国家论文二等奖:数学文化在数学课堂教学中的传承

— 第 9 篇文章 —

数学是文化,教育的本质是过程。所以从根本上说来,数学教育就是一个文化过程。

因此,数学知识并不是孤立的、静态的、纯形式逻辑的,而是常与人休戚相关的。

数学知识的发生发展离不开人类的实践活动,因此,我们的数学教学也不能剥离数学的文化特征而独立存在。

依据全日制义务教育《数学课程标准》编写的现行初中数学教材,就有大量的人文阅读材料和数学史料,其大部分知识点都是从文化特征角度给出描述性的阐释,使学生易于理解数学,乐于亲近数学,善于感悟数学。

作为一名中学数学教师,应该意识到数学教学并不只是让学生学会如何解题,如何牢记公式、定理、性质。这种过分强调数学的工具作用,弱化数学的文化价值,忽视数学对其他学科的影响的教学方式,非常不利于学生视野的拓展与数学素养的提高,更何论创造思维的产生。

因此,在数学课堂教学中,可以让学生了解数学知识的来龙去脉以及赖以生长的文化土壤,丰富学生对数学知识的感性体验:

讲一段数学故事、数学家逸事,让数学知识折射出人的意志和智慧而富有人性化,使学生在感动、感悟之中更好地理解掌握数学知识;

讲一段数学发展在社会发展变革中的作用,让学生感受到数学的巨大力量,体会数学与身边事物的联系,产生学习数学的迫切心情,认识学习数学的价值;

通过欣赏和动手创作数学作品,让学生感知数学的和谐、数学的美;

……

在杭州现场观摩了「千课万人」「初中数学课堂」「数学文化」后,就如何在数学课堂中传承数学文化这个话题,谈谈自己的一些学习体会。

01 走进数学名家

数学课程教学必须突出数学思想方法的渗透和人文精神的培养。

数学在使人求知,求真的同时,也使人受到深刻的精神教育。

在数学课堂上,讲述数学史上杰出人物的伟大成就及其不凡的成长经历,师生共同探讨人生观念和社会景象,让数学真切地走进学生的心灵,在使学生的人格受到潜移默化熏陶的同时也激励着学生进一步探索新知的欲望。

比如,课前3分钟数学家成长事迹演讲。

在课前布置学生以小组为单位查找数学家的成长事迹。学生的查找过程就是一次数学家人格魅力的熏陶过程,以小组为单位做最后的提炼、总结、形成报告的过程就是一次人格的潜移默化的过程;

再派小组代表在课堂前3分钟向全体学生讲述数学家的成长故事,把这种小组提炼出来的数学人文精神感悟再一次扩大化,让全体同学都能感受到这种人文的历练过程,产生情感上的共鸣,使学生带着良好的学习状态和学习愿望进入另一种境界的学习状态。

02 创设教学环境

良好的教学环境是学生产生数学学习兴趣的关键环节之一,创设一个教学环境就是一次展示数学文化的过程,是数学文化内涵对学生建立新的认知结构的感悟过程。

例如《平方根》的教学,我创设过这样的数学文化环境:

问题1:已知有两个大小一样的正方形,通过怎样的剪拼后能得到一个大的正方形?

通过这一问题引起学生的浓厚的兴趣,在四人小组的合作探究下解决问题。

即沿小每个正方形的对角线剪,得到四个直角三角形,把四个直角三角形绕直角顶点拼起来就得到了大的正方形了。

问题2:如果每个小正方形的面积为2,则大正方形的边长为多少?

即:√(2+2)=x,x=2(x为边长,x=-2舍去)

问题3:如果每个小正方形的面积为1,则大正方形的边长为多少?

即:√(1+1)=√2=x,那么x的值为多少?

这样就能很自然地引出本节课的内容与平方根的概念。

数学并不是单纯的符号,数学中蕴含藏着美。在课堂教学中,可以充分利用多媒体技术展示数学美的一面,

比如,在教授轴对称时展示京剧脸谱的对称美,让学生在感受优秀的中国传统文化的同时,感受到轴对称的特征;

又比如,在学习勾股定理时,向学生展示美丽的勾股树;

再比如,在学习二次函数时,展示同学们平时跳绳的情景,展示现代先进的跨海大桥;

