王俊杰
【摘要】在教育体制改革的背景下,各阶段教学都需要注重创新,并遵循新课程改革所提出的各项要求.为了能够确保学生有效掌握课程知识,教师可以根据实际情况合理地将传统数学文化渗透到教学当中,这样可以激发学生学习的热情,同时能够寻找传统文化与数学学习的契合度,优化课程教学,帮助学生掌握更多数学知识要点,弘扬中国传统文化.基于此,本文主要对在高中数学课堂教学中融入传统数学文化进行分析,并阐述了实际对策,仅供参考.
【关键词】数学课堂;高中;传统数学文化;思考
一、引言
数学作为高中阶段的重要科目之一,课本内容相对较为复杂,而且具有一定的难度.高中生在实际学习的过程中受到多种因素的影响,往往难以掌握课本知识要点.因此,为了确保课程教学的效果,教师应该做好全面分析,遵循新课程教学要求,还应该有效地挖掘数学课本中的传统文化,这有利于优化高中数学课程教学.更重要的是,传统数学文化的融入,可以增强学生的民族自豪感和自信心,使其更加高效地掌握课本知识,促进学生综合能力的提升,为他们未来的发展打下良好的基础.
二、中国传统数学特点
(一)注重应用
就中国数学教学来讲,其具备独有的特征,这种特征就是注重应用.我国传统数学问题的提出背景往往是某某朝廷政府官员在修建水利设施、建设房屋建筑、收缴某地税款、计算田地产出、测定物价等行为,在这种关系到国家运转和人民生活的过程中应用到了数学、遇到了数学问题,从而提出了相应的猜想或做出了一些实践验证.这样的数学诞生背景是我国传统数学的独有特征.而且在实际开展教学的过程中,主要目的就是将知识应用到现实生活中,引导学生明白知识与生活的关联,体验真实问题的处理过程,进而提高教育的有效性.因此,针对数学传统文化的运用,教师必须做好全面的分析,掌握其应用的要点,并有效地将其与实际生活衔接起来,使得学生能够更为全面地掌握课本知识.
(二)算法的运用
传统数学体现的是算法精神,而且理论建设主要以算法为主,通过多种解题体系的建立,实现从生活和生产中提出问题,并通过一般性的计算方法将问题解决.算法的应用通常与我国古代所使用的筹算、珠算关系密切,与我国的天文、历法关系密切,表现出了明显的算法化、机械化特征.而针对当前高中数学教学来讲,主要算法为公式、定理、概念等.在实际传统数学教学的过程中,教师可以将有关算法进行讲述,使得学生对复杂的计算流程有着初步的掌握,进而明确数学学习的要点,准确掌握问题的解答方案[1].同时,我国的传统数学还表现出了明显的数形结合特征,比如计算圆周率时所使用的“割圆术”等.
(三)社会性
传统数学文化强调培养人的道德与技能,在运用时需要注重对学生思维的培养,再加上在封建时期,中国的数学教育受到一定的制约,只有具有相应地位的人,才可以实现对数学知识的有效学习.同时,在我国传统数学的研究和发展过程中长时间存在缺少严格求证思想和行为的情况,这也在一定程度上影响了我国传统数学体系的形成.只有使学生深刻地明白从前开展数学知识学习的困难,才能够使其更加积极主动地学习数学知识,才有有效发挥数学文化渗透的效果,帮助学生更加高效地学习课本知识,为其未来发展打下良好基础.
三、高中数学教学中传统文化渗透的重要性
(一)激发学习兴趣,培养学生核心素养
教师将传统文化有效地渗透到高中数学课堂教学当中时,可以根据实际情况优化课堂教学.数学本身属于基础性科学,对很多学科都有着一定的影响.利用数学教育,可有效培养学生的逻辑推理能力,让学生获得综合能力的提高,为学生的知识学习与未来发展打下良好基础.而且数学课程具备一定的特殊性,在实际教学时涉及的知识较为复杂,若学生无法掌握课本中的重点知识,同时受枯燥数学知识的影响,就会降低学习数学知识的兴趣,甚至会导致学习信心下降,不利于其数学水准的增强.所以,为了切实解决当前教育中所出现的问题,教师必须加强对各个教学环节的重视,并适当地通过传统文化的融入,将数学教学内容进一步丰富,以富有吸引力的内容激发学生探究知识的动力,也在此基础上使学生获得数学素养的不断提高.
(二)缓解学生压力,提高教学质量
针对处于高考压力下的高中生来讲,为避免受题海战术的影响,教师在运用传统文化开展教学时,需要将课程重点及难点展现出来,落实好各个教学环节,促进学生综合能力的全面提升.与此同时,为了有效发挥传统数学文化的优势,并将其作为培养人才的重要方式,教师应该对课程教学现状进行充分分析,加强对课程重点的整合,选择符合学生年龄特点的课本内容,并通过课程教学内容的整合,使学生在良好的育人环境下学习课本知识,促进学生的未来发展.同时,传统数学文化的运用,可以加强学生对中国优秀传统文化的认识,拓展学生的视野,并提高学生的文學修养,帮助学生掌握知识的来龙去脉,从而提升高中数学课程教学质量[2].
