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渗透数学文化 展现数学之美

更新时间:2009-03-28

数学作为一门实用性学科,主要是对现实生活中的数量关系及空间形式进行深入研究,但其中也蕴含着丰富多彩的数学文化。因此,在初中数学教学中,要重视对数学文化的渗透,向学生讲解数学文化的重要性,以合理渗透手段将数学文化中的对称美、形式美、形状美等美感展现出来。唯有在实际教学中充分渗透数学文化,展现数学之美,学生对数学这门学科才会有更高的兴趣与更深的领悟,在提高数学学习效果的同时,也有益于学生的身心健康成长。

一、初中数学教学中数学文化的渗透现状

1.现状分析

许多初中学生一提到数学课程,便认为数学学习极为枯燥乏味。相对其他学科来讲,数学这门学科似乎只是枯燥的数字、冰冷的符号以及乏味的定量、图形等,学生的学习兴趣无从激起,便影响了数学教学质量,数学学科的培养学生创造能力的使命就难以实现,数学学科独特的美感与生动也因此被湮灭。

2.原因分析

造成目前这种现状的因素有很多,主要原因莫过于应试教育特性与教学方法失当两种。

一直以来,我国教育环境都置身于“应试教育”当中,教学活动也带有浓重的“功利性”。在初中数学教学过程中,教师在课堂所讲授的数学内容更倾向于对其中“数理”进行探究,而对“人文”有所忽略,教师更为重视在有限时间内向学生灌输更多解题技巧、数学结论,探索“真理”多于感受“美好”。数学知识的学习是为了解决现实问题,以至于数学发展至今朝着理性的方向越走越远,逐渐由原始形态转变为内容抽象、结构严谨的学术形态,而数学教材也基于此变化,将原本数学史内容予以去除,只留下各种定理、字符与公式,导致学生能够感受到的数学只是被褪去“华丽外衣”的“驱壳”,毫无美感可言。此外,许多教师在教学过程中,讲究“精讲多练”,其中“精讲”很少涉及到数学知识的背景素材,也极少再现数学知识的形成过程;而“多练”也只是大量重复性的题型,未曾考虑学生对数学的感受。久而久之,数学学科逐渐被贴上了枯燥、乏味、难以理解的标签。

不育系柱头外露情况是影响不育系异交结实的关键因子[4]。2017年8月中旬对EK2S和广占63S的开花情况进行调查,结果显示EK2S柱头外露率为 74.6%, 而广占 63S仅为 50.4%,EK2S要明显高于广占63S,且持续张颖时间EK2S也明显长于广占63S。本研究中广占63S的柱头外露率数据显著低于杨振玉等[5]1999年在合肥调查的数据,这可能是不育系的柱头外露率除品种之间存在差异外,还受其他因素的影响,尤其是抽穗扬花期的温度和湿度影响较大,这也说明杂交水稻制种选择最适宜的地方和最佳花期可以获得更高的制种产量[6]。

二、初中数学教学中渗透数学文化的策略

1.利用情境创设,渗透数学文化

数学与文学,两者看上去像是完全不会相交的“平行线”,实际上却暗藏着某种奇妙的联系,而这种联系实际上源自于人类的两种基本思维方式,科学思维与艺术思维,其中文学是以感觉经验的手法向人类传达理性思维的结果,而数学则是用理性思维手法去描述人类的感觉经验。概括来讲,文学注重“以美启真”,而数学则注重“以真启美”,虽方式相异,但内核相同。比如,在讲解空间直角坐标系相关内容时,教师便可将古诗《登幽州台歌》的内容置入直角坐标系中展开解读:前不见古人——坐标系x轴的正半轴不见一人;后不见来者——坐标系x轴的负半轴不见一人;念天——y轴正半轴不见一人;地——y轴负半轴不见一人;之悠悠,独——原点,孤身一人,不禁潸然泪下!此外,这首诗的前部分意指时间,后部分意指空间,创造了四维度的时空结构。通过教学解读,直角坐标系的文化内涵被逐步呈现,学生在学习该知识点时便会兴趣盎然,教学效果则会有明显提升。

