祁玲娟
【摘要】高中数学是高中教学体系的基础性组成部分,随着传统文化教育在各级学校教学活动中的渗透与融合,高中阶段的数学教学活动也有必要融入传统文化,通过融合渗透让学生感受到传统文化和数学学习的魅力,并且借助传统文化的融入完成立德树人的根本任务.文章针对传统文化的渗透价值进行了简单概述,而后针对传统文化的融合现状进行了分析,并且对于如何在高中数学教学之中渗透传统文化制定了策略并探讨.
【关键词】高中数学;数学教学;传统文化;渗透策略
传统文化教育应当渗透于各阶段、各学科的教育教学活动,而数学作为高中阶段的基础性科目之一,自然而然在融入传统文化中发挥重要作用,通过传统文化资源的合理利用可以帮助教师们在教学期间引导学生接受传统文化的熏陶,并且积极端正自己的学习态度.传统文化的渗透还可以使得教学资源更加丰富,推动数学教学形式、教学活动朝着多样化的方向发展,然而从目前的高中数学教学状况来看,传统文化的渗透还有一定的提升空间.
一、传统文化在高中数学中的渗透价值
(一)推动立德树人的落实
立德树人的根本任务指出,教育教学活动的根本在于帮助学习者形成良好的道德,促进人的发展,换言之,教育应当是人的教育,而非仅仅是传统意义上的通识教育,在弘扬传统文化的大背景下,高中数学教学和传统文化教育的融合是大势所趋,教师应当充分发挥数学教学课程、教学活动的育人作用,并且借助传统文化的融入,促进学生的道德养成.与此同时,传统文化的融入与渗透也可以使学生们在学习过程中了解中国历史上的著名数学家,了解古代数学智慧,进而对古代数学文化产生强烈的自豪感,形成文化上的自信,这也与立德树人的教学任务相契合.
(二)丰富数学教学活动的内容
现代数学集结了中西方人类数千年的文明结晶,除了西方数学知识之外,中国在数千年的发展历程之中也形成了相应的数学知识体系,例如勾股定理、祖暅定理等等,都是古人的智慧结晶,而且类似于鸡兔同笼问题也是古代数学智慧的体现,此外,中国古代还涌现出许多优秀的数学家,相应的数学著作,例如,《九章算术》《周髀算经》《海岛算经》之中都记录了丰富的数学内容,这些集结了古代数学智慧的著作并不仅仅是理论、公式的集合,更多的是我国古代优秀传统文化的体现,以及古代数学家不畏艰难、勇于挑战的精神[1].教师可以通过对这些与数学相关的传统文化资源的应用,可以使数学课堂更加丰富有趣.
(三)促进学生的发展,提升学生数学素养
现代教育理论认为教育活动应当是人的教育,高中数学教学应启发学生对数学学习态度的转变,引导学生产生积极的学习兴趣,并且在数学学习的过程中形成坚韧不拔的学习品质.相比之下,传统的数学教学仅仅是知识的教育,只要求学生掌握数学知识即可,这种教学观念很大程度上影响了数学教学的深入,因此,教师在数学教学之中深入传统文化,并通过古代数学家的事迹对学生进行熏陶,也可以使得学生们获得优秀的品质和坚毅的精神,对于学生核心素养的培养也有明显的促进作用.
二、传统文化在数学教学中的渗透问题
(一)教师缺乏传统文化应用能力
要在高中阶段的数学课堂上将传统文化融入数学教学活动,教师就要能够将数学知识和传统文化融合起来,这就要求教师需要具备较高的人文素养和传统文化应用能力,而且对于中华优秀传统文化能够有全面的认知.与之相应的,在现阶段的高中数学教学之中,大多数教师对于数学知识和数学题目的讲解水平较高,但是对传统文化方面的涉猎所不足,而且也無法将传统文化有效融入数学教学之中.许多教师对于传统文化的了解大多还停留在略知一二的程度,无法实现数学教学和传统文化的渗透融合.一些虽然教师在教学的过程中融入了传统文化内容,但是由于在应用传统文化方面缺乏相应的能力,导致课堂教学活动比较尴尬,而且由于教学活动设计不太理想,不但没有实现传统文化与数学教学的相互融合,反而浪费了一些课堂时间,与传统文化渗透的初衷背道而驰.此外,传统文化在数学课堂中的融合应用对于教师的教学设计能力、课堂组织能力、课堂管理能力也提出了新的要求.
(二)教师缺乏对于传统文化的正确认识
在高中的整个教学体系之中,数学科目是基础性的学科之一,而且由于数学科目本身的知识点较多且较为分散,其中更有许多重难点知识,一直是教师和学生们都普遍关注的学科.高中阶段的学习时间紧、任务重,因此,教师们在教学的过程中往往比较关注于学生对于知识的掌握程度,以及能否运用数学知识去解决数学习题,一般情况下是不会进行传统文化的渗透.一些教师更是认为传统文化的渗透反而会浪费数学课堂的教学时间,耽误正常的学习进度,其实这是对于传统文化渗透的错误认识,传统文化与数学教学的融合可以更好地激发学生的学习兴趣,而当学生具备了浓厚的兴趣之后,学习积极性自然而然就会提升,反而会促进教学活动的顺利开展.因此,一些教师对于传统文化没有形成正确的、全面的认识,这也是影响传统文化在数学课堂教学中融合、渗透的重要因素[2].