(三)缓解应试教育的弊端
国家教育部门提出“双减政策”和“五项管理规定”,虽然目前对高中部分的学校教学影响较小,但仍然在学校和家长群中引起了大量的讨论.虽然看到了学生在题海战术下的疲劳和排斥,但为了追求更高的高考分数和升学率,学校和教师面对“减负”这样的教学改革往往缩手缩脚,不敢大胆去尝试,生怕影响学生,导致其考不上好大学.将数学传统文化引入高中数学课堂是缓解应试教育弊端的一种尝试,用数学文化的起源、古代数学家们的成就和不同于传统教材讲解数学知识的角度来开展数学教育,尽可能地在学生已经麻木的数学神经上形成新的触动,让数学文化对学生形成一些正面的影响,避免让高中课堂变得更加死板和僵硬.而且,我国在现阶段强调培养综合成长的人才,强调对学生的文化素养、爱国情怀进行培养.如果学生到高中结束时学了12年的数学,却对自己祖国的数学家和他们的事迹、对人类数学历史发展的贡献并不了解,又怎能说我们培养出了一个全面成长的人才呢.由此可见,在高中数学课堂上引入数学传统文化很有必要.让学生了解我国古代数学的发展和数学家们的贡献,让学生看到数学的诞生、由来,让学生看到数学不一样的一面,也许是改变当下高中生被动接受数学教育现状的一种途径.
四、高中数学教学中传统文化的融入对策
(一)数学史在高中数学课堂的渗透
针对高中数学课程教学来讲,教师要想全面提高课程教学的效果,并充分发挥传统数学文化的应用效果,就需要掌握高中数学课程教学要点,有效对课堂教学进行优化,并适当地将数学史过渡到课堂教学当中,为学生展示多种教学方式,并且可以向学生讲述数学家的故事,使得学生对数学概念、符号、理论有着更加全面的了解.例如,在正弦定理知识点教学的过程中,教师可以事先为学生介绍正弦定理的推导方法,同时可以引入正弦定理的历史背景,如17~18世纪的中国数学家梅文鼎,在实践与研究中对正弦定理的应用及意义进行总结,推动了数学的发现.教师在教学时,可以通过视频及课件讲述梅文鼎的故事,引导学生集中注意力听讲,使学生能够更加准确地运用正弦定理推导方法.随后,教师可以将外接圆法、向量法等几种正弦定理的证明方法引入,同时应该选择数学例题开展教学,为学生提供探究的机会,使学生能够了解数学知识的发展史,深化学生对正弦定理的理解,从而促进数学文化运用效果的提升.
(二)利用传统文化载体
我国的传统文化表现形式具有多样化特征,而且在各个领域都能够彰显中华民族深厚的文化底蕴,尤其是针对数学领域的有效运用,不仅可以丰富课程教学内容,而且可以为数学教学提供帮助,发挥中华民族传统文化的内涵,进而提供更为丰富的教学载体.因此,教师在开展教学工作时,应充分发挥想象能力,依据教学内容有效地将传统文化融入课堂,深入研究其与高中数学课程教学的契合度,围绕着文化载体开展教学活动,帮助学生更加高效地掌握课程知识.例如,教师在实际运用窗花剪纸引导学生对几何图形的结构特征这一知识进行探索的过程中,可以实现学生学习动力的调动,并通过直线对称轴、轴对称以及其他多种形式的展现,有效地将传统剪纸文化渗透到数学教学当中.除此之外,在教学过程中,教师要想实现课程教学的创新,还可以通过平面直角坐标系计算故宫、天坛等传统建筑的具体数据,将太极阴阳鱼的一半作为不规则图形来要求学生计算其周长或面积,将摇骰子来作为学生探索知识的情境,吸引学生主动参与知识探索,帮助学生在这一过程中养成良好的学习习惯.利用多元化的教学模式,可将原本局限的数学教育空间扩展,让学生获取更多知识,调动学生数学学习的热情,促进课堂教学有效性的提升,解决传统数学教育中的困境.
