祁玲娟
【摘要】高中數學是高中教學體系的基礎性組成部分,隨著傳統文化教育在各級學校教學活動中的滲透與融合,高中階段的數學教學活動也有必要融入傳統文化,通過融合滲透讓學生感受到傳統文化和數學學習的魅力,并且借助傳統文化的融入完成立德樹人的根本任務.文章針對傳統文化的滲透價值進行了簡單概述,而后針對傳統文化的融合現狀進行了分析,并且對于如何在高中數學教學之中滲透傳統文化制定了策略并探討.
【關鍵詞】高中數學;數學教學;傳統文化;滲透策略
傳統文化教育應當滲透于各階段、各學科的教育教學活動,而數學作為高中階段的基礎性科目之一,自然而然在融入傳統文化中發揮重要作用,通過傳統文化資源的合理利用可以幫助教師們在教學期間引導學生接受傳統文化的熏陶,并且積極端正自己的學習態度.傳統文化的滲透還可以使得教學資源更加豐富,推動數學教學形式、教學活動朝著多樣化的方向發展,然而從目前的高中數學教學狀況來看,傳統文化的滲透還有一定的提升空間.
一、傳統文化在高中數學中的滲透價值
(一)推動立德樹人的落實
立德樹人的根本任務指出,教育教學活動的根本在于幫助學習者形成良好的道德,促進人的發展,換言之,教育應當是人的教育,而非僅僅是傳統意義上的通識教育,在弘揚傳統文化的大背景下,高中數學教學和傳統文化教育的融合是大勢所趨,教師應當充分發揮數學教學課程、教學活動的育人作用,并且借助傳統文化的融入,促進學生的道德養成.與此同時,傳統文化的融入與滲透也可以使學生們在學習過程中了解中國歷史上的著名數學家,了解古代數學智慧,進而對古代數學文化產生強烈的自豪感,形成文化上的自信,這也與立德樹人的教學任務相契合.
(二)豐富數學教學活動的內容
現代數學集結了中西方人類數千年的文明結晶,除了西方數學知識之外,中國在數千年的發展歷程之中也形成了相應的數學知識體系,例如勾股定理、祖暅定理等等,都是古人的智慧結晶,而且類似于雞兔同籠問題也是古代數學智慧的體現,此外,中國古代還涌現出許多優秀的數學家,相應的數學著作,例如,《九章算術》《周髀算經》《海島算經》之中都記錄了豐富的數學內容,這些集結了古代數學智慧的著作并不僅僅是理論、公式的集合,更多的是我國古代優秀傳統文化的體現,以及古代數學家不畏艱難、勇于挑戰的精神[1].教師可以通過對這些與數學相關的傳統文化資源的應用,可以使數學課堂更加豐富有趣.
(三)促進學生的發展,提升學生數學素養
現代教育理論認為教育活動應當是人的教育,高中數學教學應啟發學生對數學學習態度的轉變,引導學生產生積極的學習興趣,并且在數學學習的過程中形成堅韌不拔的學習品質.相比之下,傳統的數學教學僅僅是知識的教育,只要求學生掌握數學知識即可,這種教學觀念很大程度上影響了數學教學的深入,因此,教師在數學教學之中深入傳統文化,并通過古代數學家的事跡對學生進行熏陶,也可以使得學生們獲得優秀的品質和堅毅的精神,對于學生核心素養的培養也有明顯的促進作用.
