数学文化融入中学数学教学的实践研究
摘要
关键词
数学文化;中学数学;实践
正文
1、数学文化应用于课堂情境
数学文化是数学史、数学哲学、数学美学及数学在社会生活中的应用等多方面的综合体,它超越了单纯的数学公式与定理。正如构建主义学习理论所强调的,一个富有启发性和趣味性的情境,能迅速激活学生的思维和情感,成为他们主动学习的内在驱动力。情境创设中,教师需选取与课程内容相关的数学史典故——圆周率的探索历程、勾股定理古老证明、坐标系的发明素材。再制作图文并茂的微课,将这些历史片段生动再现于学生眼前,让学生感受到数学知识的源远流长,还能深刻理解每一项数学成就背后的艰辛与智慧。教授圆周率π时,可讲述中国古代数学家祖冲之如何在前人基础上,经过“割圆术”将π的值精确到小数点后七位,激发学生的民族自豪感和学习热情。数学史上,华罗庚的自学成才、陈景润对哥德巴赫猜想的执着追求、高斯的“数学王子”传奇、阿基米德的浮力原理发现故事是数学史上的瑰宝,也是激励学生成长的宝贵精神财富。自此,教师可以持续收集这些数学家的生平事迹、研究成果及背后的故事,经过多媒体展示和生动讲述,引导学生思考数学家们严谨的科学态度、不懈的探索精神以及面对困难时的坚韧不拔。
2、数学文化应用于课堂探究活动
数学文化是一种特殊形态文化,其教育价值是多维度的。而且,课堂探究活动可以为学生提供实践探索、思维碰撞空间。此刻,将数学文化融入其中,能丰富活动内容,并进一步提升活动的文化内涵与教育价值。教师再开展教学活动的时候,应结合学生认知水平和兴趣点,策划不同类型的探究任务。在初中数学中,数据统计知识一个重要分支,课程开始之前,教师可选取贴近学生生活、富有时代感的统计图、统计表应用案例为引,持续分析近十年全球气候变化趋势、城市人口迁移情况、青少年阅读习惯调查,让学生感受到数学与社会生活的紧密联系。
学生对数据统计具备初步认识后,教师应鼓励学生围绕“校园垃圾分类情况调查”、“学生课余时间分配统计”贴近校园生活的主题,为后续的数据收集与分析奠定了基础。确定探究主题后,学生开始小组分工合作。不同小组需明确各自的职责,设计问卷、收集数据、整理资料、绘制图表,提升学生的探究、团队协作能力。探究活动结束后,回顾整个探究过程,引导学生思考自己在知识掌握、方法运用、团队协作等方面的收获与不足,并提出改进建议。
3、融数学文化于课堂应用练习
中学阶段,学生认知能力和思维水平正处于快速发展期,对数学理解并未局限于简单的计算与解题,而开始寻求数学背后的逻辑概念。几何是初中数学中最直观、最富艺术感的部分,其图形之美无处不在。为此,几何图形课堂应用练习中,教师应展示一幅蕴含丰富几何图形的中国传统剪纸作品,引导学生观察并识别其中的直线、曲线、多边形等基本元素,进而开展拼图游戏,让学生尝试用给定的几何图形拼出与原作品相似或创新的图案。目前,数学非孤立于象牙塔中的学问,其广泛存在于日常生活中。从购物找零到时间管理;从城市规划到天气预测,无一不体现着数学的智慧与力量。因此,教授比例与尺度的知识点时,教师可引入古建筑中的比例美学作为教学案例,让学生分析古代宫殿、寺庙等建筑中的比例关系,探讨比例是如何影响建筑的视觉效果和审美感受的。随后让学生以小组为单位,利用所学比例知识设计并制作微缩版的校园景观或梦想中的家园,由此加深学生对比例概念的理解,还能培养其团队合作能力和创新思维,同时让学生感受到数学在创造美好生活中的重要作用。
并且,在数学课堂上,适时地穿插数学史话,不仅能拓宽学生的知识面,还能激发其学习数学的热情,培养其尊重历史、崇尚科学的态度。讲解某个数学概念或定理时,教师可简要介绍其发现过程、历史背景以及对后世的影响,让学生了解到每一个数学成果背后都凝聚着数学家们的智慧与汗水。再鼓励学生阅读数学史相关书籍或观看纪录片,自主探究了解数学文化的博大精深。
4、数学文化数学引入,完善教学流程
受到应试教育的影响,许多教师将提高学生分数视为教学第一任务,为争取更多授课时间,存在舍弃教学引入环节的情况,课中一般都是直接将概念、公式、定理等知识点强加于学生,随后便是大量的习题训练,这种做法的长期延续,学生也无法构建完整的知识体系,还会对其长远发展构成阻碍,由此引发厌学情绪。给予以上现状,教师应在引入环节巧妙融入数学文化。结合数学史中的背景故事的引入,引导学生从宏观视角审视知识的起源、发展与形成过程。
讲解“坐标”知识点的时候,教师以笛卡尔与瑞典小公主克里斯汀的爱情故事作为引子。“勒内·笛卡尔是17世纪欧洲哲学与数学的学者,克里斯汀是瑞典王室中一颗“明珠”,自幼生活在权力与荣耀光环之下。两人相遇并且相爱后,受到家族荣誉与国家利益的制约,老国王坚决反对这段恋情,切断了一切笛卡尔试图与克里斯汀沟通的渠道。在重重阻碍下笛卡尔并未选择放弃,他以一种近乎执拗的方式,坚持每日给心爱的公主写信,寄托深情。然但是这部分信件无一例外地被国王拦截,克里斯汀始终未能收到笛卡尔的心声,她的世界因此布满了阴霾。在生命的最后,面对即将到来的永别,于是,在第十三封信中,他没有写下千言万语,只有一个简洁而神秘的数学公式:r=a(1-sinθ)。由于国王对数学的无知与不屑,终于“大发慈悲”,将这封看似无关紧要的信件交给了长期沉浸在悲伤中的克里斯汀。当公主目光触及那个公式时,她迅速找来纸笔,按照公式的指引,绘制出了对应的几何图形。那一刻,呈现在她眼前的,正是一颗完美无瑕的心形图案(如图一)。这个发现不仅让克里斯汀瞬间明白了笛卡尔的深情厚意,也让后世的人们见证了数学与爱情之间不可思议的联系。
这段故事不仅是一段浪漫的传奇,也是对数学教育的一次深刻启示。此过程也让学生意识到,数学不仅仅是冷冰冰的公式和计算,它背后蕴含着丰富的情感色彩和人文关怀。
图1心形线
结束语
总而言之,数学文化可以点燃学生对数学世界好奇之火。在这样的学习过程中,教师应当深刻认识到数学教学背后所承载的文化重量,努力挖掘教材内外的数学文化资源。再让这些资源成为连接学生与数学深层智慧的渠道,引导学生触摸那些隐藏在公式与定理背后的深邃思想,领略到历代数学家、科学家不懈追求真理、勇于探索的精神风貌。并且在数学文化的熏陶下,逐步完善自己的知识体系。
参考文献
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