作为一名初中数学教师,常从不同层面去审视数学学科,在教学实践中向学生展示数学的魅力之美。带领学生去追溯数学历史的发展长河,感受数学文化的足迹,从中汲取数学浓郁的人文精神。通过数学学习的逐渐深入,更会发现其与自然现象的密切联系,并将自然现象之美融入到数学学科上,引导学生用审美眼光去感悟数学、欣赏数学,探知数学的文化内涵。比如,在讲解三角形性质的相关内容时,教师便可将学生常见的自然现象予以导入,引导学生对这些自然现象的背后规律进行思索,探寻其数学模式。如自然中常见的肥皂泡,其形状由于受到表面张力的控制,会导致表面积不断缩小,但又由于肥皂泡中装有一定体量的空气,使得其面积缩小会有最低限度,因此每个单个的肥皂泡最终都会变成球状。一大堆肥皂泡聚合在一起便会出现不同的形状,各单个肥皂泡的边缘结合处会形成120°的角,也即称之为三部接合,在三部接合点处会有三条线段相接,各自形成120°角。而三部接合在许多自然现象中均有体现,如鱼鳞、玉米仁、龟壳等等,其中接合点便是自然界的均衡点。

2.利用结构巧合,渗透数学文化

新课导入需要教师的精心设计,才能有效吸引学生的注意力,使其迅速进入学习状态,在具备强烈好奇心、求知欲的基础上,能够让学生的思维进入最佳状态,在数学学习过程中更加投入地感受其中的文化内涵,使数学课堂教学变得更加生动活泼,对于课堂内容的重难点突破有促进作用,而新课导入中的情境创设,便可通过渗透数学文化的方式做到这一点。

3.利用自然现象,渗透数学文化

比如,在讲解“圆”相关内容时,鉴于中国民俗文化与圆之间的紧密联系,在课程导入过程中教师可先让学生对生活中见到的圆进行联想,然后通过多媒体设备,将一张张带有圆形图案的图片展现的学生面前,比如,水中荡起的波纹、树状的年轮、陨石撞击所形成的坑、月球上的环形山等等,在这些自然现象中为何都格外青睐圆形呢?在教师有意识追问下,“圆”便披上了神秘的外衣,吸引着学生进行探究,不自觉地跟随教师的讲解进入知识的探究。待课程结束时,教师便可就“圆”与学生进行文化现象探讨:“中文的句号就是一个小小的圆;中秋节的月圆之夜象征着一家团圆。它留给学生的不再是枯燥的图形印象,引发学生的无限遐想。

由此看来,在教学当中充分利用数学符号、公式、图形、逻辑的简洁美、对称美、统一美,能够发挥数学学科的美育功能,对学生的情操与心灵予以陶冶和净化,使其能够发自内心地去欣赏数学、热爱数学。

4.利用艺术设计,渗透数学文化

从人类原始的数学文化中进行材料挖掘,通过雕塑将数学美感向外传递,这既是现代雕塑与数学进行结合的理念,在完整的立体造型中,人们通过观察角度的变化去感受其中存在的美感。因此,在初中数学教学中,教师可利用艺术设计的实例,向学生渗透数学文化。比如,国家体育馆“鸟巢”,其结构外观便蕴涵着浓郁的中华文化内涵,并且渗透了现代数学的理念,不仅包含了中国古老陶罐与民间缠绕线团的灵感,也与数学知识中的包络线有着内在联系。“水立方”中的“方”则是基本的数学几何图形,其四周墙壁与顶部由3000多个大小不一的六边形为主的多边形组成。在艺术设计中,人们早已发现抽象的几何图形组合有着对比与调和、变化与统一的法则,会带来强烈的视觉感受。

在初中数学教学中,将数学文化与课程内容有机地融合渗透,能够让学生在数学文化的熏陶下,对数学的发生、发展规律有更深刻的认识,进而有效提高对数学的学习兴趣与自信。数学文化的渗透让数学之美得以展现,使数学课堂不再枯燥、冰冷,变得灵动而光彩照人。

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11月6日,在首届中国国际进口博览会中央企业国际合作论坛签约仪式上,中国五矿集团有限公司(以下简称“中国五矿”)与波兰铜业集团公司签署为期5年、总金额约270亿元人民币的电解铜长期采购合同。这是中国五矿作为金属矿业领域唯一的国有资本投资公司试点企业积极响应“一带一路”倡议,主动融入中国高水平对外开放新战略格局的新举措。

参考文献

[1]陈建芳.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[C].世纪之星创新教育论坛,2015.

[2]屈海民.重拾文化遗珠 彰显数学之美——关于数学教学中渗透数学文化的研究[J].都市家教月刊,2014(1):168-169.

[3]杜君.如何在初中数学教学中渗透数学文化[J].理科考试研究:初中版,2015,22(7):26.

[4]耿秀芳.初中数学教学中融入数学文化的教学策略研究[D].内蒙古师范大学,2016.

[5]郑国杰,马宝林,谷黎娜.谈数学文化在中学数学教育中的渗透[J].数学教学通讯,2014(18):2-3.

 
周爱民
《教学管理与教育研究》2018年第06期文献

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