數學文化視域下的初中數學教學研究

李光明

（甘肅省武威第二十三中學，甘肅武威 733000）

在整個教學體系中，數學學科尤為重要，為學生的日后學習奠定了堅實的基礎。就初中數學知識體系來說，其中蘊含著數學文化的內涵，如：數學概念、數學公式等。在具體的課堂教學中，以數學文化作為引導，打破傳統數學思想的束縛，可促使學生在學習中正確理解數學內涵知識，促進邏輯思維能力的發展，以便于學生在學習中更好地理解數學知識，感受數學文化的魅力，真正提升初中數學課堂教學質量，促進學科素養的有效落實。

一、數學文化視域下初中數學課堂教學現狀

新課程標準下，要求教師在開展課堂教學時，應注重數學文化的融合，旨在通過數學文化的熏陶，促進數學學科素養的有效落實。但在調查中發現，受到應試教學理念的束縛，當前初中數學課堂教學現狀不甚理想，依然存在諸多問題：

第一，無法在教學中培養學生的創新能力。新時代背景下，培養學生的創新能力已經成為一種必然趨勢，旨在促使學生適應社會發展的需求。但在具體的課堂教學實踐中，受到應試教學理念的束縛，教師在組織課堂教學時，常常局限于知識傳授、解題教學中，對學生的思維發展關注不夠，沒有結合教學內容滲透創新教育。在這種情況下，即使學生掌握了基礎的理論知識，也難以真正提升自身的數學綜合素養，無法促進學生的全面發展。

第二，忽視課堂教學環境的營造。經教育學家研究，為學生營造輕松、愉快的課堂環境有助于其進行大量的思考活動，促進學生思維的發展。但在調查中發現，當前初中數學教師的教學環境意識比較弱，在開展教學時常常忽視教學環境的營造，致使學生始終處于壓抑、枯燥的課堂氛圍中。如此，學生的思想也處于壓抑的狀態，難以活躍起來進行思考。而數學又被稱之為“思維的體操”，學生在學習中常常會遇到各種各樣的困難。這種壓抑的課堂環境，致使學生的思維停滯不前，難以在思考中完成數學知識的高效學習。

第三，忽視課堂教學方法的研究。現代教學理念要求教師應結合具體的教學內容、學生的學習需求，將多種教學方法融入課堂教學中，旨在提升課堂教學的質量。但在具體的課堂教學實踐中，受到應試教學理念的束縛，教師選擇的教學手段比較單一，基本上都是將大量的時間和精力應用到知識點的講解中。甚至部分教師唯恐學生不理解知識，反復進行講解、針對性訓練等。如此，致使初中數學課堂教學枯燥無味，嚴重束縛了學生的學習興趣，降低了初中數學課堂教學有效性。

第四，忽視了學習過程中的思維引導。數學學科對學生的思維能力要求比較高，同時數學學習也是促進學生思維發展的關鍵。在當前初中數學課堂教學實踐中，教師在實施課堂教學時常常忽視學生的主動思考，給學生預留的獨立思考時間和機會比較少。在這種教學模式下，學生常常是被動接受知識點，無法通過個人的思考、探究，完成對數學知識的探究學習。長此以往，不僅制約了學生思維能力的發展，也制約了學生的數學學習效果，難以實現數學學科素養下的教學目標。

二、數學文化視域下的初中數學課堂教學策略研究

（一）基于數學文化的教學準備工作

科學、有效的課前準備工作是組織和開展課堂教學的基礎和關鍵，直接決定了課堂教學質量。基于學科素養下的要求，初中數學教師在優化課堂教學時，必須要聚焦數學文化的要求，從以下幾個方面做好充足的課前準備工作：

第一，正確看待數學文化。面對數學學科素養下的教學要求，初中數學教師要想將數學文化科學地融入數學課堂教學中，就必須要更新教學觀念，對其形成全面、深刻地認識。而要達到這一目標，初中數學教師必須要從應試教學理念中解放出來，重視數學文化在課堂教學中的重要性，同時還應明確數學文化和數學課堂教學之間的內在聯系。只有做到這一點，數學教師才能科學設計教學方案、優化課堂教學過程，有意識地將數學文化融入課堂教學中，進而提升初中數學課堂教學質量。

