芻議中學數學教育中的數學文化融合策略

楊德鈺

摘 要：在初中教學中，數學是一門極具邏輯性和思維性的基礎學科，在學習數學理論知識時，教師應當讓學生從數學理論的產生原理出發，以辯證的觀點看待數學問題。因此，教師應當在教學中巧妙融入數學史，使學生能夠從數學的發展根源進行思考，體會數學的發展過程、與前人的思想產生共鳴，從而達到提高學生理解能力、思維能力和創新能力的目的。本文立足于初中數學教學角度，分析了中學數學教育中的數學文化融合策略，希望具有一定參考價值。

關鍵詞：初中數學;數學文化;課堂教學

引言：《義務教育數學課程標準（2011年版）》指出，數學是人類文化的重要組成部分，數學素養是現代社會每一個公民應該具備的基本素養。數學學習的過程不僅僅是知識的傳遞與重組，更重要的是文化的傳承與發揚。數學教師在數學教學過程中，應關注數學學科文化的育人策略和育人價值。隨著教育改革的不斷深化，課堂教學越發重要，因此，對于中學數學教育中的數學文化融合策略研究有著鮮明現實意義。

一、初中數學學科核心素養對數學文化教育的要求

就數學學科中，明確地提出了“數學文化素養"，而且國內外的著名學者認為“脫離數學文化的數學教學”是單一的是不利于學生的綜合思維培養的，那么究竟數學文化與數學融合下的新課堂教學有什么要求呢？

第一，在數學教學的過程中要善于總結常見的數學計算和數學解題思維的文化源頭。例如，方程教學用的就是“等量代換的數學文化和思想”，“空間維度”思想是立體幾何中經常用到的，而古代的雞兔同籠的計算實例也來源于方程數學文化。這些數學思想其實都滲透在常規的數學教學中，需要教師不斷地歸納和引導，而不是機械地讓學生仿照例子學會基本的運算就可以了。

第二，了解數學發展歷史對于學生民族數學文化探索的自豪感的培育也是非常重要的。例如，祖沖之與圓周率的精算古代的《天工開物》，華羅庚與奧數等，這些著名的國學數學文化很有必要在對應的數學課堂上進行滲透。

二、初中學科中滲透數學文化知識的必要性

上文基本論述了初中學科中滲透數學文化的要求和數學文化的常見內容，下文將依據新的數學人才的培育要求，談談數學文化知識對于學生數學學科學習有哪些必要性。

數學文化屬于科學文化，是一種理性文化，可以表述為以數學科學體系為核心，以數學思想、精神、知識、方法、技術、理論等所輻射的相關文化領域為有機組成部分的一個具有強大精神與物質功能的動態系統。

數學課堂往往只關注數學知識的傳授及技能學習，忽略了數學的文化部分。基于數學的文化內涵，我們必須對數學文化引起重視，讓數學文化走入中小學課堂，滲透到學生學習數學的各個階段，列入到基本的數學學習中;以優秀的數學文化感染學生，提升其數學思想、思維能力，以豐富的數學發展史激勵學生，讓學生熱愛數學;以特有的數學美陶冶學生，提升其審美能力;以科學的數學觀指導學生，提升其科學素養;以優良的課堂文化塑造學生的品質。

從小學的數學啟蒙知識到后續的中學數學學習中，如果老師能夠系統地滲透一定的數學思想，如從數學科學文化、數學研究思想和數學思想與生活的結合的文化例子等多個方面引導學生探究知識，那么就可以不斷地豐富學生的數學文化知識，為學生后續的厚積薄發奠定良好的基礎。

三、芻議中學數學教育中的數學文化融合策略

1.探索數之“源”，感受數學無處不在

眾所周知，“結繩記事”源于人類記錄生活的需要，這也是人類文明發展的必然。源于生活，也是數學產生的必然。所以，在教學中教師的一個重要任務就是：再現數學知識產生與形成的“原始味”，還原數學的本真，展示數學發展的歷程，培養學生學習數學的興趣，激起一代又一代人研究數學、創新數學的欲望。數學課堂教學的過程應是充分揭示數學知識從“模糊出現"到“清晰形成”，經歷“改進完善”到“實際運用”，再從“實踐反思“到“創新發展”的過程。在數學課堂教學中，教師應努力還原、再現數學知識發生的過程，幫助學生螺旋遞進式建構數學知識體系，豐富學生頭腦里的數學文化內涵;建構純數學知識與現實生活之間的聯系，帶學生跨越時空的限制，探尋知識發展的足跡，感受數學的創新和社會的進步。所以，在教學中與學生共同“索源”，其實就是品味數學的起源之美。