三、传统文化在高中数学教学中的渗透策略分析
(一)挖掘数学教材中的传统文化
教材是教学活动开展的重要基础之一,教学活动的设计、教学任务的设置都必须以教材为主要依据,同时结合学生的学习需求,以及优秀传统文化在数学课堂上的渗透需求,因此,为了更好地促进传统文化在数学课堂中的融合,教师必须利用好教材,挖掘并利用教材之中有关优秀传统文化的章节内容.
高中阶段的数学教材是经过教研专家组认真编纂的,而随着弘扬传统文化这一政策的提出,教研专家组的专家学者们在编纂数学教材时也在教材之内融入了一些传统文化元素,只不过由于数学教师们在教学的过程中过度关注学生成绩以及对知识点的掌握情况,导致这些传统文化元素没有得到很好的利用.笔者在对数学教材进行分析和整理的基础上,发现数学教材之中有关传统文化的知识点多达20余个,笔者针对其中较为重要的知识点所涉及的传统文化或者历史人物进行了介绍.
在必修一课本中,第三章《函数的应用》这节课里涉及方程求解这一知识点,其中普及了一些方程求解的过程中所用的思想方法,涉及的历史人物包括王孝通、贾宪、秦九韶等等.
在必修二课本中,第一章的《空间几何体》就涉及祖暅原理,主要介绍球体、柱体和椎体的相关计算公式和计算原理.第二章的内容中则涉及鳖臑模型,但是考虑这一传统文化知识点的知名度和应用范围较小,因此在实际教学之中对于鳖臑模型的讲解较少.在第四章《圆与方程》之中分别涉及历史上的数学家吴文俊以及赵州桥,教师可以此为例讲解圆锥曲线的相关知识[3].
在必修三课本之中,出现了“海伦—秦九韶”公式,可以用来进行传统文化渗透,也涉及《九章算术》,这是我国古代的数学名著.此外在这本教材之中还涉及历史上的数学家刘徽,对应的传统文化是割圆术.
通过对教材的分析不难发现,在高中数学教材之中具有许多与传统文化相关的知识内容,教师通过对这些知识内容的开发和应用,可以实现数学课堂教学和传统文化教育的相互融合,使得传统文化融入数学课堂发挥其育人价值,在培养学生理性的数学思维的同时提升学生的人文素养,使得数学课不再是冷冰冰的公式和定理,而是充满人文色彩.与此同时,教师在数学课堂上融入传统文化也可以促进学生数学素养的养成,引导学生学习古人的数学思想和数学研究方法,让学生意识到古人的数学研究也并非一帆风顺的,而是在不断克服困难、克服挑战的过程中才成功的,而自己作为学生也应该向古代优秀数学家学习,在日常学习之中勇攀高峰,不断挑战自我、战胜自我.
(二)在教学活动中引入传统文化
在课堂正式授课开始之前,教师可以借助与传统文化有关的内容巧妙的设置课堂导入环节,在这一环节中紧紧抓住学生们的注意力,借助传统文化来呈现教学例题,既能够创新课堂导入形式,也能够引起学生们的学习兴趣.
除了新课导入之外,教师同样可以在习题训练的课程中引入传统文化案例,并且借助传统文化案例来培养学生的数学思维.例如在学习等差数列和等比数列之后,教师可以选择传统文化题目让学生进行解答,从而巩固学习成果,在《九章算术》之中有这么一个问题:“今有良马与驽马发长安,至齐.齐去长安三千里.良马初日行一百九十三里,日增一十三里.驽马初日行九十七里,日减半里……”教师对这一短话进行简单翻译,并让学生根据课堂上学到的知识进行解答.
根据题目给出的条件,长安与齐国的距离是3000里,良马一天193里,剩下每天比之前少13里,而劣马则是97里,每天比前一天少0.5里,让学生列出公式去求两匹马在四天之内走过的路程总和,学生们借助等差数列的知识,列出算式之后求得最终的总路程是1235里,教师通过古代数学问题将数列知识形象地展现出来,学生在解答问题的过程中能够进一步巩固知识.
(三)合理选择传统文化内容
将传统文化融入高中数学课堂的过程中,并不是想当然或者随意融入,而是应当在现代教育理念的指导下融入.以建构主义为例,建构主义指出教学活动应是建立在学习者能够主动理解知识内容的基础上进行的,因此,在建构主义的视角下,教师引入的传统文化内容应当能够帮助学生理解数学知识,而不是生硬、机械地灌输数学知识.与此同时,建构主义还指出教师的教学活动应以学生为主体,关注学生的数学需求,而非单纯的以自己主观判断作为数学教学的依据,这也要求教师在选择与数学相关的传统文化内容时要考虑学生的学习需求.此外,教师推进数学教学和传统文化的融合应考虑教学大纲对于数学教学提出的任务要求.