(三)实现古今结合教学
在古代,数学在各领域的运用中都存在一定的优势,并且,大批优秀的数学家也随之出现,在学术著作上也有《九章算术》等流传于世.所以,高中数学教师在实际教学的过程中,不仅可以将理论融入数学教学,还可通过传统文化的渗透,实现古今结合,让学生感受中国传统文化的魅力.例如,在教学“等差数列求和公式证明”时,教师可基于此为学生介绍数学家高斯的故事,在课堂中通过文化内容适当引导,促使学生自主开展等差数列和公式的推导.另外,教师也要适当地加入数形结合思想,让学生联系这一内容掌握更多解答问题的方法,从而加深学生对知识的理解,促进课程教学效果的不断提升[3].新课标强调跨学科联合,综合提升学生的核心素养,高中数学教师可选择将数学与语文进行跨学科联合,鼓励学生利用课余时间去阅读《九章算术》《周髀算经》等古代数学著作.学生可先借助文言文词典等工具书或向语文教师求助的方式读懂书中所提到的数学问题,也就是先读懂题干,然后将其与小学、初中、高中接触过的数学问题相结合,寻找自己学过的相关知识,深入了解古代优秀数学家们的思想和研究深度,培养自身对高中数学的学习兴趣,同时提高对语文知识的迁移应用能力.
(四)落实好数学教学中传统文化的应用
众所周知,数学与生活有着密切的联系,而且在现实生活中数学文化能够发挥一定的作用.我国古代有一定数量的数学思想并不单单存在于《九章算术》一类的数学典籍中,还存在于诸子百家的思想著作当中,这说明我国古代的思想家们已经开始从生活中、从数学中挖掘世界的规律,并将其提炼成一种思想流传于世.比如庄子曾经提出:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”.对于这句话的含义,教师可以要求学生根据自己掌握的文言文知识去翻译和理解,然后应用数学的语言去“翻译”.最终学生会发现庄子在千年前就提出了一个数学当中的极限思想——“有限当中涵盖无限”.类似这样的数学思想在我国传统文言文、诗词中还有很多,需要学生自己去寻找.所以,在高中数学教学中渗透数学文化时,教师需要在课堂教学活动中融入生活内容,并联系教学实现具有直观性生活情境的构建,让学生在熟悉的情境下更加主动地学习,更加充分地掌握知识要点.同时,教师想要突出数学文化在生活中的应用价值,就应该为学生创设良好的学习环境,锻炼学生对数学知识的运用能力,确保学生能够有效解答问题,并掌握答题技巧,由此深化学生对数学文化魅力的感悟,从而促进教学效果的大幅度提升.例如,在“空间几何体表面积和体积的计算”教学中,教师应事先将圆柱、圆锥、圆台的表面积计算公式展现在学生面前,并引导学生对其进行充分的了解,为学生创设生活情境,使得学生能够更加积极主动地参与学习活动.如学校中有一个圆锥形的花盆,它的母线长为4,若一只蚂蚁从圆锥底面周围上一点P点出发,绕圆锥爬行一周后又回到原点.如何能够计算最小爬行距离.通过这种生活情境的创设,学生能够主动思考圆锥形花盆与圆锥底面圆周上一点P的距离,并尝试最短路程推导.在这个过程中,教师生通过对已知条件的有效运用,加深了学生对数学知识的理解.除此之外,教师还需要结合实际情况帮助学生掌握课本中的知识要点,促进学生综合能力的提升,有效发挥数学传统文化的运用效果.
(五)挖掘隐性素材
我国传统文化内容丰富,并且类型较多.同时,在数学方面的古代文化对于当前数学领域的发展有着一定的作用.因此,教师在高中数学教学过程中,一定不能忽视传统文化的作用,要将其有效地渗透到高中数学教育中,將其教育功能最大限度地发挥出来,使学生实现对数学知识的全面理解,也促进学生综合能力的提升.培养学生的逻辑思维,可以督促学生发现数学解题方法,有效地进行问题推理,使得学生将课本中的知识要点掌握得更为充分,避免受多种因素影响而导致学生的数学学习效率无法得到有效提升.古代科学知识要想运用,学生自身需要具有深厚的文化底蕴.目前学生的文学素养相对不足,对此,将传统文化融入数学教学能够发挥一定的效果.作为高中数学教师必须加强对传统文化的理解,这样可以落实好各个教学环节,有效地将隐性素材融入课堂教学,使得学生可以实现对传统文化内容的深刻感悟,保持更加积极的态度进行对知识的探索中,培养学生的综合能力.
五、结束语
总而言之,我国传统文化博大精深,能够有效地与各个学科教学衔接.在高中数学教学的过程中,教师若过于注重传统数学课堂教学,会导致教学效果无法得到有效提升.因此,为了全面发挥课堂教学的有效性,教师需要在课堂教学中合理地融入传统数学文化,有效地将高中数学知识与其整合,这样才能激发学生的学习兴趣,使学生掌握课本知识,并对中华传统文化有着更加全面的了解,发挥文化传承的作用,促进教育教学效果的全面提升.
【参考文献】
[1]张倜.数学文化渗透高中数学教学的研究[D].开封:河南大学,2013.
[2]刘杰.高中数学教学中实施数学文化教育的意义与策略[J].俪人:教师,2014(24):97.
[3]陈建武.渗透数学文化教育的高中数学教学研究[D].南昌:江西师范大学,2006.