数学文化视域下的初中数学教学研究

李光明

（甘肃省武威第二十三中学，甘肃武威 733000）

在整个教学体系中，数学学科尤为重要，为学生的日后学习奠定了坚实的基础。就初中数学知识体系来说，其中蕴含着数学文化的内涵，如：数学概念、数学公式等。在具体的课堂教学中，以数学文化作为引导，打破传统数学思想的束缚，可促使学生在学习中正确理解数学内涵知识，促进逻辑思维能力的发展，以便于学生在学习中更好地理解数学知识，感受数学文化的魅力，真正提升初中数学课堂教学质量，促进学科素养的有效落实。

一、数学文化视域下初中数学课堂教学现状

新课程标准下，要求教师在开展课堂教学时，应注重数学文化的融合，旨在通过数学文化的熏陶，促进数学学科素养的有效落实。但在调查中发现，受到应试教学理念的束缚，当前初中数学课堂教学现状不甚理想，依然存在诸多问题：

第一，无法在教学中培养学生的创新能力。新时代背景下，培养学生的创新能力已经成为一种必然趋势，旨在促使学生适应社会发展的需求。但在具体的课堂教学实践中，受到应试教学理念的束缚，教师在组织课堂教学时，常常局限于知识传授、解题教学中，对学生的思维发展关注不够，没有结合教学内容渗透创新教育。在这种情况下，即使学生掌握了基础的理论知识，也难以真正提升自身的数学综合素养，无法促进学生的全面发展。

第二，忽视课堂教学环境的营造。经教育学家研究，为学生营造轻松、愉快的课堂环境有助于其进行大量的思考活动，促进学生思维的发展。但在调查中发现，当前初中数学教师的教学环境意识比较弱，在开展教学时常常忽视教学环境的营造，致使学生始终处于压抑、枯燥的课堂氛围中。如此，学生的思想也处于压抑的状态，难以活跃起来进行思考。而数学又被称之为“思维的体操”，学生在学习中常常会遇到各种各样的困难。这种压抑的课堂环境，致使学生的思维停滞不前，难以在思考中完成数学知识的高效学习。

第三，忽视课堂教学方法的研究。现代教学理念要求教师应结合具体的教学内容、学生的学习需求，将多种教学方法融入课堂教学中，旨在提升课堂教学的质量。但在具体的课堂教学实践中，受到应试教学理念的束缚，教师选择的教学手段比较单一，基本上都是将大量的时间和精力应用到知识点的讲解中。甚至部分教师唯恐学生不理解知识，反复进行讲解、针对性训练等。如此，致使初中数学课堂教学枯燥无味，严重束缚了学生的学习兴趣，降低了初中数学课堂教学有效性。

第四，忽视了学习过程中的思维引导。数学学科对学生的思维能力要求比较高，同时数学学习也是促进学生思维发展的关键。在当前初中数学课堂教学实践中，教师在实施课堂教学时常常忽视学生的主动思考，给学生预留的独立思考时间和机会比较少。在这种教学模式下，学生常常是被动接受知识点，无法通过个人的思考、探究，完成对数学知识的探究学习。长此以往，不仅制约了学生思维能力的发展，也制约了学生的数学学习效果，难以实现数学学科素养下的教学目标。

二、数学文化视域下的初中数学课堂教学策略研究

（一）基于数学文化的教学准备工作

科学、有效的课前准备工作是组织和开展课堂教学的基础和关键，直接决定了课堂教学质量。基于学科素养下的要求，初中数学教师在优化课堂教学时，必须要聚焦数学文化的要求，从以下几个方面做好充足的课前准备工作：

第一，正确看待数学文化。面对数学学科素养下的教学要求，初中数学教师要想将数学文化科学地融入数学课堂教学中，就必须要更新教学观念，对其形成全面、深刻地认识。而要达到这一目标，初中数学教师必须要从应试教学理念中解放出来，重视数学文化在课堂教学中的重要性，同时还应明确数学文化和数学课堂教学之间的内在联系。只有做到这一点，数学教师才能科学设计教学方案、优化课堂教学过程，有意识地将数学文化融入课堂教学中，进而提升初中数学课堂教学质量。

