把数学文化融入到初中数学课堂中,旨在通过课堂交流合作学习的方式,将所学到的数学知识应用到日常生活中去,让他们更好地体会到综合实践的过程[1]。数学文化经过数千年的发展,已经演变成一种特殊的数学符号、数学形象,因此,要从根本上去认识数学中的数学文化,就必须要了解数学的内涵,从而形成自己的数学思维。
一 数学文化概述
数学是从人类实践中诞生的,是伴随着科学技术和社会发展而发展起来的。人类文明的兴盛和发展离不开数学的发展。数学和哲学是一种辩证的关系,它是一种科学的语言,它在推动着人类社会的工业转型中起着举足轻重的作用[2]。数学被广泛地运用于生产和生活中,以传递人们的思维。数学是人类文明的一个重要组成部分,它与人类的兴衰密切相关,它是人类发展的方法论和哲学依据。数学文化既是数学史、教育、哲学及其产生与发展的有机结合,也是数学美学、数学应用中的人文元素。
二 数学文化的重要作用
数学文化是人类文明的一个重要部分,它深刻地影响着一个人的发展。数学的知识也许会被人遗忘,但通过学习数学所得到的思想方法、道德修养、科学态度和创造性,会让人终生受益。初中数学教师不仅要掌握大量的专业知识,而且要能针对不同年级的不同阶段进行适当的指导和启发,使数学与教学相结合,从而提高学生的数学能力。由于受功利主义、实用主义等因素的影响,数学教学中注重知识技能的培养,忽视了人文素质的培养,因而数学教学往往是以一种单调、机械的方式表现出来。在义务教育阶段,数学是一门以公民素质为核心的学科,它不仅要让学生掌握基本的知识、技能,而且要培养他们的思维、推理、创新、动手能力,从而促进他们的情绪和价值观念的发展。在教学中引入数学文化可以增强学生对数学的兴趣,培养他们的学习信心和数学思维,提高他们的数学素养。
三 在初中数学课堂中融入数学文化的方法
(一)挖掘教材文化内容
在初中数学教材当中,数学文化的呈现并不显著,需要教师综合调动自己的专业知识储备和技能,实现对教材内容的深层次挖掘,比如教材当中所涉猎到的许多数学史的知识内容,教师便可以针对性地应用此部分的知识,切实有效地渗透融合其中所包含的数学思想和方法,以此来保证学生可以更好地感悟到数学知识的重要存在意义[3]。通过对数学史的有效学习,学生将会形成更为正确的学习观念,形成良好的思考习惯,同时还会形成严谨负责的态度与精神。例如,教师在为学生讲解勾股定理的相关知识内容的时候,教材当中便涉及勾股定理相关的故事和事件,教师可以为学生重点介绍勾股定理的发展历史,指出数学家发现勾股定理所经过的艰辛历程,切实有效地促进学生良好的探索意识和数学精神的形成,培养学生良好的数学文化素养,实现数学文化在初中教育的有效渗透和落实,这对于学生的深远发展而言,意义非凡。
(二)利用互联网技术引入数学文化思想
“互联网+”背景下,“互联网+教学”可以更好地激发学生的主体意识,学生只有参与其中,才能真正体会到“互联网+”教学为学生带来的变化。作为教学活动中最重要的组成部分之一,教师应树立正确的学习观、教育观和价值观。在教学过程中引入以学生为中心的思想,使学生明确学习任务,增强学生参与意识。例如,在“计算与统计”这个课程内容中,教师应充分利用多媒体课件制作工具等手段,充分激发学生学习热情。例如,在“二次函数”一课内容中,教师可以通过利用 PPT 辅助讲一个比较简单实例来让学生明白什么是二次函数。教师还可以通过让学生观看一段动画视频让学生认识到二次函数具有如下几个特点:第一,它是不等式运算中不可缺少的部分;第二,它是用一个比大小更为简单而直观的图形表示两个因数之间的关系;第三,它是用比大比较复杂地表示两个因数之间的关系;第四,它是用比值更为直观地表示两个因数之间的关系;第五,它有三种形式:一种利用简单公式求出比值、第二方程和第三方程求解,从而得出这个结果。以此引入这些文化思想使学生在整个课程中真正感受到数学知识所蕴含丰厚的人文精神对提升学生创新意识和实践能力有着很大帮助。
(三)重视数学文化与课堂的深度融合
一节好的数学课,不在于授课形式,而在于其是否能引发学生的深度思考。无论是讲授法,还是小组合作、自主学习,只要能让学生沉浸在数学学习中,就是一节好课。为了达到这样的教学效果,教师往往要在数学思想方法与人的认知发展规律的契合上下功夫。让课更多地充满思想和方法的探索,在思想方法的引领下,学生可以轻松、有趣而又深刻地数学思考。教材中常用的数学方法有类比归纳法、化归转化法、直接描述法、数形结合法、比较差异法、运算演变法等。每一章的第一节概念课大都采用类比归纳法和比较差异法,有些特别简单的知识可以采用直接描述法。比如,在“数据的波动”一课中,我们经历了数形结合与数学建模思想方法的探索过程,学生能充分感知方差的效用性。首先,我们出示一个生活情境问题,引出对两类种子产量对照的实验数据。在单位面积产量的计算中,先求平均数,发现差别不明显,然后进行直观表示,绘制散点图,通过图形来确定作物产量的稳定性,进而提出绘图的复杂性和难操作性,能否创造一种有效的数学工具进行简便的数据分析,就可得出哪种作物产量更稳定。接下来,让学生实验最容易想到的平均值作差求和再平均法,结果发现在求和过程中,存在正负抵消现象,导致二者差异不明显,再次追问能否改进?于是,为了消除正负抵消的现象,得到加绝对值再求和这样一种方案。此时,追问“还有什么方式可以化负为正?”,又得到对差值平方后求和再平均的新方法,而且平方还可以放大差值的效果,让二者的区别更明显,至此得到方差的概念。之后给出方差的创造者罗纳德·费希尔的简介,以及他对方差的看法:“方差与其说是一种数学原理,不如说是一种方便的算术排列法。”最后,应用方差解决具体的生活问题。在整个探索过程中,学生在问题的引领下,展开深度的数学思考,经历发现问题和提出问题,分析问题和解决问题的全过程,从而对方差有了全面而深入的理解。
四 结束语
综上所述,当前对数学文化的研究越来越多,但是也不能每节课都谈文化,更不能为了文化而文化。在教学中,教师应秉承当用则用的原则,适合数学文化融合的课堂教学,应积极地设计、广泛地实践,从数学本身的逻辑性和抽象性出发,在课堂中融入数学文化,提高学生的学科核心素养。
【参考文献】
[1]张飞玲.基于数学文化的初中数学章起始课的设计与思考——以人教版“勾股定理”章起始课为例[J].福建基础教育研究,2023(05):42-45.
[2]盛灵婷.渗透数学文化,感受数学之美,打造高效数学课堂——浅谈初中数学教学中数学文化教育的渗透[J].知识文库,2023(04):73-75.
[3]于夏堃,倪佩芳.数学文化——初中数学素质教育的新视角[J].数学学习与研究,2023(04):98-100.