二、傳統文化在數學教學中的滲透問題
(一)教師缺乏傳統文化應用能力
要在高中階段的數學課堂上將傳統文化融入數學教學活動,教師就要能夠將數學知識和傳統文化融合起來,這就要求教師需要具備較高的人文素養和傳統文化應用能力,而且對于中華優秀傳統文化能夠有全面的認知.與之相應的,在現階段的高中數學教學之中,大多數教師對于數學知識和數學題目的講解水平較高,但是對傳統文化方面的涉獵所不足,而且也無法將傳統文化有效融入數學教學之中.許多教師對于傳統文化的了解大多還停留在略知一二的程度,無法實現數學教學和傳統文化的滲透融合.一些雖然教師在教學的過程中融入了傳統文化內容,但是由于在應用傳統文化方面缺乏相應的能力,導致課堂教學活動比較尷尬,而且由于教學活動設計不太理想,不但沒有實現傳統文化與數學教學的相互融合,反而浪費了一些課堂時間,與傳統文化滲透的初衷背道而馳.此外,傳統文化在數學課堂中的融合應用對于教師的教學設計能力、課堂組織能力、課堂管理能力也提出了新的要求.
(二)教師缺乏對于傳統文化的正確認識
在高中的整個教學體系之中,數學科目是基礎性的學科之一,而且由于數學科目本身的知識點較多且較為分散,其中更有許多重難點知識,一直是教師和學生們都普遍關注的學科.高中階段的學習時間緊、任務重,因此,教師們在教學的過程中往往比較關注于學生對于知識的掌握程度,以及能否運用數學知識去解決數學習題,一般情況下是不會進行傳統文化的滲透.一些教師更是認為傳統文化的滲透反而會浪費數學課堂的教學時間,耽誤正常的學習進度,其實這是對于傳統文化滲透的錯誤認識,傳統文化與數學教學的融合可以更好地激發學生的學習興趣,而當學生具備了濃厚的興趣之后,學習積極性自然而然就會提升,反而會促進教學活動的順利開展.因此,一些教師對于傳統文化沒有形成正確的、全面的認識,這也是影響傳統文化在數學課堂教學中融合、滲透的重要因素[2].
三、傳統文化在高中數學教學中的滲透策略分析
(一)挖掘數學教材中的傳統文化
教材是教學活動開展的重要基礎之一,教學活動的設計、教學任務的設置都必須以教材為主要依據,同時結合學生的學習需求,以及優秀傳統文化在數學課堂上的滲透需求,因此,為了更好地促進傳統文化在數學課堂中的融合,教師必須利用好教材,挖掘并利用教材之中有關優秀傳統文化的章節內容.
高中階段的數學教材是經過教研專家組認真編纂的,而隨著弘揚傳統文化這一政策的提出,教研專家組的專家學者們在編纂數學教材時也在教材之內融入了一些傳統文化元素,只不過由于數學教師們在教學的過程中過度關注學生成績以及對知識點的掌握情況,導致這些傳統文化元素沒有得到很好的利用.筆者在對數學教材進行分析和整理的基礎上,發現數學教材之中有關傳統文化的知識點多達20余個,筆者針對其中較為重要的知識點所涉及的傳統文化或者歷史人物進行了介紹.
在必修一課本中,第三章《函數的應用》這節課里涉及方程求解這一知識點,其中普及了一些方程求解的過程中所用的思想方法,涉及的歷史人物包括王孝通、賈憲、秦九韶等等.
在必修二課本中,第一章的《空間幾何體》就涉及祖暅原理,主要介紹球體、柱體和椎體的相關計算公式和計算原理.第二章的內容中則涉及鱉臑模型,但是考慮這一傳統文化知識點的知名度和應用范圍較小,因此在實際教學之中對于鱉臑模型的講解較少.在第四章《圓與方程》之中分別涉及歷史上的數學家吳文俊以及趙州橋,教師可以此為例講解圓錐曲線的相關知識[3].
在必修三課本之中,出現了“海倫—秦九韶”公式,可以用來進行傳統文化滲透,也涉及《九章算術》,這是我國古代的數學名著.此外在這本教材之中還涉及歷史上的數學家劉徽,對應的傳統文化是割圓術.