第二，聚焦數學文化設計教學目標。目標是課堂教學方向，是課堂教學的出發點，也是課堂教學的最終歸宿。數學學科素養下，教師在設計教學目標時，不能僅局限于知識、能力層面上，還應關注其中蘊含的文化目標，促使學生在數學文化學習中，感悟數學知識的魅力，理解數學知識中蘊含的人文價值等，旨在實現初中學生的全面發展。同時，基于數學學科素養下的要求，教師在設計教學目標時還應關注學生的實際情況，切實結合學生的學習需求，對文化目標進行細化，確保學生在文化目標的引導下，潛移默化地受到影響和教育。

第三，結合數學文化優化教學設計。基于初中數學課堂教學要求，為了促進數學文化與數學課堂教學的深度融合，教師還應結合新課改下的要求，重新設計數學教學方案。一方面，應加強對初中學生學情的研究。初中階段學生思維和心智比較活潑，好奇心強，但自制力比較差。教師應結合學生的實際情況科學選擇數學文化，旨在吸引學生的眼球，促使其在數學文化的吸引下，感悟到數學知識的魅力。同時，教師還應結合數學文化的內容，引導學生在討論中促進數學思維能力的發展。另一方面，在具體的課堂教學中，教師還應借助多媒體等工具，給學生創設數學文化情境，借助視頻、音頻等資料，將數學文化呈現出來，促使學生在多樣化的途徑中感知數學文化，強化數學學習效果。

第四，挖掘教材中隱含的數學文化內容。顯性的數學文化能夠被教師、學生直接感知。教材上的數學史料、數學應用、數學名人逸事等都包含著大量的數學思維、人文精神等。同時，教材上還存在大量的隱性文化，也是實施數學教學、促進學生思維發展的關鍵。而要實現這一目標，教師不僅要積累大量的數學文化素材，還應深刻理解其內涵外延，并對教材內容進行研究，深入挖掘其中蘊含的數學文化內容，以便于將其融入課堂教學中。

（二）在新知識傳授前融入數學文化

數學作為一門學科，具有悠久的歷史。在整個數學發展的過程中出現了大量的優秀數學家，這些數學家在研究中發現、創造了大量的數學定律和數學公式，以便于后人進行學習。同時，這些數學家在整個數學發展歷史上，也具有十分重要的價值。以往，受到應試教學理念的束縛，教師常常認為這部分知識可有可無，甚至會浪費課堂時間，阻礙教學任務的完成，其實則不然。通過將數學文化在課堂上的融合，能使得數學學習不再局限于知識層面中，可促使學生在數學文化的熏陶下對其形成深刻、全面的了解，感悟其中蘊含的知識魅力等。因此，初中數學教師在實施課堂教學之前，可結合具體的教學內容，先給學生講述一些相關的數學家故事、數學發現等，以便于學生在數學文化素材中更好地參與到數學新知識的探究學習中。

例如，在學習“圓周率”知識之前，教師就可利用有限的課堂時間給學生補充圓周率的發展歷史：公元前1900 年到公元前1600 年，在古巴比倫地區發現了最早記載圓周率的數值，當時人們計算出來的圓周率數值為3.125。同一時期，古埃及的萊茵德在數學紙草書上也表明了圓周率的數值為3.1605。隨后，在公元前800 到600 年，古印度也計算出圓周率的數值為3.139。接著，古希臘數學家阿基米德也開創了圓周率計算近似值的先河。我國數學家劉徽則借助“割圓術”的方式，將圓周率的數值確定為3.1416；南北朝祖沖之則將其精確到小數點后7 位。如此，通過將圓周率發展歷程在新知識教學之前的融合，為新知識的學習奠定了堅實的基礎，真正實現了學生的高效學習。

（三）借助數學文化喚醒學生的興趣

基于數學學科的特點，在傳統的初中數學課堂教學中，受到傳統教學理念和模式的制約，教師常常耗費多個課時圍繞教學任務進行知識講解。這種教學模式致使數學課堂教學枯燥無味，難以激發學生的數學學習興趣。基于此，為了喚醒初中學生的數學學習興趣，教師在優化課堂教學時還應結合不同階段的教學內容，向學生介紹與其相關的數學文化書籍。如《數學文化概括》《數學史概論》等，促使學生在課后積極閱讀，感悟數學文化知識。同時，教師在具體的教學中，還可結合具體的教學內容，融入相應的數學家故事，借助真實的數學家案例喚醒學生的數學學習興趣。

