數(shù)學文化視角下的初中數(shù)與代數(shù)教學探究_第1頁
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數(shù)學文化視角下的初中數(shù)與代數(shù)教學探究_第3頁
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目錄TOC\o"1-3"\u摘要: 緒論研究背景數(shù)學不僅僅是一門學科,也是一種文化。經(jīng)過長期的發(fā)展已經(jīng)成為一個完整的結構體系,而這一過程也是數(shù)學文化的演進。它反映了人類對數(shù)學知識的不斷探索和積累,也對教育產(chǎn)生了深遠的影響。從古代文明到現(xiàn)代社會,數(shù)學文化的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段。早期的數(shù)學主要關注實際問題的解決,如計數(shù)、測量和土地分配等問題。隨著時間的推移,數(shù)學逐漸演變成一門更加抽象和理論化的學科,涵蓋了代數(shù)、幾何、微積分等多個領域。數(shù)學文化的演變同時也促進著教育的發(fā)展,將教育推上一個新的臺階。數(shù)學文化的教育意義不可忽視。通過學習數(shù)學,學生不僅能獲得基本知識和基本技能,還能培養(yǎng)邏輯思維、提高解決問題的能力。在數(shù)學文化視角下開展課堂教學,不僅可以大幅度地提升學生的學習積極性,創(chuàng)造更好的課堂氛圍,還有助于培養(yǎng)學生的抽象思維和邏輯推理能力,提高他們的數(shù)學素養(yǎng)和綜合素質(zhì),使他們在未來的學習和生活中更具競爭力和發(fā)展?jié)摿?。?shù)學教育對數(shù)學文化的要求也在不斷變化。2022年,教育部發(fā)布了《義務教育數(shù)學課程標準(2022版)》,要求將數(shù)學文化與教學過程相結合,讓學生在實踐中理解并創(chuàng)造數(shù)學知識,利用數(shù)學文化激發(fā)學生的學習興趣REF_Ref4132\r\h[1]。新課程標準的提出,數(shù)學文化在當前教育環(huán)境中的重要性和必要性,推動了數(shù)學文化在課堂教學中的發(fā)展。數(shù)學文化應該與實際生活相結合,讓學生了解數(shù)學在現(xiàn)實世界中的應用和意義。對數(shù)學文化的研究背景進行深入探討,能更好地理解數(shù)學的本質(zhì)和價值,為數(shù)學教育的改革和發(fā)展提供理論支持。同時,也有助于推動數(shù)學在各個領域的應用和創(chuàng)新。研究意義數(shù)學知識并不是孤立的,它與社會的文化緊密相連。數(shù)學作為一種文化,已經(jīng)成為人類文化的重要組成部分。所以,為了使數(shù)學與文化高度結合,教學中可以將數(shù)學文化融入課堂中,以達到更好的教學效果。本文主要以初中“一元一次方程”單元為主要對象,討論數(shù)學文化視角下的課堂教學如何展開。課堂教學不單單是給學生傳授知識,更應該透過知識為學生傳播一些精神文化和建立思維模式。所以在課堂中,融入數(shù)學文化可以很好地體現(xiàn)數(shù)學知識學習與文化傳承的相互融合?!耙辉淮畏匠獭敝R與現(xiàn)實生活中的許多問題密切相關。例如,經(jīng)濟問題、物理問題、工程問題等都可能涉及一元一次方程的運用。通過研究一元一次方程,將數(shù)學知識與實際問題相結合,提高學生運用數(shù)學知識解決實際問題的能力,培養(yǎng)學生的應用意識和創(chuàng)新思維。從數(shù)學文化的角度為一元一次方程內(nèi)容的教學增添了深度和廣度。了解一元一次方程的歷史發(fā)展、數(shù)學思想方法的演變,以及其在不同文化中的應用和傳播,可以豐富學生的數(shù)學文化素養(yǎng),拓寬他們的數(shù)學視野。因此,數(shù)學文化視角下課堂教學模式的探究,具有重要的教育意義和應用價值,可以為教學改革提供新的思路和方法,提升學生的數(shù)學素養(yǎng)。研究內(nèi)容在新時代教育背景下,促進學生全面發(fā)展,培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)。教學中不能只傳授知識,更應該在掌握基本知識的基礎上,讓學生了解其根源,從而提升數(shù)學思想和精神。在“一元一次方程”單元教學中,通過引入不同數(shù)學文化背景的問題與實例,使學生知曉不同文化中數(shù)學的應用及發(fā)展,培養(yǎng)其對數(shù)學的文化意識。課堂教學中為學生介紹,具有代表性的人物與研究過程中的趣事,以及產(chǎn)生的思想和精神,借此推動學生從文化背景了解知識。研究選取兩個班進行教學實踐,通過同課異構教學,旨在檢驗兩個班級課堂教學后的差異,判斷哪種授課方式對學生幫助更大、更具實效性,最后給出教學實踐分析與教學建議。研究現(xiàn)狀針對數(shù)學文化視角下的課堂教學,國內(nèi)的研究者提出了不同的觀點,這些學者認為講授數(shù)學知識,可以從數(shù)學文化的角度去考慮講解,從而提高學習效率。