數學文化是數學學科的靈魂,涵蓋數學的歷吏發展、思想方法、文化背景及其在人類文明中的應用價值。在初中數學教學中滲透數學文化,對于學生的學習具有重要意義,如激發學習興趣,提升課堂參與度,培養數學思維,增強創新能力,拓寬文化視野,增強文化自信等。如何在教學實踐中,保證數學文化的有效滲透,最大限度發揮其意義或作用?下面,筆者結合教學實踐具體來談一談。
一、營造沉浸式數學文化氛圍
學習氛圍對數學文化的滲透至關重要。通過優化教室環境,整合課內外資源等,教師能營造沉浸式的數學文化氛圍,激發學生興趣,提升學生的學習效果。這一策略旨在通過視覺、觸覺和情感的多重刺激,讓學生在潛移默化中受到數學文化的熏陶。
以“全等三角形”教學為例,筆者通過以下方式營造文化氛圍。首先,筆者設計文化海報,張貼于教室顯眼位置。海報內容包括歐幾里得《幾何原本》中關于三角形全等條件的論述,或古代建筑中全等三角形的應用案例,如埃及金字塔的幾何設計。海報配有精美圖片和簡潔文字,吸引學生課間駐足觀看,激發好奇心。其次,筆者設置數學文化角,在教室內擺放與全等三角形相關的資源,如介紹幾何發展史、數學家傳記的書籍,以及手工制作的全等三角形模型等。模型用不同顏色標注對應邊和角,讓學生通過觸摸和觀察,直觀理解全等關系。文化角還會定期更新內容,如展示學生創作的幾何畫板,以增強學生的參與感。此外,教師還可以組織課外活動,如開展“數學文化沙龍”,邀請學生分享與三角形相關的數學故事,或開展“幾何模型制作”比賽,讓學生在動手實踐中感受數學的樂趣。這些活動不僅豐富了課堂形式,還能培養學生的團隊協作能力和創造力。為確保氛圍營造的持續性,筆者還利用多媒體播放與全等三角形相關的短視頻,介紹其在橋梁設計中的應用,增強文化感染力。在課堂的最后,筆者還鼓勵學生記錄“身邊的幾何之美”,如拍攝校園內的三角形元素,深化學生對數學文化的感知。
二、設計趣味性數學文化問題
興趣是最好的老師。設計富有創意、趣味性的數學文化問題,能將抽象的數學知識與文化內涵有機融合,激發學生的學習積極性,加深其對數學文化的理解。這一過程實現的關鍵在于問題設計需貼近教學內容、學生認知水平和趣味點,并融入數學文化的背景與應用價值。
以“有理數的加法與減法”教學為例,筆者依托中國古代《九章算術》中劉徽提出的“今兩算得失相反,要令正負以名之”,結合生活場景,設計趣味問題:(1)你現在是一名服裝店的老板,如果你本月進貨花費6000元,但是賣貨收進5500元,請你結合“正負以名之”的理念,計算收支差額,并說明正負數的意義;(2)某地舉辦“古代氣象挑戰賽”,早晨氣溫為 -6°C ,中午上升 15°C 夜晚下降 12°C ,那么夜晚與早晨的氣溫差額是多少?若你是劉徽,如何用正負數向村民解釋氣溫變化?筆者以此幫助學生掌握有理數運算,并了解數學文化中正負數概念的起源及其在生活中的實際應用。在課堂教學實踐中,教師還可通過分層教學優化問題設計,對于基礎較弱的學生,提供結構化問題,如直接計算收支差額;對于能力較強的學生,設計開放性問題,如“結合正負數知識,嘗試分析家庭一周的收支變化趨勢”。此外,還可以讓學生分組來分享解題過程中的文化感悟,如正負數在古代經濟核算中的作用,從而深化對數學文化的理解。為進一步增強趣味性,還可引入競賽機制,如\"誰能設計一個與正負數相關的實際問題”,鼓勵學生結合生活情境創設問題,既培養創造力,又強化文化認知。課后,教師可布置探究性作業,如“查找正負數在古代其他文明中的應用”,引導學生自主探索,拓寬文化視野。
三、滲透深層次數學哲學思想
數學哲學思想是數學文化的深層體現,揭示了數學的邏輯美和現實意義。在教學實踐中,教師可以挖掘數學與哲學的交叉點,從學生的日常生活切入,引導學生從更高層次理解數學的本質,激發學生學習數學的興趣,培養其批判性思維
以“幾何圖形\"教學為例,筆者引入哲學家斯賓諾莎在《笛卡爾哲學原理》中運用幾何方法闡釋哲學體系的案例,引導學生思考數學的抽象性與現實性。具體實施中,筆者設計了以下活動:首先,講解幾何圖形的哲學內涵,如點、線、面如何從現實中抽象而來,又如何指導建筑設計。筆者展示生活案例,如圓形廣場的設計如何體現對稱美,矩形窗戶如何優化采光,引導學生體會數學與現實的聯系。接著,筆者開展實踐觀察活動,組織學生觀察校園內的幾何元素,如廣場的橢圓水池或教學樓的三角形屋頂,分析其設計背后的幾何原理。學生還可分組討論“幾何圖形的形狀變化如何影響實際功能”,如不同形狀的容器對裝載效率的影響,從而理解數學的實用價值。為深化哲學思考,教師還可以設計開放性問題,如“數學中的規律如何幫助我們理解自然界的秩序”,鼓勵學生結合生活經驗探討數學與哲學的關系。課堂中,教師可引入跨學科視角,如數學與藝術的結合,讓學生分析蒙德里安畫作中的幾何構圖,從而拓寬學生的文化視野。在課后,教師可布置探究性作業,如\"記錄生活中體現幾何美的事物,并分析其背后的數學原理”,培養學生的觀察力和思辨能力。通過融入數學哲學思想,學生不僅能鞏固幾何知識,還能從哲學高度理解數學的邏輯美和應用價值,從而有效提升綜合素養和創新能力。
總之,在初中數學教學中滲透數學文化,是提升學生數學綜合素養的重要途徑。在實踐中,教師需遵循生活化原則、趣味性原則和靈活性原則,在此基礎之上采用學習氛圍營造、趣味問題引導和數學哲學思想融人的策略,將數學文化有機融人課堂教學。由此,不僅能激發學生的學習興趣,培養其數學思維和創新能力,還能拓寬其文化視野,增強其文化自信。
(作者單位:江蘇省丹陽市呂城初級中學)