通過對教材的分析不難發現,在高中數學教材之中具有許多與傳統文化相關的知識內容,教師通過對這些知識內容的開發和應用,可以實現數學課堂教學和傳統文化教育的相互融合,使得傳統文化融入數學課堂發揮其育人價值,在培養學生理性的數學思維的同時提升學生的人文素養,使得數學課不再是冷冰冰的公式和定理,而是充滿人文色彩.與此同時,教師在數學課堂上融入傳統文化也可以促進學生數學素養的養成,引導學生學習古人的數學思想和數學研究方法,讓學生意識到古人的數學研究也并非一帆風順的,而是在不斷克服困難、克服挑戰的過程中才成功的,而自己作為學生也應該向古代優秀數學家學習,在日常學習之中勇攀高峰,不斷挑戰自我、戰勝自我.
(二)在教學活動中引入傳統文化
在課堂正式授課開始之前,教師可以借助與傳統文化有關的內容巧妙的設置課堂導入環節,在這一環節中緊緊抓住學生們的注意力,借助傳統文化來呈現教學例題,既能夠創新課堂導入形式,也能夠引起學生們的學習興趣.
除了新課導入之外,教師同樣可以在習題訓練的課程中引入傳統文化案例,并且借助傳統文化案例來培養學生的數學思維.例如在學習等差數列和等比數列之后,教師可以選擇傳統文化題目讓學生進行解答,從而鞏固學習成果,在《九章算術》之中有這么一個問題:“今有良馬與駑馬發長安,至齊.齊去長安三千里.良馬初日行一百九十三里,日增一十三里.駑馬初日行九十七里,日減半里……”教師對這一短話進行簡單翻譯,并讓學生根據課堂上學到的知識進行解答.
根據題目給出的條件,長安與齊國的距離是3000里,良馬一天193里,剩下每天比之前少13里,而劣馬則是97里,每天比前一天少0.5里,讓學生列出公式去求兩匹馬在四天之內走過的路程總和,學生們借助等差數列的知識,列出算式之后求得最終的總路程是1235里,教師通過古代數學問題將數列知識形象地展現出來,學生在解答問題的過程中能夠進一步鞏固知識.
(三)合理選擇傳統文化內容
將傳統文化融入高中數學課堂的過程中,并不是想當然或者隨意融入,而是應當在現代教育理念的指導下融入.以建構主義為例,建構主義指出教學活動應是建立在學習者能夠主動理解知識內容的基礎上進行的,因此,在建構主義的視角下,教師引入的傳統文化內容應當能夠幫助學生理解數學知識,而不是生硬、機械地灌輸數學知識.與此同時,建構主義還指出教師的教學活動應以學生為主體,關注學生的數學需求,而非單純的以自己主觀判斷作為數學教學的依據,這也要求教師在選擇與數學相關的傳統文化內容時要考慮學生的學習需求.此外,教師推進數學教學和傳統文化的融合應考慮教學大綱對于數學教學提出的任務要求.
例如在學習立體幾何的過程中,教師可以引用祖沖之的兒子祖暅提出的祖暅定理,即“冪勢既同,則積不容異”,用現代漢語來解釋,在一個平面上的兩個相同幾何體被另一個平行于既定平面的平面所截,那么兩個幾何體的截面積相等,其體積也相等.這個定理與空間幾何是產生關聯的,借助這一定理可以幫助學生更加快速理解數學知識[5].
在數學教學過程中也需要啟發學生的數學思維,《孫子算經》之中的題目就可以用到教學之中,如下題“今有物不知其數,三三數之剩二,五五數之剩三,七七數之剩二,問物幾何”,教師借助這一題目,既可以引起學生的挑戰性,又可以使學生在學習的過程中鍛煉自己的發散思維.
(四)教師轉變教學觀念,提升傳統文化應用能力
前文提及現階段傳統文化在高中數學教學之中的應用困境主要是由于教師對于傳統文化的滲透持有保守態度,同時缺乏能力引入傳統文化.因此,在未來的教學過程中,教師作為教學活動的設計者和組織者應發揮積極作用,其教學觀念和教學水平對于教學活動具有直接的影響.