陶慧在《基于數(shù)學文化視角下的課堂教學實踐與思考》中提到,數(shù)學文化在新課改中的作用,讓人們認識到了數(shù)學文化的重要性。但在實際的課堂教學中,數(shù)學文化教學還存在諸多問題REF_Ref4435\r\h[2]。韓玲玲在《基于數(shù)學文化視角的初中數(shù)學教學策略》敘述了,數(shù)學文化在教學中缺失的原因,是教師素質(zhì)文化不足和數(shù)學文化滲透不充分,以及數(shù)學教材和試題中的數(shù)學文化缺乏REF_Ref4476\r\h[3]。鄭強在《論課程形態(tài)的數(shù)學文化及其教育價值的實現(xiàn)》主張,將數(shù)學文化融入課程形態(tài)中,以實現(xiàn)數(shù)學教育的價值。他認為,數(shù)學文化是由數(shù)學知識、思想方法、實踐活動和社會文化等因素構成的一種文化形態(tài)REF_Ref4584\r\h[4]。在王凱閱的文中提到,傅贏芳的《對數(shù)學課程中有關數(shù)學文化的思考》敘述了,數(shù)學文化在數(shù)學教育中的重要性。介紹了數(shù)學文化的概念和內(nèi)涵,并舉例說明了數(shù)學文化對于學生數(shù)學學習的重要作用。同樣地,陳克勝的《基于數(shù)學文化的數(shù)學課程再思考》提出了,數(shù)學文化在數(shù)學教育中的價值。他指出,數(shù)學文化的意義非常豐富,不僅包含了數(shù)學的發(fā)展史和思想體系,還包括了數(shù)學的應用場景和解決問題的方法。因此,在教學中需要根據(jù)不同的內(nèi)容選擇合適的引導方式REF_Ref28756\r\h[5]。國外學者關于數(shù)學文化滲透的研究已經(jīng)有了相當豐富的成果。例如,在數(shù)學教育領域,美國、英國、荷蘭等國家的研究者研究了不同文化背景下的數(shù)學教育模式和方法,探討了跨文化數(shù)學教學的有效性和可行性,并提出了相關的理論框架和實踐策略;在社會學領域,美國社會學家伯格等通過對不同國家和地區(qū)的數(shù)學文化滲透現(xiàn)象進行跨文化比較,分析了其背后的社會、經(jīng)濟、政治、文化因素等。同時分析了數(shù)學文化滲透的意義和價值,數(shù)學文化的滲透具有重要的理論和實踐意義。總體看來,雖然我國對于數(shù)學文化的研究比西方晚,但是也獲得很多研究成果。理論研究十分豐富,不管是課程教材內(nèi)容、還是數(shù)學學習方面都進行了大量的研究,通過閱讀學者的這些文章,為教師撰寫數(shù)學文化視角下的教學設計提供了許多幫助與引導,比如學者在文章中提到,新課改中增加了數(shù)學文化方面的內(nèi)容,這也告訴教師在授課時要熟讀課標,才能更好地開展教學。研究方法主要研究方法包括文獻研究法、比較研究法、問卷調(diào)查法以及案例分析法。通過閱讀大量的相關文獻、著作和教材,深入了解數(shù)學文化視角下的教學理念、方法及實踐經(jīng)驗。這些閱讀為撰寫論文提供了豐富的理論支撐,可以借鑒已有的研究成果,從而更加精準地把握數(shù)學文化視角下的教學活動設計和實施的具體做法。在查閱文獻的過程中,采用了比較研究法,通過仔細閱讀、觀察,找出不同論文之間的異同點,進一步挖掘其中所需的元素與亮點,使論文內(nèi)容更加完善與深入。為了更好地了解,學生對于數(shù)學文化的認知情況以及教師在教學過程中遇到的問題。本文采用問卷調(diào)查法,通過問卷的收集與分析,從而制定更加合理、貼合實際的教學計劃。隨后,采用案例分析法,選取兩個班級作為實驗對象,進行“一元一次方程”單元的課堂教學實踐。通過綜合分析,深入了解在數(shù)學課堂中融入數(shù)學文化的作用與效果,如何有效提升數(shù)學課堂教學,提出了針對性的對策和建議。數(shù)學文化融入教學的調(diào)查目前,眾多教師已經(jīng)意識到數(shù)學文化融入課堂的重要性,并積極嘗試在教學中融入相關內(nèi)容。一些教師會在課堂上介紹數(shù)學發(fā)展史上的杰出人物,以此來激發(fā)學生對數(shù)學學習的興趣。部分教師還會引導學生探討數(shù)學在現(xiàn)實生活中的應用,幫助學生理解數(shù)學的實用性以及教學過程中產(chǎn)生的思想。此外,學校也會組織數(shù)學競賽、數(shù)學社團等活動,讓學生更深入地了解數(shù)學文化。不過,數(shù)學文化融入教學也面臨著一些挑戰(zhàn)。比如,部分教師可能缺乏相關的培訓和資源,不知如何有效地將數(shù)學文化融入教學。另外,學??赡茉谡n程設置和評價方式上,對數(shù)學文化的重視程度不夠。所以,數(shù)學文化在普通初中的融入還有很大的發(fā)展空間,這就需要學校、教師共同努力,從數(shù)學文化的視角下讓學生更好地領略數(shù)學的魅力。調(diào)查目的及對象在教學實踐之前,對七年級部分學生進行深入調(diào)查,主要目的在于全面把握學生對數(shù)學文化的了解程度,以及學生對數(shù)學文化視角下課堂教學的興趣和態(tài)度。通過問卷調(diào)查的形式,收集關于學生對數(shù)學文化的認知情況,包括是否了解數(shù)學史、數(shù)學思想方法、數(shù)學應用等方面的內(nèi)容,以及他們對于數(shù)學文化的興趣點和期望。