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融入文化,让数学课堂趣味横生

2020-07-30张成山

内蒙古教育·科研版 2020年5期
关键词:趣味课堂初中数学

张成山

摘 要:数学以逻辑性、抽象性著称,但也不乏文化特色。在数学课堂上,融入数学文化,让学生从文化中感知数学之美,如数学的对称美、简洁美、和谐美等。本文将探讨数学文化在数学学习中的应用,让学生从中获得文化素养。

关键词:初中数学;文化融入;趣味课堂

【中图分类号】G【文献标识码】B    【文章编号】1008-1216(2020)05B-0114-02

数学与文化本是一脉相承的。数学知识里,因为文化的积淀而让数学课堂变得更加有趣味。课标强调,数学文化是数学教材的重要部分,要渗透在教学中,激发学生数学兴趣,学习数学家治学的严谨态度,欣赏到数学学科之美。从文化的视角来探析数学的本质,教师要转变观念,认识到数学课堂文化融入的重要性,让学生从数学中获得人格、情操、价值观的熏陶,丰富学生人文素养。

一、挖掘数学中的显性文化,促进学生理解数学内涵

在数学教学中,对数学文化的直观感知,主要源自显性的数学文化,如数学史、数学知识、数学应用等,都是展示数学文化的重要载体。如何挖掘蕴藏于数学知识中的数学文化?如数学家的轶事、数学公式的推导过程、数学研究中折射的人的思维或意志等等。这些都可以融入到数学教学实践中,让学生从文化视角,审视数学世界,理解用数学语言来表达数学问题。在数学文化中,数学思想的提炼是隐性的,但却是展现数学魅力的重要基础。教师要善于挖掘数学思想或方法,深度剖析数学问题,从文化层面让学生探究数学知识,感受数学的文化韵味。学习数学,不能仅限于数学知识的呈现,更要让学生从数学知识学习中,体悟数学思维。数学文化的融入,让学生能够从数学活动中发展优秀的情感、态度、价值观,体会到数学的理性美、价值美。如学习“二次函数”时,结合函数关系式,对照其函数图像,引入数形结合思想,让学生在函数关系式与图像转换中,体验数学文化,提高探究数学奥秘的热情。

求同存异是探究数学的本质。以勾股定理为例,在中国古代数学著作《周髀算经》中有“故折矩,以为句广三、股修四,径隅五”的记载。三国时,赵爽对勾股定理进行证明,利用四个三角形与中间的小正方形,来构成大正方形。勾股各自乘,并而开方除之,即弦。在西方数学界,毕达哥斯拉证明了直角三角形的勾股定理,其方法是利用三角形与四边形面积互化来实现,也让更多的数学家对“无理数”展开了思考。同样,在古巴比伦文化中,有15组数字满足该定理;在印度文献中也记载有“穿过正方形对角的绳子为边长的正方形,其面积比原正方形大一倍”的记载。对勾股定理的文化探究,不同证明方法代表了不同数学家的数学思想。从赵爽的勾三股四弦五中,体现了特殊到一般的归纳法。在西方数学界,通过对正方形面积问题向三角形面积问题的转换,体现了转化与化归思想。勾股定理的研究与发展,体现了数学的整体性、连贯性,在不同证明方法中,数学家通过填补、拆分、拼接等方式,实现对数学辩证思想的应用,也从数学本质探究中,剖析和展现了数学脉络,这些孜孜不倦的探索精神,成为培养学生科学品质的重要源泉。

二、立足科技实践,展现多样的数学魅力

在数学知识体系中,数学文化的形式具有多样性。数学史是贯穿古今的介绍数学发展历程的文化。如数学与哲学的关系。数学源于生活,又指导社会生活实践。在有理数范畴,分式、二次根式可以通过加减乘除、开方等形成对应关系,体现了数学运算的互相转换;在一些数学应用题中,借助于方程思想来求解;在初中函数知识中,通过方程的曲线形式,实现数形结合。将数学文化渗透数学教学中,让学生在了解数学的同时,揭示事物间的互变定律,增强学生对数学世界的直观认识。数学学科具有严谨的逻辑关系,数学语言简洁、明了,主要体现在形式美、结构美等方面。如“+、-、×、÷”,通过四则运算,让复杂的数学关系简化呈现。在几何学里,对直线、线段、正方形、长方形、梯形、球体等知识的求解,展现了图形的独特美,如直线刚劲有力、曲线柔和流畅、三角形的稳定性、等腰梯形的对称美等。