第二，聚焦数学文化设计教学目标。目标是课堂教学方向，是课堂教学的出发点，也是课堂教学的最终归宿。数学学科素养下，教师在设计教学目标时，不能仅局限于知识、能力层面上，还应关注其中蕴含的文化目标，促使学生在数学文化学习中，感悟数学知识的魅力，理解数学知识中蕴含的人文价值等，旨在实现初中学生的全面发展。同时，基于数学学科素养下的要求，教师在设计教学目标时还应关注学生的实际情况，切实结合学生的学习需求，对文化目标进行细化，确保学生在文化目标的引导下，潜移默化地受到影响和教育。

第三，结合数学文化优化教学设计。基于初中数学课堂教学要求，为了促进数学文化与数学课堂教学的深度融合，教师还应结合新课改下的要求，重新设计数学教学方案。一方面，应加强对初中学生学情的研究。初中阶段学生思维和心智比较活泼，好奇心强，但自制力比较差。教师应结合学生的实际情况科学选择数学文化，旨在吸引学生的眼球，促使其在数学文化的吸引下，感悟到数学知识的魅力。同时，教师还应结合数学文化的内容，引导学生在讨论中促进数学思维能力的发展。另一方面，在具体的课堂教学中，教师还应借助多媒体等工具，给学生创设数学文化情境，借助视频、音频等资料，将数学文化呈现出来，促使学生在多样化的途径中感知数学文化，强化数学学习效果。

第四，挖掘教材中隐含的数学文化内容。显性的数学文化能够被教师、学生直接感知。教材上的数学史料、数学应用、数学名人逸事等都包含着大量的数学思维、人文精神等。同时，教材上还存在大量的隐性文化，也是实施数学教学、促进学生思维发展的关键。而要实现这一目标，教师不仅要积累大量的数学文化素材，还应深刻理解其内涵外延，并对教材内容进行研究，深入挖掘其中蕴含的数学文化内容，以便于将其融入课堂教学中。

（二）在新知识传授前融入数学文化

数学作为一门学科，具有悠久的历史。在整个数学发展的过程中出现了大量的优秀数学家，这些数学家在研究中发现、创造了大量的数学定律和数学公式，以便于后人进行学习。同时，这些数学家在整个数学发展历史上，也具有十分重要的价值。以往，受到应试教学理念的束缚，教师常常认为这部分知识可有可无，甚至会浪费课堂时间，阻碍教学任务的完成，其实则不然。通过将数学文化在课堂上的融合，能使得数学学习不再局限于知识层面中，可促使学生在数学文化的熏陶下对其形成深刻、全面的了解，感悟其中蕴含的知识魅力等。因此，初中数学教师在实施课堂教学之前，可结合具体的教学内容，先给学生讲述一些相关的数学家故事、数学发现等，以便于学生在数学文化素材中更好地参与到数学新知识的探究学习中。

例如，在学习“圆周率”知识之前，教师就可利用有限的课堂时间给学生补充圆周率的发展历史：公元前1900 年到公元前1600 年，在古巴比伦地区发现了最早记载圆周率的数值，当时人们计算出来的圆周率数值为3.125。同一时期，古埃及的莱茵德在数学纸草书上也表明了圆周率的数值为3.1605。随后，在公元前800 到600 年，古印度也计算出圆周率的数值为3.139。接着，古希腊数学家阿基米德也开创了圆周率计算近似值的先河。我国数学家刘徽则借助“割圆术”的方式，将圆周率的数值确定为3.1416；南北朝祖冲之则将其精确到小数点后7 位。如此，通过将圆周率发展历程在新知识教学之前的融合，为新知识的学习奠定了坚实的基础，真正实现了学生的高效学习。

（三）借助数学文化唤醒学生的兴趣

基于数学学科的特点，在传统的初中数学课堂教学中，受到传统教学理念和模式的制约，教师常常耗费多个课时围绕教学任务进行知识讲解。这种教学模式致使数学课堂教学枯燥无味，难以激发学生的数学学习兴趣。基于此，为了唤醒初中学生的数学学习兴趣，教师在优化课堂教学时还应结合不同阶段的教学内容，向学生介绍与其相关的数学文化书籍。如《数学文化概括》《数学史概论》等，促使学生在课后积极阅读，感悟数学文化知识。同时，教师在具体的教学中，还可结合具体的教学内容，融入相应的数学家故事，借助真实的数学家案例唤醒学生的数学学习兴趣。