此外,通過調(diào)查學生對數(shù)學文化視角下的課堂教學的態(tài)度和看法,了解到學生對于這種新型教學方式的接受程度。這些信息對于教師來說,具有重要的參考價值,可以幫助教師更好地調(diào)整教學策略。確保數(shù)學文化能夠有效地融入課堂,提升學生的學習興趣和效果。同時,與部分教師進行訪談,了解他們對于數(shù)學文化的掌握情況與運用情況。教師的數(shù)學文化素養(yǎng)和教學經(jīng)驗將直接影響數(shù)學文化在課堂中的融入效果。通過與教師的訪談,可以了解教師對于數(shù)學文化的理解程度,以及他們在教學中運用數(shù)學文化的經(jīng)驗和困難。這些信息有助于為教師提供更具體的培訓和支持,提升教師在數(shù)學文化視角下的教學能力。綜上所述,調(diào)查的目的在于,全面把握教師和學生對于數(shù)學文化的認知和態(tài)度。為在數(shù)學文化視角下,開展課堂教學提供有力的數(shù)據(jù)支持和策略指導。調(diào)查設計本次調(diào)查以問卷星的形式進行發(fā)放。測試后,將收集到的數(shù)據(jù)進行分析和轉化。本次問卷共發(fā)105份,收回問卷102份,其中有效問卷為102份。使用問卷和訪談提綱是通過閱讀大量相關文獻,并結合研究目的進行設計和編制。學生問卷共有10道選擇題,包括8道單選題和2道多選題,呈現(xiàn)兩大主要內(nèi)容:第1、2、3、4、6題是學生對數(shù)學文化的了解;第5、7、8、9、10題是學生對數(shù)學文化的態(tài)度。除了要了解學生對數(shù)學文化的了解情況,同時還要了解教師在課堂中對于數(shù)學文化的傳播情況,對于教師的調(diào)查主要是通過訪談法,在談話過程中了解教師對數(shù)學文化視角下的數(shù)學課堂教學有何看法。通過調(diào)查,為數(shù)學文化融入數(shù)學課堂教學奠定一定的基礎,并找到合適的教學方法,從而提高學生接受知識的能力。調(diào)查結果分析(1)問卷結果分析圖2.1圖2.2圖2.3圖中可看出學生對數(shù)學文化的了解并不多,有一半以上的學生對數(shù)學文化不是很了解。其中,僅有39.22%的學生比較了解數(shù)學文化,甚至將近1.96%的學生幾乎不了解數(shù)學文化。同時發(fā)現(xiàn),學生不了解數(shù)學文化的原因是:平時閱讀與數(shù)學文化相關的書籍較少以及教師在課堂中缺少講解。了解到學生希望數(shù)學文化以圖片和文字的形式展現(xiàn)以及教師在課堂中加以介紹。所以假期,教師可向學生推薦有關數(shù)學文化的書籍,或是在假期作業(yè)中布置與數(shù)學文化相關的小任務,從而提高學生對于數(shù)學文化的了解情況。圖2.4圖2.5圖2.6從圖中可以看出,學生對數(shù)學文化融入課堂教學充滿了期待。雖然在初中階段,學生的主要學習目標是應對中考這一應試型考試,但他們?nèi)钥释跀?shù)學課堂中接觸到更多關于數(shù)學文化的內(nèi)容。因此,教師在教學時,不能僅僅為了應付考試而教授知識。在當今社會,更需要全面發(fā)展的人才。因此,從數(shù)學文化的視角進行教學,有助于從不同層面培養(yǎng)學生,使他們具備更廣泛的知識背景和更深入的學科理解。這樣的教學方式不僅有助于提升學生的數(shù)學學習興趣,還能為社會培養(yǎng)更優(yōu)質(zhì)的人才。所以,教師應當在教學中注重數(shù)學文化的滲透,以促進學生全面發(fā)展。圖2.7圖2.8以上題目可以深入了解學生對數(shù)學文化的掌握情況,進而有針對性地設計教案,以提升教學效果。教案的設計應當充分考慮學生的實際情況,使數(shù)學文化自然融入日常教學中,使學生在學習數(shù)學知識的同時,能夠深刻感受到數(shù)學與其他學科的緊密聯(lián)系。通過引導學生,探索數(shù)學知識與其他學科知識的交匯點,可以幫助學生認識到數(shù)學并非孤立存在,而是與其他學科相互促進、共同發(fā)展的。從而培養(yǎng)他們的跨學科思維能力和綜合素養(yǎng)。(2)訪談結果分析與教師訪談后,對教師的反饋進行歸納和整理,得到以下結果:訪談五位教師均對數(shù)學文化有一定的認知,但認識尚不夠全面。部分教師認為,在數(shù)學文化視角下的教學僅需穿插故事、簡述文化,這顯然是片面的,盡管很多教師普遍認同數(shù)學文化融入課堂的重要性,但在實際操作中卻遭遇多重挑戰(zhàn)。學生普遍認為數(shù)學學科難度較大,加之中學階段數(shù)學課程內(nèi)容繁多、練習量大,使得數(shù)學文化融入課堂教學受到一定程度的阻礙。同時,家長和學生對于成績的高度關注。另外,無形中也為數(shù)學文化的教學實施增加了難度。大部分教師在實施數(shù)學文化教育時,缺乏足夠的理論指導和實踐經(jīng)驗。尤其是部分教師自身文化素養(yǎng)有待提升,對數(shù)學文化了解尚淺。因此,設計富有內(nèi)涵的數(shù)學文化教學方案顯得尤為困難。綜上所述,數(shù)學文化融入課堂不僅必要,而且迫切。解決上述問題,成為本文探討的關鍵所在。教師需要深入探索如何有效地將數(shù)學文化融入課堂教學,以提升學生的數(shù)學學習興趣和文化素養(yǎng),同時確保教學質(zhì)量不受影響。