在数学教学中渗透中华优秀传统文化

2020-01-15 13:20陈述佗
广东教育·综合 2020年12期
关键词:民间艺术轴对称工业

陈述佗

中华优秀传统文化在人类文化中占据了举足轻重的地位,博大精深、源远流长,如中国汉字、民间艺术、脸谱、剪纸、造桥工艺等,它们就像一颗颗璀璨明珠,记载着中华五千年的历史。数学是人类文化的重要组成部分,而人文底蕴也是中学生应具有的核心素养之一。初中数学教师要充分挖掘中华优秀传统文化与数学内容的契合点,有效融合后在教学过程中进行渗透,让课堂教学呈现一种文化美,从而提高学生的数学核心素养。

一、中国民间艺术融入数学课堂教学

中国民间艺术种类繁多且富有特色,但是学生了解的不多,对其真正的内涵、用途更是知之甚少。在数学教学中,教师可以合理地将此类内容融合进去,让学生不仅了解、体会到了中国劳动人民的智慧,也会让数学课堂呈现艺术美。

在教学《几何图形初步》中“两点确定一条直线”这一定理的时候,我在课堂中向学生展示了木工师傅的“线墨盒”这种专业的画线工具,并简单介绍其作用和操作步骤,最后让学生亲自体验画线过程,最终让学生真正明白一个原理:两点确定一条直线。在这个教学环节中,“线墨盒”这种艺术品较好地激发了学生的学习兴趣,提高了课堂教学质量。

在教学《轴对称》的时候,结合轴对称图形具有沿着某一条线折叠、左右两边能够完全重合的特点,设计寻找具有对称特征的中国汉字的游戏。在这个游戏中,学生能够快速找出田、喆、土、口等汉字,更加有趣的是有学生发现班上有的同学的姓名也含有具有轴对称特征的汉字。通过找字游戏,学生亲身经历“感受轴对称图形”的过程,增强自己的学习兴趣,体会到了中国汉字的美妙。

剪纸是中国最为常见的民间艺术之一,教师可以将剪纸引入数学教学中。在教学第十三章《轴对称》有关探索等腰三角形性质的时候,为了让学生更加直观、方便得出等腰三角形的性质,依次设置了如下的剪纸活动。

数学活动1:按照所示,把一张长方形的纸按图1中虚线对折,并剪去阴影部分,再把它展开,观察得到的△ABC 有什么特点?

数学活动2:在纸上任意画一个等腰三角形,剪下来再折一折,猜想还成立吗?

学生在活动中经历了操作、展示、观察、猜想等过程。剪纸不仅可以提高学生的实践能力,还可以充分发挥学生的想象力,培养学生的创新思维能力。

阴阳八卦图可以作为第二十三章《旋转》的教学素材,让学生通过阴阳八卦图体会中心对称的真正内涵;戏曲中的皮影戏可以作为第二十九章《投影与视图》的教学素材,让学生在皮影戏中理解平行投影就是平行光线形成的影子;等等。

中国民间艺术与数学课堂教学的有机融合,不仅能够让中国民间艺术得到发扬光大,也能促进数学教学良好发展,有助于学生学习兴趣的培养。

二、中国工业文化融入数学课堂教学

工业是强国之本,文化是民族之魂。在数学教学中融入中国工业文化,讲述中国工业故事,传播中国特色工业文化,展示大国工业新形象,可以让学生在数学课堂上感受优秀传统文化的独特魅力,树立民族自豪感,数学课堂因此呈现工业美。

中国建筑艺术源远流长。卯榫结构的家具、中国传统建筑房屋和园林都可以作为数学课堂教学的素材。第十三章《轴对称》的教学中,我多次展示“天人合一”“以人为本”的建筑图片,让学生感受中国传统建筑的魅力。

造桥工艺是中国工业文化之一。教师可以根据实际选择合适的教学素材并在课堂中展示教学模型。例如在第二十四章《圆》第二课时的教学中,采用教科书的例题:赵州桥是我国隋代建造的石拱桥,距今约有1400年的历史,是我国古代人民勤劳与智慧的结晶。它的主桥是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为60m,拱高(弧的中点到弦的距离)为10m,你能求出赵州桥主桥拱的半径吗?

