谈传统文化在初中数学课程教学中的运用

2023-05-30 07:27陈刚
关键词:数学教师函数传统

陈刚

摘 要:数学传统文化的出现,不但为我们带来了新的理念,同时也给我们带来了价值体现。初中数学和小学数学相比,在难度上相对而言提高了不少。因此,初中数学教师在教学环节想要提高这门学科的教学质量,就需要结合数学传统文化内容,在此之上创新数学教学方法,借助数学传统文化开展数学教学,以不断提升他们的学习成绩,提升其数学传统文化素养。基于此,本文首先论述了数学传统文化的含义及特征,接着阐述了数学传统文化在初中数学课程中运用的价值,总结了初中数学课程教学的特点,最终针对数学传统文化在数学教学中的运用展开了论述。

关键词:初中数学 传统文化 教学策略 DOI:10.12278/j.issn.1009-7260.2023.02.025

数学学科的逻辑性和抽象性非常强烈,尤其是初中阶段,数学课程的知识点更加复杂,难度较高。将数学传统文化与初中数学的教学有机融合在一起,能够产生意想不到的教学效果。数学传统文化教学是将数学的历史进程与现代化的数学教学方式相结合,保证数学内容的有机联系,让学生进入到深度的数学学习与研究中,使学生的数学学习体验更加丰富和多元,提升学生的综合能力。

一、数学传统文化的含义及特征

1.含义

数学传统文化就是从传统文化這一独特的视角出发对数学进行全新的定义,从广义的角度来说数学本身就是一种传统文化,隶属于传统文化的范畴中。数学传统文化是传统文化学习中不可或缺的重要组成部分,同时也是凝聚着人类智慧与心血的产物。从现代化的角度来说,数学传统文化的思想、内涵、语言等因素都在深度影响着人类的发展,包括对人类智慧的影响、审美的影响、道德形成的影响等等。综合而言,数学传统文化是多角度、多层次的,正是多元的数学传统文化构成了丰富的数学世界,同时数学传统文化还与人类的发展有着十分密切的联系,对数学传统文化的各个维度进行剖析,能够为学生数学核心素养的形成创造良好的前提条件。

2.特征

数学传统文化具有强烈的人文精神,人文精神是促进人类进步与发展的强大动力,与此同时还能够体现出社会文明、社会健康、社会公正等等。运用数学传统文化中所蕴含的强烈的人文精神展开教学,一方面可以帮助学生获得判断真、美的能力,培养学生对立、统一的辩证思维,另一方面还可以帮助学生形成严谨、认真、严肃的学习态度,提升数学教学的效果。数学传统文化是人类独有的隐形财富,数学传统文化是人们总结数学思想、数学方法、数学关系的思维结果,思维虽然看不到、摸不着,但是却能够对人们的学习、生活、发展带来无穷的影响。利用数学传统文化中的思想方法对学生展开思维的训练,能够让学生受益无穷。数学传统文化具有审美性,数学传统文化中包含了非常多元的审美元素,例如对称美、结构美、统一美、对立美、抽象美、创造美等等。数学传统文化中的美不仅能让人赏心悦目,同时还可以让学习和研究它的人获得智慧。所以,初中数学教师也应当积极抓住数学传统文化中所蕴藏着的美的因素,培养学生的审美能力。

二、在初中数学课程中运用数学传统文化的价值

1.激发初中生的学习兴趣

初中阶段的知识点具有繁杂、抽象、综合性强的特点,初中数学教师在开展教学实践的过程中,通过将数学传统文化渗透到学生所要学习的数学学习内容中,能在活跃数学课堂教学氛围的同时,缓解学生来自数学学习的压力。此外,数学传统文化中还包含了很多关于数学家的故事、数学历史小故事和数学名题,将这些内容穿插于数学教学中,还可以激发学生对于数学这门课程的学习兴趣,让学生主动参与到数学学习中。华罗庚曾说:“就数学本身而言,是壮丽多彩、千姿百态、引人入胜的……”数学之美,大道至简。课堂上,数学文化的渗透和引入,不仅可以让学生们了解到很多显性的数学文化知识,也可以掌握很多隐性的数学思想方法。读数学书籍、写数学感悟、说数学家故事……初中学生把数学“画”了出来。在这些不同的挑战面前, 每个同学都站在同一起跑线。这样不同层次学生的积极性都被最大限度地调动起来。学生需要用最少的步数,最短时间,将棋盘上的数字方块,按照从左到右、从上到下的顺序,重新排列整齐,培养学生的逻辑思维能力,推理能力以及创新意识和实践能力。

2.帮助学生探究数学本质

数学传统文化能够最为全面地体现出数学的思想、内涵与方法,利用数学传统文化展开初中数学教学,能够让学生对数学发展的脉络有一个清晰的认知,学会透过数学现象去探索数学的本质,获得思维的锻炼与启发。所以说,对学生展开数学传统文化的教学,是带领学生探究数学本质、感受数学本质的良好途径。