教案設計及實踐眾所周知,教師課前需要備教材、備學生、備教法,并撰寫教案。教案其實就是教師上課時的思路,是教學的重要指導工具。它可以幫助教師更好地準備和實施教學,提高教學質(zhì)量。同時,教案也是教學反思和改進的依據(jù),教師可以通過回顧教案,評估教學效果,總結經(jīng)驗教訓,并對未來的教學進行調(diào)整和改進。主要以“一元一次方程”單元為例設計教案并開展教學,教案設計時為了使學生更容易接受知識,在設計中加入了數(shù)學文化的元素,希望從數(shù)學文化的角度讓學生了解數(shù)學知識,拓展應用。“一元一次方程”單元內(nèi)容分析方程是代數(shù)學的核心內(nèi)容,一元一次方程則是最簡單的代數(shù)方程,也是所有代數(shù)方程的基礎。解決實際問題的過程中,利用方程思想是一個重點,對于相對簡單的問題,可以用列算式來解決;對于比較復雜的實際問題,用算式難以解決時,就需要用方程來解決,所以從算式到方程是數(shù)學的進步。在七年級“一元一次方程”單元教學中,核心內(nèi)容包括一元一次方程的概念,解一元一次方程以及一元一次方程的實際應用等。本文將從數(shù)學文化視角出發(fā),以“一元一次方程的概念”“等式的性質(zhì)”“解一元一次方程”這三個關鍵內(nèi)容為切入點。深入闡述,如何在數(shù)學課堂教學中有效融入數(shù)學文化。首先,對于“一元一次方程的概念”的教學,教師將引導學生從一元一次方程的演變過程來理解這一概念。通過講述一元一次方程的歷史淵源、發(fā)展脈絡以及在數(shù)學史上的重要地位,讓學生感受到數(shù)學文化的深厚底蘊和豐富內(nèi)涵。其次,在“等式的性質(zhì)”的教學中,將注重生活實例的融入。這種教學方式有助于學生更好地理解等式的性質(zhì),并培養(yǎng)學生的實際應用能力。最后,在“解一元一次方程”的教學中,則是將兩者融合。這三個案例的分析,可以看到數(shù)學文化在數(shù)學課堂教學中的重要作用。通過有效融入數(shù)學文化,不僅可以提高學生的學習興趣和積極性,還有助于培養(yǎng)學生的思維能力和文化素養(yǎng)。“等式的性質(zhì)”教學設計【課前分析】本課是七年級上冊第三章第一節(jié)第二課時的內(nèi)容。等式是數(shù)學中最基本的概念之一,它表示兩個數(shù)學表達式或數(shù)量之間的等價關系。在學生對等式和方程有了初步的認識后,進一步開展等式的性質(zhì)的教學,為后續(xù)學習解一元一次方程打下了堅實的基礎。在教學設計時,希望通過巧妙地融入數(shù)學文化,使學生深刻感受到數(shù)學與日常生活的緊密聯(lián)系,從而激發(fā)他們的學習興趣,有效突破學習的重難點。這樣的教學設計不僅能夠豐富課堂內(nèi)容,還能幫助學生更好地理解并應用數(shù)學知識,提升他們的學習效果。等式的性質(zhì)教學中,可以融入許多數(shù)學文化內(nèi)容。比如數(shù)學史,通過介紹天平的起源和演變,可以增強學生對科學研究的興趣和熱情。數(shù)學美,在于簡潔與和諧。等式的性質(zhì),即等式兩邊同時加上或減去相同的數(shù)值,便體現(xiàn)了這種對稱之美。當深入探索等式的性質(zhì)時,會發(fā)現(xiàn)其中充滿了符號語言。這些符號不僅代表了數(shù)學運算的精確性,更展現(xiàn)了數(shù)學邏輯的嚴密與優(yōu)雅。因此,通過學習和理解等式的性質(zhì),學生可以更深刻地感受到數(shù)學的美妙與魅力。同時,在講解題目的過程中會利用一些數(shù)學思想方法,比如類比思想、化歸思想、分類討論思想等?!窘虒W過程】片段一:圖3.1天平根據(jù)調(diào)查,學生對數(shù)學相關歷史故事感興趣的程度較高。所以在教學中,可以將天平與等式進行巧妙地對比,將天平視作等式的一個具象化表達。天平的中間橫梁可以看作是等式的等號,而天平的兩邊則對應于等式的左右兩側?!疤炱?,作為最古老的稱量物體質(zhì)量的計量器,其歷史可追溯至古埃及時期。最早的天平,是古埃及人利用石條作為橫梁,并在橫梁上鉆出三個孔,用以懸掛繩子,從而形成了天平的雛形。公元前1570年,古埃及人進一步改進了天平,將橫梁中點的金屬環(huán)掛在三腳架上,使得天平的測量更為精確。隨著歷史的演進,天平的設計和制造技術不斷完善。從三國時期的提系桿秤,到1945年瑞士發(fā)明的單盤天平,再到10年后的美國雙盤天平,天平的每一次變革都代表著人類對于精確測量的不懈追求。而如今,更是擁有電子秤等先進的測量工具,使得稱重變得更加便捷和精準”(直接通過等式的相關例題判斷來引入主題等式的性質(zhì))。圖3.1天平通過這種對比,學生可以更加直觀地理解等式的性質(zhì),感受到數(shù)學與日常生活實物的緊密聯(lián)系。這種教學方法也有助于培養(yǎng)學生的抽象思維能力和空間想象力,使學生更好地掌握數(shù)學知識。同時讓學生了解數(shù)學文化常識,拓寬學生知識。片段二:在教學中,用數(shù)學思想進行知識的講解對學生學習非常有幫助,教師巧妙地運用天平這一古老而實用的工具,引導學生通過動手操作來探究等式的性質(zhì)。