例如在学习立体几何的过程中,教师可以引用祖冲之的儿子祖暅提出的祖暅定理,即“幂势既同,则积不容异”,用现代汉语来解释,在一个平面上的两个相同几何体被另一个平行于既定平面的平面所截,那么两个几何体的截面积相等,其体积也相等.这个定理与空间几何是产生关联的,借助这一定理可以帮助学生更加快速理解数学知识[5].
在数学教学过程中也需要启发学生的数学思维,《孙子算经》之中的题目就可以用到教学之中,如下题“今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何”,教师借助这一题目,既可以引起学生的挑战性,又可以使学生在学习的过程中锻炼自己的发散思维.
(四)教师转变教学观念,提升传统文化应用能力
前文提及现阶段传统文化在高中数学教学之中的应用困境主要是由于教师对于传统文化的渗透持有保守态度,同时缺乏能力引入传统文化.因此,在未来的教学过程中,教师作为教学活动的设计者和组织者应发挥积极作用,其教学观念和教学水平对于教学活动具有直接的影响.
要推动传统文化在数学教学之中的渗透,作为高中教师需要实现观念的转变,认识到传统文化的育人价值,积极引入传统文化并且借助其丰富数学课堂的教学资源,使得教学内容、教学形式更加丰富多彩,激发学生的学习主动性.在教学中教师也可以讲解一些历史上著名数学家的故事,让学生们感受这些数学家背后的优秀品质,从而受到熏陶,也能够在日后的数学学习中积极挑战学习困难.
教师在转变自身教学观念的同时还要提升自己对于传统文化的了解和应用能力,从而促进传统文化在数学课堂中的应用.如果数学教师在初期阶段对于传统文化的融合渗透不熟练,可以寻求校内语文教师的帮助,让语文教师帮助自己找到合适的教学案例,并且对其进行古文翻译,进而实现传统文化在数学教学期间的合理应用.
(五)开展各种竞赛,为创造数学文化创造条件
将班上的学生分成几个小组,每个学期,教师都会建立数学文化天空,为游戏空间创造数学文化,并设置不同的棋盘.每个主题都由小组负责人共同讨论决定,表现形式是数学元素的符号或图形,并挖掘出著名数学大师的故事,根据数学大师的思维习惯来研究其精神内涵,并成为疯狂模仿的对象.这些活动以板的形式进行,以便所有学生都能熟悉小组的工作结果,感受到学生们紧密的数学氛围、思维和创造力.此外,学生还可以通过观看多种电视节目,例如《最强的大脑》等,通过不同的形式和渠道练习数学思维,还可以通过每学期参加数学活动,模拟最强的大脑相关材料.
例如,通过学习更深层次的知识,学生上台讲述黄金分割的故事,黄金分割在哪里使用,以及黄金分割的独特价值是什么.讨论黄金分割在建筑、绘画和设计中的应用.在有价值的实践中广泛应用知识将允许学生进行更深入的研究和思考问题.
(六)了解古代数学名著,实现传统文化深入渗透
在中国数千年的发展历程中,从《甘石星经》到《数书九章》,再到《五曹算经》《五杂俎》等书籍,都蕴含了丰富的数学知识,而是我国古人对数学文化的总结和发展,其中,《甘石星经》实现数学与天文学的融合,《五杂俎》则实现了数学与天文学、地理学、建筑学的融合,这些古代数学名著不仅展示了古代先人的智慧精华,而且包罗万象,具有极强的趣味性,能够激发高中生的阅读兴趣.对此,在教学活动结束以后,教师可以向学生推荐一些古代数学名著,帮助学生进一步了解数学知识,并在阅读数学名著的过程中加深对传统文化的理解,实现传统文化与高中数学教学的深度融合.
四、结 论
传统文化在高中阶段的数学教学之中具有突出的应用价值,但是受到教学观念以及教师对于传统文化应用能力的限制,现阶段传统文化的渗透现状并不理想.在未来的数学教学中教师应当做好对教材的开发和应用,发掘数学教材内有关传统文化的知识内容,并且积极做好课堂导入环节,合理选择教学所需的内容,结合学生需求、教学大纲要求、课本素材合理设计教学活动,最后应该持续提升数学教师的教学能力,让教师具备传统文化应用能力和传统文化应用意识,推动两者的教学融合.
【参考文献】
[1]徐婷婷.探究数学文化在高中数学教学中的渗透策略[J].高中数理化,2021(S1):71.
[2]曹刚建.数学文化在高中数学教学中的渗透策略思考[J].高考,2021(33):31-32.
[3]邢志科,路李明.高中數学课堂教学中渗透数学文化的策略[J].家长,2020(14):165+167.
[4]王宗仁.高中数学教学中渗透数学文化的策略与方法[J].课程教育研究,2020(08):129-130.
[5]李祥金.浅论在高中数学教学中渗透数学文化的策略及意义[J].数理化学习(教研版),2017(08):21-22.