3.培养学生良好的数学素养

数学核心素养能够推动国际教育的大幅度进步,同时,核心素养也是教育在发展过程中必不可少的衡量标准。数学核心素养的本质是通过教学,让学生获得实现终生发展和推进社会发展的能力,并在此基础上帮助学生树立正确的价值观。教师在开展初中数学课堂教学实践活动时,以有效的方式将数学传统文化融入其中,在此基础上将核心素养融入其中,能够为学生打造一个具体化和实践化的课堂学习环境。此外,通过营造这样的学习环境,不但可以有效提升学生对于数学知识的学习兴趣,还能提升他们掌握与内化的能力,对培养他们在数学方面的思维和眼光,引导学生形成积极的、辩证的数学学习态度,促进学生的健康全面发展大有好处。

三、初中数学教学的特点

1.知识量较多

初中数学教材中所包含的数学知识点非常丰富,而且学习的内容大多都是考点,最终会出现在数学考卷上面。在面对多而杂的数学知识点时,学生必须要掌握良好的数学学习方法,找到适合自己的数学学习节奏才能够保证数学学习的高效性。

2.课程较抽象

内容抽象是初中阶段数学知识点最为明显的特征,由于这些内容并没有具体的表达方式和表达载体,因此理解、学习起来会较为困难。学生必须要具有严谨的数学逻辑思维和丰富的空间想象力,才能够对初中阶段所有的抽象知识内容展开高质量学习和灵活运用。

3.综合性强

虽然说初中阶段的知识点零乱、复杂,不利于学生记忆与掌握,但是初中数学知识却有很强的综合性,对考察学生数学基础知识的掌握能力,以及数学思维能力有着举足轻重的作用。所以,在初中数学的教学过程中,数学教师应当积极为学生创造独立思考、积极讨论的平台与空间,通过这样的方式和方法,使学生可以养成自主探讨的主动学习习惯,以此锻炼他们的数学思维。

四、数学传统文化在初中数学教学中的运用对策

1.立足数学史,挖掘数学概念的来源

若想要真正学通数学,从长远的目光出发看,最正确的做法就是对数学的历代发展及现代发展内容进行学习。著名的学者庞加莱也曾经说过:“现如今学生们在数学学习的过程中所遇到的所有问题,都是历代数学家在研究数学的过程中所遇到过的”。虽然初中数学教材经过了多版改革,但不可否认的是初中数学教材中并没有真正体现出数学家创造数学、发现数学的艰辛与喜悦,在数学家们漫长的数学研究道路上,他们需要克服重重困难,一边刻苦研究一边努力去战胜各种各样的数学危机。利用这些内容对学生展开数学教学,一方面能够让学生对所学知识的理解和认知更加深刻,另一方面还能够逐渐增强学生探索新知、探究问题的勇气与能力。所以,初中数学教师应积极从数学的历史出发,和学生一起去探寻数学概念的发展。例如,在教学函数这一课程内容时,教师就可以为学生展开函数这一概念的历史教学,引导学生从前人所总结的函数内容出发,进行函数历史踪迹的追寻,从数学史中全面探析函数的本质。现在我们所学习的函数的概念是由德国的数学家莱布尼茨所探寻出来的,早在1637年,莱布尼茨就开始运用“y=f(x)”去表示函数。著名的数学家布莱尼茨对函数的认识是这样的,他认为函数是会随着曲线上的点一点点变动的,这也能够看出人们在最开始探寻到函数的概念,并开始对函数进行研究时浮于表面。经过人们的一次又一次的拓展和研究,函数的概念、内涵才逐渐丰富起来。利用数学史与现代教育融合的方式展开数学教学,能够真正让学生参与到函数发展的全过程中,学生的思考过程也会与历史上数学家们的思考过程互相重合,犹如学生自己所建构的知识一般,学生会将函数的概念牢记于心中。

