潘喜佳
數學應該是一門有趣的、有用的基礎學科,然而在中學數學課堂上,教師的主要精力放在如何講授數學知識和解題技巧,而忽略了數學的本質和思想方法,很少給學生介紹數學的古今發展及數學知識間的聯系,沒有拓展其豐富的內涵和廣泛的應用,更沒有鉆研異彩紛呈的“數學文化”。實際上,教育的目的是以知識為載體,傳遞一種思維方式,以提升學生的數學核心素養。研究數學文化,就是探究數學本質的良好途徑。
符合新課標下的教學理念 新課標指出數學文化應融入數學教學活動。由此可見,數學文化以其獨特的教育價值日益受到我國數學界的重視,在日常教學中,教師應結合教學內容將相應的數學文化滲透其中,使數學文化融入初中數學教學,讓學生了解數學發展的歷程,感受數學學習的價值是社會發展的需要,也符合最新的課程標準理念。
激發學生的數學學習興趣 數學學科不只有枯燥的定理、公式、推理,還包含有趣的數學游戲、歷史上經典的數學問題、自然界中神奇的數學規律,甚至音樂、美術、體育等學科也與數學有著千絲萬縷的聯系。給學生介紹數學文化,不僅可以陶冶情操、開拓視野,還可以使看似枯燥的數學知識更加鮮活,增加數學學習的趣味性,有利于激發學生數學學習的興趣。
提升學生的數學學科素養 歷史告訴我們,數學的發展并不是一帆風順的,也會遭遇困難、挫折、失誤和失敗。教學中,教師可以通過一個個數學家的故事,向學生傳遞數學背后的人文精神,引導他們學習數學先哲勤奮執著、追求真理的精神,激勵自己更加刻苦努力學習。此外,學生在了解一定的數學文化后,能夠對數學的認識更加全面具體,有助于構建數學知識體系,從而進一步理解數學,提升數學核心素養。
目標性原則 數學教師要遵循課標進行授課,堅持做到有章可循、有規可依、有據可查,才能保證教學的嚴謹和科學性。同樣,為了更好地滲透數學文化,教師要對教材中涉及的相關數學文化有一個清晰的了解和明確的認識,使之具體化,做到數學知識與數學文化的有機結合,從而更好地在數學課堂滲透數學文化。
滲透性原則 數學文化和數學知識是相互聯系、相互貫通、不可分割的整體,知識承載著文化,文化蘊含著知識。學生在學習數學知識的同時,也要對數學文化有所了解。這就要求教師在教學中根據教學內容,適時恰當地滲透數學文化,從而提高學生對數學學習的興趣和認知能力。
趣味性原則 興趣是學習的基石。教師在教學中不僅要重視傳授知識,還要關注學生的學習興趣。教師先要了解相關知識的背景資料,挖掘其中有價值的文化素材并應用到課堂上,借助豐富數學文化激發學生的學習興趣,提高學生的課堂參與度。
挖掘教材邊角內容,感受數學文化 教師在常規教學中不僅要重視對基本知識的教學,還要深挖教材中的邊角材料,結合教學內容介紹數學文化。例如,教學初中數學人教版七年級下冊第八章“二元一次方程組”中“閱讀與思考”板塊介紹一次方程組古今發展的選學短文。這部分內容屬于拓展性內容,不是中考必學,在以往的教學中,由于課時緊張,所以很多教師予以忽略,并不會專門花費課時和精力講授這節課,只讓學生反復練習方程組的解法,而不告知他們為什么學習方程組及其從古至今發展的來龍去脈,使學生成為一個解題機器,錯誤地認為學習數學只是為了應對考試,最終逐步失去學習的樂趣。為了改變學生對數學學習的消極刻板印象,教師要嘗試改變數學教學方式,重視教材上的文化傳播。教師可以以本篇短文為背景,向學生講授方程組從古至今的發展歷程。在課程設計中以我國古代的一道數學題“今有上禾三秉,中禾二秉,下禾一秉,實三十九斗;上禾二秉,中禾三秉,下禾一秉,實三十四斗;上禾一秉,中禾二秉,下禾三秉,實二十六斗。問上、中、下禾實一秉各幾何”為例引出課題,逐步讓學生理解方程來源于生活又應用于生活,是為解決實際問題應運而生的。這樣就建立起數學與實際生活的聯系,讓學生意識到學習數學的重要性。另外,由于該引例出自我國的一本古代著作《九章算術》,教師還可以向學生介紹這本著作,并讓學生代表向同學介紹古代算籌及算籌計數法的規則,從而讓學生們了解到中國古代數學光輝成就,從而增強民族自豪感。之后再通過引導學生破譯古代算籌圖以及相應解法,讓學生感受到古今解法的一致性,再聯系高等代數中有關矩陣的內容,讓學生了解方程組的發展歷程,并感受到從古至今一次方程組的表示方法和解法是一脈相承的。