如教授“有理數的乘方”時，教師在課前上網收集資料，將這些資料進行整合分類，制作成PPT課件，配上豐富唯美的畫面和音樂，播放以下趣味視頻：《拉面是怎么來的？》 《棋盤中的米粒之謎》 《折一架通往月球的紙梯》，帶領學生領悟數的神奇和美妙，感知“數學乘方”這個概念產生的背景和根源，將“數的乘方"這個概念的內涵、乘方產生的生活背景、生動有趣的歷史故事一一展現在學生面前，讓學生體會到“數”出有“因”，“數”出有“源”，一下子讓學生對本節課產生了濃厚的興趣和學習的欲望，甚至在課堂上類比聯想生物課堂上的細胞分裂、疫情中病毒快速繁殖等現象。學生理解了數學的“源”，就能真實感受到數學在我們生活中，無處不在，無時不在。

2.探索形之“美”，體驗數形完美結合

空間與圖形是數學學科的一個重要內容，豐富的數學圖形構成了一個絢麗多彩的圖形世界，尤其在我國，傳統圖案種類繁多，從故宮的宏偉建筑到普通家庭的窗格、窗花，圖形無處不在，裝點著我們的生活。數學圖形內容豐富，它既代表著中華民族的悠久歷史，也是人類文明藝術的瑰寶。對于那些變幻無窮、淳樸渾厚、趣味盎然的傳統圖案，我們在驚嘆各個時代的工藝水平高超的同時，更多的是感受到中華民族一脈相承的文化的博大精深。

如教授“圖形與變換”時，教師先通過圖片展示給學生一些古代的銅鏡、陶器上的幾何紋飾，精美的瓷器繪畫和造型，精彩紛呈的民間剪紙，有“中華一絕"之稱的楊柳青年畫，國粹京劇臉譜等圖案，播放《故言》專題片片段，讓學生感受中國古代建筑中蘊含的數學美學。講授“變換”這個內容時，教師播放幾段小視頻，讓學生觀看同一個圖形經過平移、翻折、旋轉產生不同的“驚人"效果，讓學生在觀察中感受數學的魅力，體驗數學帶來的美感。課后教師讓學生搜集有關圖案的資料，了解每幅圖案的出處、年代以及代表的含義或者所蘊含的數學思想。學生們經過調查、上網、查閱書籍等方法，知道了圖案的來歷和發展，在探究過程中不斷感受數學圖形帶來的視覺享受，驚嘆這些完美數學圖形的奧妙，深刻體悟數與形的完美結合。

3.探索人之“真”，繼承探索求真精神

在人類數學發展史上，從古代到近現代，不乏著名的數學家，他們的探索創造給人類文明的發展史留下了一筆筆豐厚的財富。在初中數學教材中，也列舉了部分反映我國歷代數學家對數學研究做出巨大貢獻的實例。在課堂教學中，作為數學教師，應該向學生介紹這些古代數學家們為追求真理而堅持不懈，面對挫折仍執著追求的精神，幫助學生樹立學好數學的信心，正確看待在學習過程中遇到的困難，引導學生學習數學家的優秀品質，不斷挑戰自己，戰勝數學學習過程中的艱難險阻，學好數學，用好數學。

如教授“對稱圖形——圓”這一章時，教師向學生展示中國古代著名思想家、數學家墨子的輝煌成就，將《墨經》中“圓，一中同長也”的記載展示給學生。學生在驚訝、感嘆之余，民族自豪感和數學成就感油然而生。這是歷史、人文與數學結合的最好時機。教學中，教師設計了一個“身臨其境"的穿越式場景再現，按劉徽“割圓術"的方法，祖沖之想盡辦法去計算圓周率，需要將圓分割成16384邊形。當初沒有精密測量儀器，更沒有計算機的輔助，就是分割成100邊形也是較為困難的。這不是常人能夠做得到的，需要花費太多的時間和付出不可想象的勞動量，學生由此體會到祖沖之的聰明才智和頑強毅力。古代數學家的探索精神和求真欲望值得今天的我們學習并繼承。

結論：總之，在初中數學課堂教學中，文化育人的途徑和方法是多種多樣、豐富多彩的。教師應在教學實踐中滲透文化育人的理念，創設文化育人的情境，選擇符臺學生實際和學情需求的育人策略，努力讓學生在學習和探究數學的過程中，接受中華傳統文化的洗禮，在內心深處與數學產生共鳴。體會到傳統文化的價值所在，從而真正內化為數學學習的動機和興趣，形成學習數學和探索數學的內驅力，為持久的數學學習注入動力。

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