要推動傳統文化在數學教學之中的滲透,作為高中教師需要實現觀念的轉變,認識到傳統文化的育人價值,積極引入傳統文化并且借助其豐富數學課堂的教學資源,使得教學內容、教學形式更加豐富多彩,激發學生的學習主動性.在教學中教師也可以講解一些歷史上著名數學家的故事,讓學生們感受這些數學家背后的優秀品質,從而受到熏陶,也能夠在日后的數學學習中積極挑戰學習困難.
教師在轉變自身教學觀念的同時還要提升自己對于傳統文化的了解和應用能力,從而促進傳統文化在數學課堂中的應用.如果數學教師在初期階段對于傳統文化的融合滲透不熟練,可以尋求校內語文教師的幫助,讓語文教師幫助自己找到合適的教學案例,并且對其進行古文翻譯,進而實現傳統文化在數學教學期間的合理應用.
(五)開展各種競賽,為創造數學文化創造條件
將班上的學生分成幾個小組,每個學期,教師都會建立數學文化天空,為游戲空間創造數學文化,并設置不同的棋盤.每個主題都由小組負責人共同討論決定,表現形式是數學元素的符號或圖形,并挖掘出著名數學大師的故事,根據數學大師的思維習慣來研究其精神內涵,并成為瘋狂模仿的對象.這些活動以板的形式進行,以便所有學生都能熟悉小組的工作結果,感受到學生們緊密的數學氛圍、思維和創造力.此外,學生還可以通過觀看多種電視節目,例如《最強的大腦》等,通過不同的形式和渠道練習數學思維,還可以通過每學期參加數學活動,模擬最強的大腦相關材料.
例如,通過學習更深層次的知識,學生上臺講述黃金分割的故事,黃金分割在哪里使用,以及黃金分割的獨特價值是什么.討論黃金分割在建筑、繪畫和設計中的應用.在有價值的實踐中廣泛應用知識將允許學生進行更深入的研究和思考問題.
(六)了解古代數學名著,實現傳統文化深入滲透
在中國數千年的發展歷程中,從《甘石星經》到《數書九章》,再到《五曹算經》《五雜俎》等書籍,都蘊含了豐富的數學知識,而是我國古人對數學文化的總結和發展,其中,《甘石星經》實現數學與天文學的融合,《五雜俎》則實現了數學與天文學、地理學、建筑學的融合,這些古代數學名著不僅展示了古代先人的智慧精華,而且包羅萬象,具有極強的趣味性,能夠激發高中生的閱讀興趣.對此,在教學活動結束以后,教師可以向學生推薦一些古代數學名著,幫助學生進一步了解數學知識,并在閱讀數學名著的過程中加深對傳統文化的理解,實現傳統文化與高中數學教學的深度融合.
四、結 論
傳統文化在高中階段的數學教學之中具有突出的應用價值,但是受到教學觀念以及教師對于傳統文化應用能力的限制,現階段傳統文化的滲透現狀并不理想.在未來的數學教學中教師應當做好對教材的開發和應用,發掘數學教材內有關傳統文化的知識內容,并且積極做好課堂導入環節,合理選擇教學所需的內容,結合學生需求、教學大綱要求、課本素材合理設計教學活動,最后應該持續提升數學教師的教學能力,讓教師具備傳統文化應用能力和傳統文化應用意識,推動兩者的教學融合.
【參考文獻】
[1]徐婷婷.探究數學文化在高中數學教學中的滲透策略[J].高中數理化,2021(S1):71.
[2]曹剛建.數學文化在高中數學教學中的滲透策略思考[J].高考,2021(33):31-32.
[3]邢志科,路李明.高中數學課堂教學中滲透數學文化的策略[J].家長,2020(14):165+167.
[4]王宗仁.高中數學教學中滲透數學文化的策略與方法[J].課程教育研究,2020(08):129-130.
[5]李祥金.淺論在高中數學教學中滲透數學文化的策略及意義[J].數理化學習(教研版),2017(08):21-22.