学生能够根据赵州桥的模型画出几何图形是解决本问题的关键。

如图3,用弧AB表示主桥拱,设弧AB所在圆的圆心为O,半径为R。

经过圆心O作弦AB的垂线OC,D为垂足,OC与弧AB相交于点C,连接OA。根据垂径定理,D是AB的中点,C是弧AB的中点,CD就是拱高。由题设可知:

AB=60m,CD=10m

∵ OC⊥AB

∴ AD=■AB=30m,OD=OC-CD=R-10

根据勾股定理,得

OA2 = AD2+OD2

即R2 = 302+(R-10)2

解得R=50(m)

即主桥拱半径约为50m。

中国航天技术日新月异,是國家综合国力的象征。在数学教学中融入中国航天的内容,能够激发学生的爱国情感,培养学生的民族自豪感。第二十八章《锐角三角函数》解直角三角形的应用中采用如下教材的例题:2012年6月18日,“神舟”九号载人航天飞船与“天宫”一号目标飞行器成功实现交会对接。“神舟”九号与“天宫”一号的组合体在离地球表面343km的圆形轨道上运行,如图4所示,当组合体运行到地球表面上P点的正上方时,从中能直接看到的地球表面最远的点在什么位置?最远点与P点的距离是多少(地球半径约为6400km, π取3.142,结果取整数)?

学生要理解从飞船上能最远直接看到的地球上的点,应是视线与地球相切时的切点。如图5,⊙O表示地球,点F是飞船的位置,FQ是⊙O的切线,切点Q是从飞船观测地球时的最远点,弧PQ的长就是地面上P、Q两点间的距离,为计算弧PQ的长需先求出∠POQ(即∠a)的度数。

解:在图5中,FQ是⊙O的切线,△FOQ是直角三角形。

∵ cosa=■=■≈0.9491

∴ ∠a≈18.36°

∴ 弧PQ的长为

■×6400≈■×6400≈2051

当飞船在P点正上方时,从飞船观测地球时的最远点距离P点约2051km。

工业是国家利器。数学课堂中以中国工业文化为背景设置题目,学生通过对此类题目的阅读以及解答过程实际上就是对我国工业文化的感悟和理解,自然也会在其中领略中国工业的强大。

三、中国数学史融入数学课堂教学

中国数学史对学生具有激励和激趣功能,通过在课堂上展示数学家的图片、人生经历、励志故事等,激发学生学习数学的热情,更能让学生感受数学的内在美。

例如在第六章《实数》的教学活动课中,设置这样的活动内容:据说,我国著名数学家华罗庚在一次出国访问途中,看到飞机上邻座的乘客阅读的杂志上有一道智力题,求59319的立方根。华罗庚脱口而出:39。众人十分惊奇,忙问计算的妙计。

你知道怎样迅速准确地计算出结果的吗?请按照下面的问题试一试:

(1)由103=1000,1003=1000000,你能确定■是几位数吗?

(2)由59319的个位数是9,你能确定■的个位数是几吗?

(3)如果划去59319后面的三位319得到数59,而33=27,43=64,由此你能确定■的十位数是几吗?

学生通过合作与交流,得到的结论是:3的立方是27,那么30的立方是27000,(小于59000);同理,4的立方是64,那么40的立方是64000(大于59000),由此可得59319 肯定是三十几的立方,十位数是3;接着思考什么数的立方的个位是9,只能是9(9的立方个位是9),因此得到59319的立方根是39。

再如讲授第十七章《勾股定理》章前言的时候,可以将勾股定理的起源向学生介绍一下:在我国古代,人们将直角三角形中短直角边叫勾,长的叫股,斜边叫弦。根据我国古代数学书《周髀算经》记载,在约公元前1100年,人们就已经知道,如果勾是三、股是四,那么弦就是五,后来人们进一步发现并证明了这一关系——两条直角边的平方和等于斜边的平方,这就是勾股定理。

中华优秀传统文化是中华民族的瑰宝,也是数学教学的宝贵素材。在初中数学教学过程中,重视优秀传统文化的渗透,不仅有助于数学课堂的精彩呈现,更有助于学生文化素养的提高。

责任编辑 罗 峰

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