多少?教師布置此題除了想要拓展學生的思維,也想預留出一定的時間讓學生思考,然而,高斯卻自告奮勇上前解題,并得出了題目的結果。教師非常驚訝高斯可以在這么短的時間內將題解出,高斯在得到教師認可后,向同學說出了自己的解題思路,將題目數字變為以下形式:1+2+3+…+100+100+99+…+3+2+1,經整理,將算式變作101+101+…+101,共計100個101相加,此種計算方式相當于將教師設置題目的算式計算了兩次,所以將最后的結果除以2,就是最終的結果,為5050。高斯的計算方式和獨特的數學思維被教師所驚嘆,這種數學天賦,為高斯日后的成就奠定了堅實的基礎。
教師可以引入有趣的數學事件,在提升學生關注興趣基礎上,讓學生更加重視課堂學習,興趣是最好的教師,數學知識枯燥抽象,教師引入有趣的數學案例,能在集中學生注意力的同時活躍課堂氛圍,讓學生處于輕松的學習環境下去感受數學知識的魅力,同時,學生也能了解數學家的數學思維和解題思路,結合自身的了解提高自己的數學能力。
2.在數學實踐中滲透傳統數學文化
數學知識應用范圍廣泛,初中數學課中的很多內容都涉及數學知識的實踐應用,這些內容結合了現實的文化背景,很多學生表示這類內容學習起來枯燥且難度較大,讓不少學生對此產生抵觸心理,影響了初中數學教學的質量和效率,作為初中教師,要實施有效的教學手段消除學生的抵觸情緒,聯系真實的生活背景,引導學生對實踐內容作出剖析,培育學生的數學知識應用意識。如在人教版初中數學“實際問題與二次函數”的教學中,教師可以為學生布置“趙州橋”數學模型,借助多媒體課件向學生展示趙州橋的圖片,并向學生介紹趙州橋的建設背景:趙州橋屬于我國現存的著名古代大石拱橋,凝聚了我國古代人民智慧,石拱橋呈現圓弧形,由28條并列的石條組成,跨度為37.4m,拱高為7.2m,教師在介紹趙州橋背景后,提問:你們能計算出趙州橋主橋拱的半徑嗎?
教師引導學生利用學習過的“圓、弦的概念和性質”等知識,去分析并解決此問題,上述題型屬于數學建模,學生要善用教學工具分析問題并解決問題,在解題過程中發揮學生的創造力,發散學生的數學思維,學生在數學建模過程中,不但能了解數學文化,也能了解到數學知識的實用性。例如,數學家華羅庚曾指出“數學脫離實際是人們認為數學知識神秘難懂的主要原因”,所以,教師要找到數學知識和生活的關系,讓學生了解數學的魅力,在授課期間,教師可以引導學生思考“三分投籃的最佳角度、手機通訊消費”等現實問題,在提升學生學習興趣的基礎上,讓學生體會到數學的探究之美和應用之趣。
3.結合傳統數學文化,感受數學的美
教師在數學教學中融合傳統數學文化,能夠讓學生在了解數學文化的同時感受到數學的美,數學知識雖然抽象,但是教師也要挖掘數學的美,如公式美、對稱美,在向學生灌輸數學思想的基礎上,教師可以讓學生領會傳統數學文化思想。數學屬于一門嚴謹的學科,教師在融合傳統數學文化的同時,能讓學生系統掌握數學知識。教師在授課期間,可以結合課程內容,滲透傳統數學文化,比如在學習拋物線知識時,教師可以向學生展示數學的形狀美,以瀑布形成的拋物線形狀為例,讓學生感受到拋物線和瀑布之間的聯系,引導學生整合數學知識和自然現象,給予學生美的熏陶。在學習軸對稱知識時,教師可以滲透數學的對稱美,引導學生觀察生活中的對稱圖形,借助自身對軸對稱的理解來畫出軸對稱的實物圖片,此種教學手段可以讓學生感受到生活中的數學美,也能實現生活和數學知識的融合和統一。
數學屬于邏輯性較強的一門學科,數學公式以簡潔清晰的方式讓文字更加生動形象,如在人教版初中數學“勾股定理”教學中,教師可以為學生介紹有關勾股定理的文化背景,滲透“勾三股四玄五”的思想,鼓勵學生發揮想象,教師可以引入拼讀小游戲,讓學生自行驗證勾股定理的真實性。通過此種教學模式,教師可以讓學生在實際操作中掌握勾股定理的要點,學生在彼此探討中也能發揮創造力,提高自身的創新能力。
4.善于挖掘教材中的傳統數學文化
數學課材中蘊含很多傳統數學文化,在新《課標》改革背景下,初中數學教師應順應教育改革趨勢,落實改革思想,在教學中融合傳統數學文化,弘揚民族精神,推進初中數學教學的改革和發展。對于教師來說,自身要具備挖掘傳統數學文化的能力,初中數學教材中包含很多數學家的趣味小故事,教師要在授課中以此為導向,在吸引學生關注的同時,為學生講解數學知識,在介紹數學文化發展背景的過程中,學生也能了解數學知識的內在含義,認識到除了數學定理、數學公式以及數學計算等知識外,數學也包含很多與生活相關的文化和精神。教師要滲透傳統數學文化,革新學生的數學理念,引導學生可以應用新的數學思想去解決實際問題,幫助學生樹立嚴謹的科學態度和數學思維,教師也要在教學期間滲透德育教育內容,保障學生在接受傳統文化熏陶的過程中去透徹理解數學知識,在培養學生核心素養的同時提升數學教學的有效性。