學生們使用砝碼、積木、糖果等物品,模擬天平的運作過程,親身體驗等式兩邊同時加(或減)同一個數(shù)(或式子)時,等式仍然保持平衡的現(xiàn)象。教師口述指導與學生動手操作相結合,讓學生在實踐中觀察、思考和總結。通過親身感受這種變化,學生們能夠更深刻地理解等式的性質(zhì),即等式兩邊同時加(或減)同一個數(shù)(或式子),結果仍然相等。符號表示:學生類比等式性質(zhì)1自主探究等式性質(zhì)2,并以小組為單位進行探究,小組匯報后教師集體講解,從而得出等式性質(zhì)2:等式兩邊乘同一個數(shù),或同時除以同一個不為0的數(shù),結果仍相等。符號表示:.(在對非實驗班進行教學時不使用天平,直接通過算式運算來引導學生發(fā)現(xiàn)等式的性質(zhì))通過讓學生親自動手操作,能夠更加直觀地引導學生感受知識的魅力。在準備道具時,除了砝碼外,還特意加入了糖果等物品,這不僅豐富了操作材料,更能夠極大地提高學生的興趣和積極性。采用類比學習思想,是為了激發(fā)學生的思考潛能,讓學生學會舉一反三,從已知中探索未知。同時,類比思想作為數(shù)學文化中的重要組成部分,希望通過這種方式讓學生逐步掌握這一方法,培養(yǎng)他們的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。而在等式性質(zhì)的推導過程中,學生還能夠感受到數(shù)學的對稱性,體驗到數(shù)學的美,這樣的課堂不再枯燥,而是充滿趣味和探索。片段三:等式性質(zhì)的運用,教師給出例題:三個方程分別利用了等式的性質(zhì)1、性質(zhì)2以及兩者結合使用,教師要引導學生判斷用哪個性質(zhì),并將方程最終化為“”的形式。第(3)題相對來說比較復雜,教師可以讓學生分組探究,嘗試解答。最終發(fā)現(xiàn)該題有多種解法,進而告訴學生一題多解的思想,提醒學生要從不同角度思考問題。利用等式的性質(zhì)解一元一次方程是一個重點,要讓學生明白先做什么,再做什么,并理解化歸思想。通過第(3)題告訴了學生一題多解的思想方法,培養(yǎng)學生從不同角度思考問題的習慣,提高解題的靈活性和創(chuàng)新性。片段四:作業(yè)布置:講一個一元一次方程這一章中的數(shù)學小故事(對于非實驗班的作業(yè)就是課本上的題以及課堂練習上的題,不做其余擴展)“一元一次方程的概念”教學設計【課前分析】本課是七年級上冊第三章第一節(jié)第一課時重要的知識點,方程是代數(shù)學的核心內(nèi)容,是學生學習代數(shù)的起點。通過學習,學生不僅能夠迅速領會模型化思想的精髓,還能夠掌握解決實際問題的有效方法。為后續(xù)學習函數(shù)和一元二次方程打下了堅實的基礎。本節(jié)課,將從一元一次方程的發(fā)展脈絡,帶領學生追溯其歷史演變過程,讓學生明確什么樣的方程被稱為一元一次方程。在此基礎上,著重培養(yǎng)學生列出一元一次方程解決實際問題的能力,使學生能夠將理論知識與實際應用相結合,達到知行合一的效果。在講解一元一次方程的過程中,教師可以巧妙地為學生介紹表示未知數(shù)的方法?,F(xiàn)代數(shù)學中,通常使用字母如x、y、z來表示未知數(shù)。但在我國古代,智慧的數(shù)學家們則采用了富有文化內(nèi)涵的命名方式,如“天元、地元、人元”等來表示未知數(shù)。這樣的介紹不僅能讓學生感受到古人的聰明智慧,更能讓學生明白,面對困難時,辦法總比問題多的道理。為了進一步拓寬學生的視野,教師還可以為學生介紹一元一次方程的發(fā)展史。在講述這一歷程時,教師可以為學生推薦一些相關的經(jīng)典書籍,如《對消與還原》《九章算術》等。通過閱讀這些書籍,學生可以更加深入地了解一元一次方程的歷史背景、演變過程以及在實際問題中的應用。這樣的教學方式不僅讓學生從知識的本身去了解和掌握知識,更能讓他們通過不同的途徑和方式,與知識更加親近?!窘虒W過程】片段一:課前為學生介紹一元一次方程的發(fā)展史,“一元一次方程的歷史可以追溯到三千多年前的古埃及,那時的萊茵德紙草書中就已有相關的記載。隨后,在公元820年左右,花拉米子提出對消與還原中的一元一次方程思想,為這一領域的發(fā)展奠定了重要基礎。到了12世紀,印度的婆什伽羅則運用假設法解一元一次方程,進一步推動了這一領域的研究。隨著歷史的推進,16世紀的韋達創(chuàng)立了符號代數(shù),提出了方程的移項等重要概念,使得一元一次方程的解法更加系統(tǒng)化。最后,在1859年,數(shù)學家李善蘭正式命名了“一元一次方程”,使得這一數(shù)學術語得以廣泛傳播和應用。此外,還可以引導學生閱讀課本第84頁的閱讀與思考部分,讓他們自行探索方程發(fā)展的歷程,從而加深對這一知識的印象。同時,教師還可以為學生推薦相關的書籍,讓他們在課后進行閱讀。通過閱讀,學生不僅能夠從知識的本身去了解知識,還能培養(yǎng)自己的閱讀能力和自學能力,為未來的學習打下堅實的基礎”(非實驗班直接以實際問題的講解,讓學生通過列出的方程,總結出一元一次方程的概念)。片段二:將學生分為幾個小組,讓學生小組合作解決問題。問題情景設定為:“古時候,有兩位旅者從同一地點出發(fā),沿著同一條道路前往遠方的城市??