例如，在“相似三角形的性質”教學中，為了激發學生的數學學習興趣，促進數學學科素養的有效落實，教師在開展教學之前就結合具體的教學內容，給學生補充了數學家泰勒斯的故事：泰勒斯在游覽金字塔的時候，發現無人明確金字塔的高度。此時，泰勒就經過思考，利用陽光下金字塔的影響，先將其影子的長度測量出來，并對金字塔底部到投影尖頂的距離進行測量，最終將金字塔的高度計算出來。在這一數學故事中，教師可引導學生進行思考，逐漸進入到“相似三角形的性質”的學習中。與傳統的課堂教學模式相比，這樣通過數學文化素材的融合，豐富了課堂教學內容，也喚醒了學生的探究興趣，促使其積極主動參與到新知識學習中。同時，學生在數學家探究故事的教育和啟發下，也會逐漸養成思考探索的良好習慣，最終確立正確的數學學習態度。

（四）依托數學文化促進知識理解

在初中數學課堂教學中，受到數學學科特點的制約，學生在學習中常常面臨著較大的難度。尤其是針對數學概念、數學原理的學習，學生常常難以理解。在傳統的初中數學課堂教學模式下，學生基本上都是通過“死記硬背”的方式學習。如此，學生的數學學習始終停留在表層，難以真正理解和感悟其內涵。面對這一現狀，初中數學教師就可借助數學文化的教育價值，將與數學概念、數學原理相契合的數學文化融入其中，最終促使學生在數學文化的引導下，對數學概念、數學原理的形成過程形成清晰的感知，深刻理解數學知識內涵。

例如，在“勾股定理”的教學中，為了引導學生真正理解這一數學定律，教師就可以給學生介紹相關的數學文化內容，包括：古希臘、近代美國、中國古代數學家等關于勾股定律不同角度的研究。如此，學生在數學文化材料中對勾股定律的內容形成了深刻的認知，加深了對知識點的理解。同時，學生在數學文化材料的引導下也明確了數學知識探究過程本身就是曲折的，并可借助不同的方法進行驗證。

（五）借助數學文化升華情感體驗

數學學科素養下，初中數學教師在實施課堂教學時，還應關注學生的情感體驗，使得學生在數學學習中感悟到數學知識的魅力。以往，在傳統的數學課堂教學中，受到應試教學理念的束縛，學生常常誤認為數學知識具有極強的刻板性，認為數學學習就是提升自身的解題能力，獲得良好的數學成績。而在新課改下，面對初中數學學科素養的要求，教師在優化課堂教學時，還應科學融入數學文化，促使學生在數學學習中產生強烈的情感體驗，逐漸感悟到數學知識中蘊含的魅力。

例如，在“楊輝三角”的教學中，教師給學生介紹了楊輝三角的內涵，使得學生明白楊輝三角是二項式系數的一種幾何排列形式。如此，在數學文化中，可強化學生的知識情感，使得數學課堂教學更加事半功倍。再比如，在“黃金分割”的課堂教學中，為了喚醒學生的情感體驗，教師在優化課堂教學時就融入了古希臘學者提出的“黃金分割”的具體方法：在任意一個線段中尋找比例，使得線段中較長線段和較短線段的比例與較長線段和全長線段的筆相同。只要符合這一點，這個比例點就成為線段的黃金分割點。接著，教師對數學文化內容進行了延伸和拓展，將其延伸至美術、服裝設計中等，并結合學生實際生活中熟悉的場景表現出來，使得學生在熟悉的素材中針對“黃金分割點”形成了深刻的認識。同時，學生在學習的過程中也感悟到數學知識與實際生活的內在聯系，感悟到數學知識的應用價值。久而久之，學生在數學文化的影響下就會對其產生深刻的情感。

三、結語

綜上所述，基于數學學科素養下的要求，促進數學文化與數學課堂教學的有效整合，是提升課堂教學質量、促進學生思維發展、喚醒學生數學情感的關鍵點。基于當前初中數學課堂教學現狀，初中數學教師必須要從傳統的教學理念下解放出來，緊緊圍繞數學文化，從思想、目標、教學設計、素材等方面做好充足的準備工作，同時還應結合具體的課堂教學實踐，將數學文化科學、合理地應用到教學中，充分發揮數學文化的教育價值，有效提升初中數學課堂教學質量。