数学的发展由简单到复杂,在科学方法的构建下逐渐完善。挖掘数学知识中的文化内涵,要突出联系学生的生活体验,让数学课堂引人入胜。以社会热点问题,展开数学实践探索,借助于教育财政支出问题,引领学生从数据处理、数据分析中开展数学探究。选取各个省份典型高校,就教育经费投入情况进行比较,引入小组合作学习,如某小组负责教育经费的收集工作,并通过图表法进行描写;某小组负责数据波动情况的分析,并进行描述;某小组对针对数据分析结果,提出发展趋势。这些数学实践活动,拓展了学生的数学视野,更让学生从收集、统计、剔除无效数据中,学会对数据的加工、分析和挖掘,发展学生的数据意识。在实数概念提出前,有理数与无理数的划分并不严格,但对其探索证明该数具有不确定性的特点,即小数点后的某一位,该数不确定。但在数轴上,又必须承认该数的客观存在。再如,对于圆周率π的讨论,祖冲之采用割圆法,以内接正多边形的边数越大,则其周长越接近圆。由此计算得出,π是一个无限不循环小数。在数学推演证明过程中,对无理数的探索,丰富了数学实数集。

三、树立数学文化意识,增强课堂趣味

数学不是一门独立的学科,而是与其他学科紧密关联的。数学课堂上,在学习数学知识的同时,还要注重数学与文化的多维融合。从文化视角来看数学,数学并非是枯燥的。如对于等腰三角形,其中线、底边垂線、角平分线三线合一;对于三角形,无论面积有多大,其内角和均为180°。教师要鼓励学生在学习数学时,要树立文化意识,从数学知识中感受多彩的数学趣味。如对于“用字母表示数”,从最初的数与数之间的运算,转换到数与字母、字母与字母之间的运算,很多学生对此感到陌生。我们引入数学史料,对“s”表示未知数,直到1591年,韦达提出“用字母表示未知数或已知数”,成为代数史的里程碑突破。再如,传统节日的“重阳节”,也称为“重九节”,原因是“九”在中国文化中为“极数”,所以又称“老人节”。从数字“九”中表达对老人的尊重与爱戴。

在数学教学中,教师要不失时机地渗透数学问题,让学生不仅知其然,还要知其所以然。遇到数学问题,教师往往直接给出解法,忽视解法的来由,这种情况被华罗庚批评为“只把饭拿上来,没有做饭过程”。教师要革除这一教学思想,要引领学生一边分析、一边去做,去感受数学求解方法。在学习“有理数的乘方”时,我们引入传统拉面制作过程。拉面师傅将面揉好成1根长条,手拉两端,然后对折,再拉成,再对折,以此反复,问对折六次后,能算出有几根面条吗?这一可视、可想、可感的情境化教学,让学生从对折一次开始计算,直到对折六次后,得到2×2×2×2×2×2=64根。如此以来,学生从趣味探索中,感受到乘方的数学本质,为后续解题奠定基础。同时,还要兼顾数学与其他学科的融合,从数学文化的共通性上增进学生跨学科学习能力。如初中地理上的比例尺与数学中的比例知识具有关联性,帮助学生从数学文化应用中发展数学综合能力。

总之,数学文化看似与数学教学关系不大,实则对活跃数学学习氛围、增进学生数学思维、提升学生数学人文素养意义重大。教师要重视数学文化,积极挖掘和展现数学文化,让学生从文化中认识数学、感知数学、内化数学。

参考文献:

连维勇.整合教材资源发挥数学文化功能[J].中学理科园地,2019,(5).

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