祚R的速度是每小時70里,慢馬的速度是每小時60里。快馬比慢馬早到目的地1小時。請問,從出發(fā)地到目的地的距離是多少里?”學生根據(jù)問題列出一元一次方程,,,從而引出一元一次方程的概念??偨Y出一元一次方程的概念只含有一個未知數(shù)并且未知數(shù)次數(shù)都是1,等號兩邊都是整式,這樣的方程叫一元一次方程。利用歷史中的典故問題來進行知識的講解,不僅能讓學生了解歷史,還能促進學生對數(shù)學實際應用價值的認識。同時,這種類型的問題,通常需要采用數(shù)形結合思想和分類討論思想等,有助于培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力。因此,教師可以在講解過程中,通過引入生動的歷史典故,引導學生運用數(shù)學知識去分析和解決問題,讓他們在探索中感受到數(shù)學的魅力和實用性。這樣,學生不僅能更好地掌握數(shù)學知識,還能提升他們的判斷能力和推理能力。片段三:作業(yè)布置:為了讓學生探究數(shù)學與其他學科各方面的聯(lián)系,布置一個數(shù)學文化拓展作業(yè),讓學生下去查找或討論一元一次方程,在現(xiàn)代科學和工程中的應用。除了拓展作業(yè)外,再給學生推薦一些關于數(shù)學文化的書籍,旨在幫助學生加深對數(shù)學文化的了解。課后作業(yè)的布置,希望豐富學生的數(shù)學知識,讓學生了解數(shù)學的發(fā)展歷程和應用領域。(非實驗班的作業(yè)布置上不做數(shù)學文化的相關擴展)“解一元一次方程”教學設計【課前分析】本課是七年級上冊第三單元第二節(jié)的內(nèi)容,其內(nèi)容包括用合并同類項、移項、去括號和去分母等方法解一元一次方程。它是初中數(shù)學的一個重要基礎知識點,為后續(xù)學習一元二次方程和二元一次方程組打下了堅實的基礎。通過學習,學生對方程將會有更深入的認識,能更好地激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣。本節(jié)課是為了讓學生掌握使用去分母,去括號,移項和合并同類項等方法解一元一次方程,并學會運用這些方法來解決實際問題。并通過數(shù)學文化的引入,讓學生感受數(shù)學與現(xiàn)實生活的聯(lián)系,培養(yǎng)學生的思維能力和創(chuàng)新精神。解一元一次方程中,利用移項的方法解一元一次方程時,可以引入古代的數(shù)學著作《對消與還原》,為了更生動地引入去括號的知識點,可以播放哪吒鬧海的視頻片段。在探討利用去分母解一元一次方程時,可以向學生展示英國倫敦博物館保存的紙草書,通過了解紙草書中的內(nèi)容,學生可以更加深入地理解數(shù)學的發(fā)展歷程,并認識到數(shù)學文化對于現(xiàn)代數(shù)學的影響。此外,一元一次方程在生活中的應用非常廣泛,它涉及工業(yè)、經(jīng)濟、工程、電話費計算以及比賽評分等多個領域。所以在講解實際問題的過程中給學生介紹相關的數(shù)學文化知識,有助于培養(yǎng)歷史責任感和使命感。圖3.3圖3.3紙草書圖3.2阿爾·花拉子米【教學過程】片段一:給學生介紹對消與還原的解題思想,“約公元825年,中亞細亞數(shù)學家阿爾·花拉子米寫撰寫了一本代數(shù)著作,其核心內(nèi)容聚焦于如何解方程。這本書的拉丁譯本被命名為《對消與還原》。其中“對消”指的是通過某種方式將方程中的各項進行成對消除,實際上就是現(xiàn)在解方程時所使用的合并同類項,而“還原”則是要將方程轉化為“”的形式,”即現(xiàn)在所說的移項。給學生介紹對消與還原的解題思想,能加深學生的理解,提高學生的解題能力(直接以課本上的相關例題講解來作為該堂課的導入,讓學生在解決實際問題的過程中去探尋解一元一次方程的方法)片段二:根據(jù)之前的問卷調(diào)查結果,學生希望數(shù)學文化以圖片形式展現(xiàn)或在課堂中以教師講解為主。因此,在授課環(huán)節(jié),教師決定采用視頻與故事相結合的方式,給學生講解哪吒鬧海的故事情節(jié)?!皞髡f在很久很久以前,有個叫哪吒的孩子與東海龍王的三太子,在東海岸上展開了一場驚心動魄的決斗,三太子為了戰(zhàn)勝哪吒,派出了他的得力助手夜叉前來應戰(zhàn)。哪吒與夜叉各顯神通,分身有術、打得飛沙走石、昏天暗地,場面極為激烈。不一會兒,哪吒便使出了他的絕技——三頭六臂。而夜叉也毫不示弱,展現(xiàn)出了八臂一頭的形態(tài),兩人激烈地打在一起,只見空中飛舞著36個腦袋和108只手臂,讓一旁觀戰(zhàn)的人們一時竟分不清有幾個哪吒和夜叉在戰(zhàn)斗。”設計意圖:通過這樣的問題,引導學生,運用數(shù)學思維和邏輯推理來解析故事中的情境,從而加深對一元一次方程中合并同類項和移項等概念的理解。這樣的教學形式,不僅能給學生宣傳中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,還能增強學生對文化的認同感和自豪感。片段三:給學生展示一副紙草書的部分圖,并向學生介紹“這副紙草書目前珍藏在英國倫敦博物館。紙草書是古代埃及人智慧的結晶,他們使用象形文字,將這些文字寫在一種由紙莎草壓制而成的草片上。