引入數學故事,滲透數學文化 數學發展歷史悠久,但導致初中生“不待見”的主要原因還是因為數學文化出現了斷層。為此,教師除了要深挖教材,更要學習數學史,豐富個人學識,這樣才能更好地幫助學生了解數學家的故事,激發學習興趣,感受數學文化。例如,在講解無理數時,可以結合無理數的發現和引入進行文化熏陶。無理數的發現在當時引起了軒然大波,繼而引發了數學史上的第一次危機,是數學發展史上的重要里程碑。無理數的引入和發展經歷了一個漫長且艱苦的過程,把這個過程講給學生聽,讓學生感受到真理發展的不易,更學習數學家們為了追求真理而不懈努力的精神。再例如,在學習勾股定理的時候,可以把勾股定理的發展簡史介紹給學生,增加學生的文化底蘊和學習興趣。勾股定理通俗易懂、應用廣泛,又蘊含著十分重要的幾何奧秘,在整個數學史上有著十分重要的地位。在教學中,可以讓學生提前查找勾股定理的多種證明方法,并在課堂上進行分享交流,既開闊學生眼界、增長見識,又能學習數學家的精神,給學生帶來力量。讓學生意識到歷史上數學家們遇到的困難,就好比學生學習中遇到的障礙一樣,是再正常不過的事情,學習障礙并沒有那么可怕,要知難而進、攻堅克難,從而打開學生的格局。
結合數學游戲,探索數學文化 數學是抽象的、復雜的、邏輯嚴謹的,也可以是生動的、活潑的、富有樂趣的。教師要做生活中的有心人,將日常看到的、聽到的、有趣的數學游戲積累下來,結合相應的教學內容,在適當的時候展示出來。例如,在教學整式時,可以和學生做“猜生日”“猜數字”等小游戲,激發學生的學習興趣,促使學生通過學習更多的數學知識去破譯其中的奧秘。
學生對教學中進行數學文化滲透的認識不全面對于數學中滲透數學文化,不同學生有不同的看法,有的學生覺得很有意思,能夠豐富見識;但也有學生認為“一節課的時間,如果花費時間講一些數學故事,會影響課堂進度,以至于后面少了練習習題的時間”;當然還有一些學困生只對數學文化感興趣,對數學知識無感,所以會出現“教師滲透數學文化的時候特別認真聽講,但解答問題的時候還是不會”的現象。
教材上相應的數學文化略顯單薄 現階段人教版教材中涉及的數學文化內容較少或者內容簡單籠統,如果專門上一節數學文化的拓展課程,則需要教師查閱大量資料,特別耗費時間,還會存在查找到的內容不科學的問題。因此,教材應提供更多有關數學文化的內容,以供教師學習和使用。
從學生實際需求出發 學生是教學的主體,任何教學理念、模式、內容都要以學生為本,將數學文化融入數學教學同樣需要關注學生的感受。因此,教師要具備敏銳的洞察力,能夠通過學生與教師互動交流、回答問題等行為判斷其心理活動。還可以通過課下和學生交流,了解他們的真實感受及需求。
文化素材要與知識緊密相連 在歷史的長河中,蘊含著豐富的數學文化,要選擇哪些內容進入課堂教學是一大難點。教師要根據內容認真篩選文化資料,讓文化更好地促進知識吸收,不要讓數學文化喧賓奪主,本末倒置。
改善作業模式,融入文化內容 教師可以在作業中融入數學文化,如讓學生搜集數學故事,制作文化小報,寫關于文化學習的讀后感,尋找生活中的數學文化等。同時,也可以適當增加以數學文化為背景的習題,尤其是與中國傳統文化相關聯的內容,這些措施對于培養學生的文化素養起著積極的促進作用。
綜上所述,新課標下初中數學教學中數學文化的滲透,符合初中生的數學學習需要,也符合新課程改革發展的需要。教師應明確數學文化滲透的價值和意義,更新理念、轉變認識,真正將初中數學教學與數學文化有機結合起來,積極探索有效的教學方法,進而使得數學的學習更加有效,促進學生的全面發展。