例如，在“相似三角形的性质”教学中，为了激发学生的数学学习兴趣，促进数学学科素养的有效落实，教师在开展教学之前就结合具体的教学内容，给学生补充了数学家泰勒斯的故事：泰勒斯在游览金字塔的时候，发现无人明确金字塔的高度。此时，泰勒就经过思考，利用阳光下金字塔的影响，先将其影子的长度测量出来，并对金字塔底部到投影尖顶的距离进行测量，最终将金字塔的高度计算出来。在这一数学故事中，教师可引导学生进行思考，逐渐进入到“相似三角形的性质”的学习中。与传统的课堂教学模式相比，这样通过数学文化素材的融合，丰富了课堂教学内容，也唤醒了学生的探究兴趣，促使其积极主动参与到新知识学习中。同时，学生在数学家探究故事的教育和启发下，也会逐渐养成思考探索的良好习惯，最终确立正确的数学学习态度。

（四）依托数学文化促进知识理解

在初中数学课堂教学中，受到数学学科特点的制约，学生在学习中常常面临着较大的难度。尤其是针对数学概念、数学原理的学习，学生常常难以理解。在传统的初中数学课堂教学模式下，学生基本上都是通过“死记硬背”的方式学习。如此，学生的数学学习始终停留在表层，难以真正理解和感悟其内涵。面对这一现状，初中数学教师就可借助数学文化的教育价值，将与数学概念、数学原理相契合的数学文化融入其中，最终促使学生在数学文化的引导下，对数学概念、数学原理的形成过程形成清晰的感知，深刻理解数学知识内涵。

例如，在“勾股定理”的教学中，为了引导学生真正理解这一数学定律，教师就可以给学生介绍相关的数学文化内容，包括：古希腊、近代美国、中国古代数学家等关于勾股定律不同角度的研究。如此，学生在数学文化材料中对勾股定律的内容形成了深刻的认知，加深了对知识点的理解。同时，学生在数学文化材料的引导下也明确了数学知识探究过程本身就是曲折的，并可借助不同的方法进行验证。

（五）借助数学文化升华情感体验

数学学科素养下，初中数学教师在实施课堂教学时，还应关注学生的情感体验，使得学生在数学学习中感悟到数学知识的魅力。以往，在传统的数学课堂教学中，受到应试教学理念的束缚，学生常常误认为数学知识具有极强的刻板性，认为数学学习就是提升自身的解题能力，获得良好的数学成绩。而在新课改下，面对初中数学学科素养的要求，教师在优化课堂教学时，还应科学融入数学文化，促使学生在数学学习中产生强烈的情感体验，逐渐感悟到数学知识中蕴含的魅力。

例如，在“杨辉三角”的教学中，教师给学生介绍了杨辉三角的内涵，使得学生明白杨辉三角是二项式系数的一种几何排列形式。如此，在数学文化中，可强化学生的知识情感，使得数学课堂教学更加事半功倍。再比如，在“黄金分割”的课堂教学中，为了唤醒学生的情感体验，教师在优化课堂教学时就融入了古希腊学者提出的“黄金分割”的具体方法：在任意一个线段中寻找比例，使得线段中较长线段和较短线段的比例与较长线段和全长线段的笔相同。只要符合这一点，这个比例点就成为线段的黄金分割点。接着，教师对数学文化内容进行了延伸和拓展，将其延伸至美术、服装设计中等，并结合学生实际生活中熟悉的场景表现出来，使得学生在熟悉的素材中针对“黄金分割点”形成了深刻的认识。同时，学生在学习的过程中也感悟到数学知识与实际生活的内在联系，感悟到数学知识的应用价值。久而久之，学生在数学文化的影响下就会对其产生深刻的情感。

三、结语

综上所述，基于数学学科素养下的要求，促进数学文化与数学课堂教学的有效整合，是提升课堂教学质量、促进学生思维发展、唤醒学生数学情感的关键点。基于当前初中数学课堂教学现状，初中数学教师必须要从传统的教学理念下解放出来，紧紧围绕数学文化，从思想、目标、教学设计、素材等方面做好充足的准备工作，同时还应结合具体的课堂教学实践，将数学文化科学、合理地应用到教学中，充分发挥数学文化的教育价值，有效提升初中数学课堂教学质量。