這部著作大約寫于公元前1700年左右,它記錄了古代的數(shù)學問題和解法,展現(xiàn)了古埃及的數(shù)學文化。這部書中記載了許多數(shù)學問題,其中有一道著名的求未知數(shù)的問題:一個數(shù),它的三分之二,它的一半,它的七分之一,它的全部,加起來總共33,求這個數(shù)。()通過這個題目來引出主題用去分母解一元一次方程。”用數(shù)學史的方式導入,可以使學習過程更加有趣和富有啟發(fā)性。數(shù)學歷史中充滿了各種數(shù)學文化的提出、探索和解決過程。通過學習,學生可以接觸到古代數(shù)學家的思維方式和推理方法,從而培養(yǎng)學生的邏輯思維和推理能力。片段四:解一元一次方程時應有方向性地選擇一些實際問題,因為它在物理、經(jīng)濟和工程方面都有涉及,所以在講解實際問題的過程中給學生分析數(shù)學文化,讓數(shù)學知識與文化聯(lián)系起來。這樣可以幫助學生了解數(shù)學文化在不同領域的應用,拓寬學生的數(shù)學知識面。并且可以幫助學生增強文化自信,培養(yǎng)他們對民族文化的認同感。實踐情況及結果實踐情況(1)實驗組和對照組實驗前的對比分析在教學開始前,對龍廣二中七(7)班和七(8)班的同學進行了觀察,選取成績相仿的兩個組作為對照組和實驗組。這兩個組都是這個學校實驗班的學生,通過了解,這兩個班的成績水平差不多。為了證明兩個班的水平差不多,以兩個班第一次月考成績?yōu)榛鶞剩撸?)班在第一次月考中平均分是80.3分,七(8)班在第一次月考中平均分是79.8,根據(jù)學生第一次的平均分來看,兩個班的水平相當,差距不大,可以作為兩個組來對照分析。(2)實驗組和對照組實驗后成績統(tǒng)計根據(jù)學生對數(shù)學文化的了解和學生的實際情況開展教學實踐,一個組為實驗組,另一個組為對照組。實驗組在課堂教學中,利用數(shù)學文化設計并開展教學,對照組則不利用數(shù)學文化進行設計。在實驗時,保持其他因素一致,例如作業(yè)量和教學進度都保持一致,以保證沒有偏差。兩個班進行教學后,通過比較兩個組的數(shù)學成績,以驗證教學效果。通過研究,可以更深入地了解數(shù)學文化在數(shù)學教學中的作用,有助于以后的實踐教學,從而提高學生的學習效果。經(jīng)過第三次月考分析,實驗組七(8)班的數(shù)學成績平均值為92.3分。對照組七(7)班的數(shù)學成績平均值為81.8分。通過兩個班的第三次月考成績對比結果可以看出,實驗組和對照組的數(shù)學成績存在一定的差異。這也說明了數(shù)學文化視角下的數(shù)學課堂教學可以有效地提升學生的成績。圖4.1圖4.1實踐結果從數(shù)學文化視角下進行數(shù)學課堂的教學,可以對學生的數(shù)學成績產(chǎn)生一定的影響,在一定程度上提高學生的學習積極性。在兩個班進行教學時,盡可能保證兩個班教學相近,沒有其他方面的差異。而在課堂教學之后,通過對學生的月考成績進行分析,發(fā)現(xiàn)了從數(shù)學文化視角下進行課堂教學。將數(shù)學文化融入課堂教學的做法,從一定意義上來說可以提高學生的數(shù)學成績,驗證了結論的有效性。所以在教學中,應該適當融入數(shù)學文化,從而培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)、激發(fā)學習興趣、塑造個性品質(zhì)以及拓寬視野教學建議從數(shù)學文化的視角來看,教學中可以適當?shù)丶尤霐?shù)學文化知識,幫助學生更好地理解數(shù)學知識,從知識的根源去理解知識,才能更好地掌握。需要學生與教師共同努力,一起去創(chuàng)造更好的課堂。課堂中學生作為學習的主體,學生既要在老師的引領下積極進取、不斷探索、掌握教師在教學活動中滲透的數(shù)學文化內(nèi)容,更要在課余時間通過多種途徑加強數(shù)學文化理論知識的學習。首先,學生可以利用課余時間去查閱課程中涉及的數(shù)學文化知識,從而了解數(shù)學文化的相關內(nèi)容,提升學生文化素養(yǎng)。其次,教師可以讓學生自行通過閱讀數(shù)學文化的相關書籍刊物,利用視頻推送、網(wǎng)絡搜索或者一些網(wǎng)絡公開課(如:微課、慕課堂、科普公眾號、短視頻)等多種途徑去主動學習一些感興趣的、符合現(xiàn)階段學習的數(shù)學文化內(nèi)容,加強學生對于數(shù)學文化理論知識的系統(tǒng)學習REF_Ref2446\r\h[6]。教師作為課堂教學的組織者,數(shù)學文化素養(yǎng)是體現(xiàn)教師教學能力的基礎。在提升自身的數(shù)學文化素養(yǎng)方面,首先教師需要具有良好的閱讀習慣,通過長期的積累,使教師成為一個具有學識魅力的人。同時,在數(shù)學文化的汲取中教師還需要注重與時俱進,將數(shù)學文化與當代社會的發(fā)展進行有效地融合。最后,教師必須通過實踐加強對文化素材的收集。同時,還可以通過多元化的學習模式,開展數(shù)學文化實踐調(diào)查提升教師的文化底蘊,培養(yǎng)高雅的藝術情懷REF_Ref4476\r\h[3]。在數(shù)學教學中,數(shù)學文化是一個極為寶貴的資源,它可以為課堂注入生動的元素,使數(shù)學知識不再枯燥。