……

使学生在体会数学就在身边的同时,也感受到数与形相结合产生的美。使学生更能体会到数学的价值,体会到数学的美,从而产生学习数学的内驱力。

03 以多元化的作业为载体

单一、枯燥的数学作业只会使数学学习变得乏味、冰冷,丰富作业形式,可以提高学生的学习兴趣。

比如,撰写数学小日记;

学生因其所处的文化环境、家庭背景和自身思维方式的不同,他们考虑问题、解决问题的方式与方法有着强烈的个性色彩。

引导学生将自己的思考过程有条理的记录下来,不仅可以掌握学生的思维动向,也可以促使学生对问题进行反思,帮助学生提高解决问题的能力。

把好的日记汇集成册,在丰富班级数学文化氛围的同时,也是对学生的一种肯定。

比如,组织学生创办个人数学小报,参加学校的手抄报评比活动;

又如,利用对称变换设计图案展示活动,设计班级教室后墙班级文化图案;

利用所学进行课题研究(利用多项式的知识研究家庭每个月的各项费用支出、探究十字路口红绿灯的时间差设计是否合理等)写出课题报告,并专门组织一堂课交流各小组的课题报告;

……

在学习了一元一次方程的解法后,我以班内小组为单位,安排学生进行过如下的课题学习:城区A大厦十字路口红绿灯时间差的合理性探讨。

「01-课题内容概述」
十字型的路口,东西、南北方向的行人车辆熙熙攘攘,为了让双方更便捷、安全的通行,红绿灯应运而生。
学校所在市区的A大厦,所处的十字路口上,红绿灯的持续时间并不相同,并且红灯时间总比绿灯长。
也就是说,当东西方向的红灯亮时,南北方向的绿灯要经过若干秒后才会亮,这样才能确保十字路口的交通安全。
那么,如何根据实际情况设置红绿灯的时间差呢?

「02-建立实际问题模型」
假设十字路口是对称的,宽窄一致。
设,十字路口长为m米,宽为n米。
当绿灯亮时,最后一秒出来的骑车人a,不会与另一方向绿灯亮时出来的机动车b相撞,即可保证交通安全。

「03-数据收集」
根据调查,自行车一般速度低于14km/h(即4m/s),机动车速度不超过28km/h(即8m/s),设红绿灯时间差为t秒。

「04-分析数据」
通过上述数据,你能分析出十字路口的红绿灯时间差满足什么条件时,才能使机动车和自行车不会相撞?

「05-检验数据」

通过实际调查,A大厦十字路口长约30米,宽约20米,红绿灯实际时间差t=8s。
那么,这个时间差的设置是否合理?

实践证明,这些课外作业,使学生能把课堂上学到的东西搬到生活进行应用。

在感受学习学习有趣性、实践性的同时,也留给了学生更大的探索余地和思考空间,去感受数学、数学文化多样的变现途径,对培养学生的创新精神和实践能力起到积极的推进作用。

04 以多元化的评价为载体

改变以往单一的教学评价功能,从多角度、多方位、多维度地评价学生。

如,作业的完成过程的评价,课堂上与同学的合作探究过程的评价,独立学习的思维展现评价,课题学习及写作的过程性和结果性评价,数学日记表现性评价,数学小报制作展示性评价,走近数学名人演讲活动的评价等。

评价活动不只局限于单一的考试分数,而是渗透多元的数学文化特征,激发了学生的学习欲望,提高了学生的数学素养。

可见,在数学文化的背景下学习,能够熏陶学生思维从事物的数量和空间形式的层面去认识世界,分析各种现象和问题。

用数学的语言去表述、交流、进行数学处理,即以数学的头脑看待问题,发现规律,解决问题。这与数学化的思想不谋而合。

在数学文化的背景下学习,能吸引学生自主性地参与学习活动,促使他们通过动手实践、自主探索与合作交流,获得必需的数学。

在数学文化的背景下学习,能使学生感受数学美,提高他们的数学审美能力,促进他们人格个性、情感体验的全面和谐发展。

总之,作为数学教师应该站在数学文化的制高点上,以深邃的数学眼光、辽阔的数学视野、宽广的数学胸怀、浓郁的人文气息、鲜明的人文关怀,努力在数学教学的同时,实现学生智慧潜能的开发、数学文化素质的提高和创新精神与实践能力的培养。

可以相信,当数学文化的魅力真正渗入教材,到达课堂,溶入教学时,数学就会更加平易近人,数学教学就会通过文化层面让学生进一步理解数学、爱好数学、创造数学。

对于数学文化,你是否有其他的观点和看法呢?

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