2.基于数学故事,激发学生学习兴趣

初中阶段的数学教学内容相对来说较为复杂,数学知识点密集,知识点与知识点之间的联系又非常紧密。如若在教学的过程中运用传统说讲的教学方式,势必会导致学生的数学学习兴趣下降,教学效果也不容乐观。因此,在具体的教学过程中教师可以将有趣的数学故事与数学教学有机融合在一起,在帮助学生强化他们的学习积极性的同时,使他们可以对数学知识的认识更加轻松。除此之外,对学生展开数学故事的教学还能够潜移默化地影响学生的思想,促进学生健全人格的形成。例如,在教學“鸡兔同笼”的内容时,教师就可以利用多媒体为学生展示《孙子算经》中所记录的“鸡兔同笼”题,并利用数学故事的形式和学生一起对这一具有悠久历史的话题进行讨论。在1500年之前,孙子在面对“鸡兔同笼”的数学题时,曾经提出过很多问题解决的假象,比如说他曾设想“如若将每一只兔子和鸡的一半的脚都砍掉,那么鸡就会成为‘独脚鸡,兔子就会成为‘双脚兔”。以此为前提,“独脚鸡”与鸡头的比例就是1:1,“双脚兔”与兔头的比例则为2:1,最终列出算式解决问题。那么在现代数学中,利用方程的形式同样可以进行问题的解答。这样讲解故事、结合古今的方式能够让学生对这一类型题的原理、实质以及算法有一个深入了解。此外,数学教师还应当结合这一数学内容做好对经典数学传统文化的弘扬与传承,让学生感受到中国数学传统文化的辉煌成就,激发学生的民族荣誉感,最终促使学生的数学素养不断提升。

3.借助数学思想方法,把握知识本质

数学思想是数学传统文化的核心与内涵,对学生展开数学思想的教学能够让学生真正了解到数学的本质,使学生更加全面地去理解数学知识。所以,初中数学教师应当学会从初中数学的整个教学体系出发,为学生展示数学知识和数学思想形成的过程,帮助学生形成良好的数学逻辑思维。例如,在函数教学时,教师就可以重点从数学思想的教学角度出发,为学生展开函数思想与方程思想的解释。函数思想的本质是研究事物运动与变化的关系,从而得出对数学中数量关系的分解,并运用函数的方式将事物中变量的数量关系呈现出来,以函数图像的形式进行问题解决。方程思想的内涵是运用方程的形式去呈现事物变量中的等量关系,从方程的思想和观点出发进行问题的解决,是从动态事物中进行静态数据的寻找,体现出数学教学中的动静结合。在完成函数与方程的思想讲解之后,教师还应积极启发学生、点拨学生,引导学生运用函数与方程的思想进行问题的思考与探究,学会利用函数与方程去呈现事物变量中的数量关系,最终有效提升学生解决数学问题的能力。

4.结合数学传统文化价值,引起学生热情

对学生展开数学传统文化价值教学的主要目的,是帮助学生更好地去理解数学传统文化。数学传统文化的价值体现在它的理性精神、独特观念上,正是在数学传统文化价值的鼓舞之下,数学思维才得以完善、丰富与多元。初中数学教师应当明确对学生进行数学传统文化价值培养的意义,利用现代化的数学课程教学方式让学生真正认识到数字化生活的本质,激发学生的数学学习热情,最终帮助学生形成良好的数学传统文化价值观。例如,在教学函数这一课时,初中数学教师就可以根据两角和与差的正、余弦公式的历史传统文化展开教学。通过多媒体为学生展示最早的弦表,并向学生介绍《数学汇编》中的几何模型,最后再为学生展开例题的教学,让学生学会运用公式进行问题的解决。这样讲解数学史并寻找其中的价值,最后运用证明的教学方式可以让学生真正体验到数学传统文化,感受到数学传统文化的价值与魅力。

5.举办数学活动

可以通过数学传统文化举办数学游艺活动,游艺活动分为六个板块:趣玩七巧板、巧移汉诺塔、智解九连环、“独”具慧眼数独游戏、智闯华容道、解孔明密锁。每个年级对应一项传统游戏,教师退居幕后,学生成为揭秘专家。小教师们耐心讲解,同学们认真倾听。每个人努力挑战本年级的高难度游戏,又积极参与其他年级的传统游戏。整个过程中,同学们既体验了数学游戏,增长了智慧,又感受到了学习数学的快乐。师生一起“品智趣数学,享文化‘π对”:了解浪漫数学节的前世今生,感受中国传统数学文化;学习数学家的故事,在教师们的娓娓道来中,种下努力奋进的种子,传承数学精神;“π”对盛宴上,师生共同打造有趣的游戏,如七巧板、数独、24点、数学魔术,尝试“立方小人”“九连环”“蛇形魔方”“M解锁”等神奇的数学玩具……在游戏中给脑力充电,“启”迪思维,“奇”思妙想,“齐”悟数美,体验数学的无穷魅力。

总之,初中数学教师应借助数学的发展脉络,将数学传统文化融入教学中,以课堂为基点为学生打通传统与现代来回穿梭的渠道,为学生展示丰厚的传统文化素养,最终有效丰富数学课堂的教学效果。

参考文献:

[1] 陈婷、李兰《中华优秀传统文化融入初中数学教科书(现实样态与行动路向)》,《课程·教材·教法》2021年第11期。

[2] 罗斌、余晴武、杨杨《人教版初中数学教科书中优秀传统文化分析》,《教育观察》2021年第7期。

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