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摘要:從數學家故事、數學史和數學詩詞三個角度闡述初中數學學科開展學科德育的實施路徑,為一線數學教師通過數學文化落實學科德育提供參考和借鑒。
關鍵詞:數學文化;學科德育;策略
2017年教育部發布了《中小學德育工作指南》[1](以下簡稱《指南》),明確了《指南》是指導中小學德育工作的規范性文件?!吨改稀分薪o出德育實施的六個基本途徑:課程育人、文化育人、活動育人、實踐育人、管理育人和協同育人,其中課程育人是首要的育人途徑,課堂是實施學科德育的主要渠道?!吨改稀分羞€對數學學科提出了具體的要求,數學學科要加強對學生科學精神、科學方法、科學態度和邏輯思維能力的培養,促進學生樹立勇于創新、求真求實的思想品質。數學文化是指數學的思想、方法、精神、觀點、語言,以及它們的形成和發展;還包括數學在人類生活、科學技術、社會發展中的貢獻和意義,以及與數學相關的人文活動。[2]數學文化不僅包括數學史、數學家故事、數學美、數學教育,還包括數學發展中的人文精神、數學與社會、數學與各種文化的關系等。數學文化是寓學科德育于數學課堂的重要載體,是學科德育的落腳點。本文僅從數學家故事、數學史和數學詩詞這三個視角闡述滲透學科德育的方法,希望引起廣大一線教師的思考,積極探索落實學科德育的新路徑。
一、借助數學家故事滲透德育
數學家的奮斗史及取得的輝煌成就,能夠激勵學生學習數學家的非凡毅力和刻苦精神,培養民族責任感和憂患意識,從而從小樹立振興中華、開創未來的崇高理想和為科學獻身的志向。教師通過介紹數學家故事,使學生懂得這些數學家在數學領域為國家和民族做出了極大的貢獻,同時也將愛國主義教育轉化為學生為祖國建設事業努力學習的責任感和自覺性,培養學生不畏艱難、刻苦鉆研的科學精神。我國數學家在數學領域做出了杰出的貢獻,他們的成就對數學的發展、社會的影響都是巨大的。例如,趙爽“弦圖”證明勾股定理,祖沖之第一個將π的精確度提高到小數點后七位,陳景潤攻克哥德巴赫猜想。在教學中,教師通過介紹祖沖之、楊輝、華羅庚、陳景潤、吳文俊、蘇步青等數學家的生平事跡,以及在數學領域的貢獻,讓學生明白數學家科學研究的艱難,治學態度的嚴謹,感受他們的民族精神和民族氣節,感受數學家獻身數學、不畏艱辛的意志品質,激發學生學習數學的強烈欲望,促進學生在情感、態度與價值觀方面的發展,培養學生的愛國熱情,增強民族自豪感。
二、借助數學史滲透德育
一部數學發展史,是人類追求真理、求實、創新的生動寫照。我國古代、現代數學的研究碩果累累,取得的數學成就對人類文明有著重要的影響,推動了時代的發展。教材中有很多數學史料,教師可以適時結合教材,深入挖掘與教學內容相關聯的數學史中的德育因素,讓學生了解我國古今數學家的重大貢獻,了解我國在世界數學發展史中所占的重要位置,了解我們中華民族祖先以高度智慧所創造的價值,增強學生的民族自信心、自尊心,滲透德育教育。例如,在學習負數知識時,通過介紹西方、印度引入負數的時間,與中國做以對比;在學習圓的知識時,介紹魏晉時期的數學家劉徽首創的“割圓術”的歷史;通過中西方有關勾股定理證明在數學思維方式的差異,引導學生體會中國傳統數學與古希臘數學的區別,增強學生的責任意識和憂患意識。我國古代數學著作層出不窮,如《九章算術》《孫子算經》《周髀算經》等,其中以《九章算術》最為經典,是東方數學思想之源。元李冶云:“術數雖若六藝之末,而施之人事,則最為切務,故古之博雅君子馬鄭之流,未有不精于此者也。其撰著成此書者,無慮百家,然皆以‘九章’為祖?!彼鼧O大地推動了古代數學的發展,直到今天,其影響依然存在。《孫子算經》約成書于四五世紀,是一部關于乘除運算、求面積和體積、處理分數及開平方和立方的著作,以“物不知數”問題最為知名?!吨荀滤憬洝返膬热莘謩e完成于西周、春秋戰國、秦、漢等不同時期,是中國古代純粹的數理天文理論著作。在教學中,結合教學內容,從著作中選取經典問題,例如,“雞兔同籠”“物不知數”等,并適時介紹中國古代數學輝煌的歷史及其影響力,讓學生根據課程內容借助互聯網查閱數學史、數學著作等相關資料,相互交流分享,感受作品蘊含的數學魅力,滲透愛國情感。
三、借助數學詩詞滲透德育
數學詩詞是反映數量關系內在聯系及其規律的一種新穎的表達形式[3]。我國古代、現代一些數學家把數學名題、算法以及數學思想、數學方法編成朗朗上口的詩詞,啟迪學生的心智,傳遞數形的信息,使得晦澀難懂的數學題變得通俗易懂,詩味十足。這種轉變能有效激發學生學習數學的興趣和好奇心,又有助于學生理解、計算和推理。古算詩詞是我國珍貴的文化遺產之一?!秾O子算經》記載了中國古代的數學名題之一“雞兔同籠”,其內容是:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何?”《增刪算法統綜》中有如下一道題:“直田七畝半,忘了長和短。記得立契時,長闊爭一半。今特問高明,此法如何算?”這些古算詩詞蘊含著方程等數學知識、思想和方法等數學精髓。再如,“東升西落照蒼穹,影短影長角不同。晝夜循環潮起伏,冬春更替草枯榮”。這首詩的前兩句說太陽從東邊升起,西邊落下,太陽光線對于地面的傾斜角不斷變化,地面上物體的高度不變,但影子的長短隨著太陽光線的傾斜角的變化而變化;后兩句給出了自然界周期現象的四個例子:晝夜循環,海潮起落,四季更替,草枯草榮,感悟三角函數是刻畫周期現象的重要工具。在教學中,教師可以根據教學內容,選擇適當的以詩詞形式呈現數學題,陶冶學生的性情,寓教于詩詞,體會詩詞帶來的別樣精彩。數學學科德育滲透不同于語文或者其他學科,教師要將數學文化融入數學抽象、邏輯推理、數學建模等理性思維中,融入文字、符號和圖形語言的表達中,融入概念、法則、定理等新知識的發生發展中,融入教學過程的設計、作業設計中,增強學生的學習興趣,減輕學生的負擔。在評價中,加入以古代問題為背景的試題內容,既考查了所學基本知識,又考查了中國傳統文化。當然,并不是每一節數學課都有通過數學文化滲透德育的素材,教師要善于挖掘教材中的德育點,找到恰當的滲透點,順其自然地落實德育;在實施的過程中,可以用微課、歷史劇等多種形式。因此教師在進行德育滲透時必須緊握“數學文化”這個抓手,充分挖掘數學教學內容中的文化因素,通過有針對性的數學教學,引導學生感悟所蘊含的德育要素,有效實施學科德育。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.中小學德育工作指南[Z].(2017-08-22)[2022-05-23].
[2]中華人民共和國教育部.普通高中數學課程標準(2017年版2020年修訂)[S].北京:人民教育出版社,2020:10.
[3]徐品方.古算詩詞題今解[M].北京:科學出版社,2018:Xi.
作者:董廣巨 程婷婷 單位:大連教育學院初中研訓中心 大連市第五十五中學