例如在講解“勾股定理”時,教師可巧妙地運用數(shù)學史,通過講述畢達哥拉斯發(fā)現(xiàn)勾股定理的傳奇故事,激發(fā)學生的好奇心與探索欲。在后續(xù)的證明過程中,教師可以引導學生運用特殊到一般的思想,或者通過數(shù)形結合的方式,逐步培養(yǎng)學生的思維能力和探究問題的能力。此外,趙爽弦圖這一古老而智慧的證明方法同樣可以用于教學創(chuàng)新。教師首先為學生介紹趙爽弦圖的原理,然后組織拼圖活動,鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)造力,用自己的方式證明勾股定理。這樣的活動不僅能激發(fā)學生的學習興趣,還能讓學生在動手操作中深化對知識的理解。數(shù)學文化的加入,使得數(shù)學學習不再沉悶和死板,而是變得充滿趣味性和探索性。它拉近學生與數(shù)學知識之間的距離,讓學生更加熱愛數(shù)學,也更加愿意深入探索數(shù)學的奧秘。實際上,數(shù)學文化的應用并不僅限于“勾股定理”這樣的特定知識點。在幾何、代數(shù)、概率等各個數(shù)學領域,都可以找到與數(shù)學文化相結合的切入點。教師可以根據(jù)具體的教學內(nèi)容,靈活選擇數(shù)學史故事、數(shù)學家的貢獻、數(shù)學在生活中的應用等素材,將其融入教學中。這樣不僅能豐富教學內(nèi)容,還能幫助學生更好地理解數(shù)學的本質(zhì)和價值,培養(yǎng)他們的數(shù)學素養(yǎng)和綜合能力。在傳統(tǒng)的教學評價中,應試教育的影響使得成績往往成為評價學生的唯一標準。然而,這種過于注重結果性的評價方式存在明顯的局限性。過分關注學習活動的結果,往往會忽視學生在過程中的進步與努力,可能導致學生過于追求分數(shù)而忽略了真正的學習體驗。因此,教師應當轉變評價觀念,更加注重過程性的評價,而不僅僅看重結果。評價學生時,不應僅局限于數(shù)學知識的掌握程度,更應關注他們對數(shù)學文化的理解和應用能力。通過多元化的評價方式,可以更全面地評估學生的數(shù)學素養(yǎng)和綜合能力。例如,可以結合學生在課堂上的表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、小組合作能力、數(shù)學文化活動的參與度等方面進行評價。同時,鼓勵學生參與數(shù)學文化的實踐活動,如數(shù)學史的研究、數(shù)學模型的構建等,通過這些活動來評價學生對數(shù)學文化的理解和應用水平。這樣的評價方式不僅能夠更準確地反映學生的實際水平,還能培養(yǎng)學生的思維品質(zhì),促進學生全面發(fā)展。因此,我們應該積極推動教學評價的多元化,讓評價更加科學、合理和有效。結語在數(shù)學文化視角下的初中課堂教學中,不僅關注數(shù)學知識的傳授,更要致力于培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)和文化意識。通過巧妙融入數(shù)學史、數(shù)學思想方法和數(shù)學應用等方面的內(nèi)容,為學生展現(xiàn)更廣闊的數(shù)學世界,讓其感受到數(shù)學的魅力和價值。在這個過程中,教師強調(diào)了數(shù)學與生活的緊密聯(lián)系,鼓勵學生積極發(fā)現(xiàn)并嘗試解決生活中的數(shù)學問題。同時,教師還引導學生欣賞數(shù)學之美,培養(yǎng)他們的邏輯思維和創(chuàng)新能力,使學生在數(shù)學的探索中不斷成長。以數(shù)學文化為視角的數(shù)學課堂,無疑為學生的學習生活增添了更多的色彩和樂趣。它激發(fā)了學生對數(shù)學的熱愛和探索精神,讓學生更加愿意用數(shù)學的眼光觀察世界,用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界,用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界。希望大家共同努力,為學生的數(shù)學學習和發(fā)展創(chuàng)造更好的環(huán)境和條件,讓數(shù)學成為學生成長道路上的得力助手和親密伙伴!MACROBUTTONAcceptAllChangesInDoc參考文獻中華人民共和國教育部.義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2022.陶慧.基于數(shù)學文化視角下的課堂教學實踐與思考[J].數(shù)學大世界(上旬),2021(01):63.韓玲玲.基于數(shù)學文化視角的初中數(shù)學教學策略[J].中國校外教育,2019(03):137+140.牛騰,鄭強.論數(shù)學文化視角下的中學數(shù)學課堂教學[J].齊魯師范學院學報,2012,27(05):14-18.王凱閱.數(shù)學文化融入高中數(shù)學課堂教學的研究[D].遼寧師范大學,2023.劉倩.數(shù)學文化融入高中數(shù)學的教學策略與實踐

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