同時,教師在滲透傳統數學文化的過程中可以綜合教學資源,讓學生更好地理解數學文化。據調查:在課堂教學中,教師向學生提出的數學問題,學生直觀理解為對數字的計算,卻很少去思考題目的內涵和解題的形式,這是因為學生的數學技能不高,學生已經形成了固有的思維模式。因此,教師要創新教學手段,改變學生傳統的思維模式。教師可以整合教學資源,凸顯數學思想內涵,讓學生感受到數學文化的精髓,讓學生在分析問題并解決問題的過程中體會傳統數學文化的意義。教師也可以引導和鼓勵學生運用生活數學知識去解決難題,告知學生,數學并非單一的數字計算,數學和生活息息相關,生活中蘊含著較多的數學知識,引導學生感受數學知識的魅力。與此同時,教師也要將數學文化的內涵深度挖掘出來,有機整合不同的數學知識和不同的數學內涵,起到發散學生思維并拓寬學生知識的目的。學生在掌握數學知識的同時能感受到傳統數學文化的靈活性和開放性,在面對數學問題時,學生可以站在傳統數學文化的角度去分析問題,并進行解決。教師要對學生多加鼓勵,引導學生以獨特的思維實現數學理論知識和實踐知識的轉換,在培養學生數學情懷的基礎上升華學生的傳統數學文化意識。
5.領略傳統數學文化,為數學學習打好基礎
教師受到應試教育思想的影響,在初中數學教學中出現了“考試考什么,教師教什么”的現象,為數學披上了功利性的外衣,不少學生因此失去了學習數學的興趣,在新時期,教師要響應素質教育的理念,將數學的本來面目加以還原,結合傳統數學文化,展示數學魅力。第一,教師可以參照數學文化的發展歷史,在教學中作出有機滲透。如在人教版初中數學“圓的知識點”的教學中,教師可以為學生介紹有關圓的史實,南北朝數學家祖沖之計算出了圓周率,魏晉數學家劉徽指出了割圓術的計算方法,經實驗證實了“正多邊形邊數越多,就越接近正圓的圖形”的結論,最后,劉徽指出了圓周率的近似值,處于3.1415926和3.1445927之間。教師在介紹數學的發展歷史后,再引入課程內容,有利于培育學生數學文化意識和素養,還能激發學生的學習熱情,對培育學生的愛國情懷,提升創新思維能力都有現實意義。
同時,為豐富傳統數學文化,教師可以設計“數學和傳統數學文化”的活動,在人教版初中數學“數據的收集、整理與描述”的教學中,教師要順應新《課標》改革的理念,引導學生結合學習過的知識,提出數學問題,設計問卷,收集數據,借助統計表對數據加以整理和描述,教師要分析教材,選擇貼近學生現實生活的實例,來保障實踐活動可以完美結合數學知識。為了提升學生的參與熱情,教師可以給學生提供自主收集資料的機會,要求學生利用互聯網平臺設計問卷,并借助信息技術分析數據,教師也可以設置討論專題活動,鼓勵學生結合自身理解去描述自身的體會,此種教學手段讓學生走出題海,讓學生更加自由,同時,學生在收集資料的過程中能體會到傳統數學文化的博大精深,讓數學文化直擊心靈,以此提升數學學習的效率。
6.在教學的各個環節滲透傳統數學文化
教師可在基礎知識教學中滲透傳統數學文化,在教學中教師要堅持由簡單到復雜的順序發揮自身引導作用,在文化滲透中將數學基礎知識作為關鍵教學環節,在人教版初中數學“一元一次方程”的教學中,教師可以引入“雞兔同籠”問題,引導學生應用普通的方法來分析問題并解決問題,在學生計算過后,教師向學生告知X和Y兩個自變量,由基礎數學知識未知數開始,向學生闡述自變量和因變量之間的關系,并引出方程的定義,在此期間,教師可以在規整解題路徑角度上引導學生進行方程的運算,最后總結本課時內容,并對數學文化內容作出補充。在本次教學中,教師融合了數學文化,向學生滲透了數學基礎知識,也讓學生掌握了數學核心理念和基礎文化應用的要點。同時,教師可在課堂互動中滲透傳統數學文化,在人教版初中數學“平面直角坐標系”教學中,教師以確定平面點的位置為導入點,鼓勵學生應用平面坐標系自行探索,教師向學生介紹課題學習的主要知識點,引導學生“用經緯度表示地理位置”,教師可組織學生以互動問答的方式,由坐標學習,過渡到經緯度定位延伸,教師指出空間坐標、經緯度調節等主要詞匯,鼓勵并引導學生將思維聚焦在書本外,起到拓展學生知識,發散學生思維的作用。對于教師來說,要在數學教學的各個環節中找到合理滲透切入點,引導學生掌握數學知識,以此強化學生的思維邏輯能力。
在初中數學課堂中融入傳統數學文化,能激發學生的學習熱情,讓學生感受到數學的對稱美、形式美,也能熏陶學生的心靈,培養學生的愛國情懷和數學核心素養。初中教師要在新《課標》改革背景下,關注以學生為本的原則,在教學中有機滲透傳統數學文化,革新學生的傳統數學思維模式。教師也要構筑多樣化的教學模式,引導學生發揮想象,去感受傳統數學文化的魅力,在培養學生數學情懷和學習技能的基礎上,推進初中數學教學的高效發展。
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