【摘要】將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入到中考數(shù)學(xué)題中,在題目中設(shè)置較多的迷惑信息,使得題目變得更長、更有深度、更具有教育意義,這樣不僅能更有效、全面地考查學(xué)生對知識的掌握程度以及解決復(fù)雜問題的能力,還能更好地鍛煉學(xué)生在高強(qiáng)度壓力下的的心理素質(zhì),以此來培育適應(yīng)學(xué)生終身發(fā)展的核心素養(yǎng).本文主要從涉及中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的中考數(shù)學(xué)題入手,重點(diǎn)介紹了題目背景以及解法,并提出了一些科學(xué)、合理的解題策略及教學(xué)建議.
【關(guān)鍵詞】中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化;中考;數(shù)學(xué)
0前言
中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化是中華民族文明、風(fēng)俗、精神的總稱,是我國古代勞動人民在長期的生產(chǎn)生活中總結(jié)出來的相對穩(wěn)定的文化形態(tài),也是中華民族的集體智慧在現(xiàn)代社會的具體體現(xiàn).數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)是準(zhǔn)確、客觀,本學(xué)科是一門思想性和方法性極其豐富的學(xué)科,將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入到數(shù)學(xué)中考題中,借助中考這個平臺,不僅能夠多維度地考查學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的掌握程度,而且能夠充分發(fā)揮中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化特殊而強(qiáng)大的培根鑄魂的功能,使得學(xué)生在不斷地領(lǐng)略中華民族幾千年的發(fā)展進(jìn)程中積累下來的豐富多彩的數(shù)學(xué)文化遺產(chǎn)的過程中,達(dá)到提升核心素養(yǎng)的目的.
1中考中涉及到的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化內(nèi)容
1.1中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化內(nèi)容的分類
中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化可分為物質(zhì)遺產(chǎn)和非物質(zhì)遺產(chǎn)兩大類.具體類別如下:
縱觀全國各地近幾年的中考數(shù)學(xué)試題,出現(xiàn)過的涉及到的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化類型較多的有:古代經(jīng)典書籍、科技發(fā)明、文物古跡、民間故事等.本文結(jié)合幾道中考真題來展開具體論述.
1.2中考試題分析
1.2.1經(jīng)典書籍
例1(2022年江蘇連云港)我國古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中有這樣一個問題:“今有共買物,人出八,盈三;人出七,不足四.問人數(shù)、物價各幾何?”其大意是:今有幾個人共同出錢購買一件物品,每人出8錢,剩余3錢;每人出7錢,還缺4錢.問人數(shù)、物品價格各是多少?請你求出以上問題中的人數(shù)和物品價格.
解設(shè)人數(shù)為x,物品價格為y,根據(jù)題意每人出8錢,剩余3錢;每人出7錢,還缺4錢.
列出二元一次方程組:y=8x-3,
y=7x+4,
解得:x=7,
y=53.
答:有7個人,物品的價格為53錢.
分析《九章算術(shù)》是我國古代的一本數(shù)學(xué)著作,書中記載了246個數(shù)學(xué)問題.它的出現(xiàn)是中國古代數(shù)學(xué)形成完整體系的標(biāo)志,在當(dāng)時,是世界上最簡練有效的應(yīng)用數(shù)學(xué).本題出自《九章算術(shù)》,題目經(jīng)命題專家精細(xì)加工,再滲透數(shù)學(xué)思想和方法,不僅考查學(xué)生把實際問題轉(zhuǎn)化為方程組的能力,同時也體現(xiàn)出《九章算術(shù)》和現(xiàn)代中考的完美結(jié)合,能更好地傳承這一舉世無雙的數(shù)學(xué)巨著.
1.2.2科技發(fā)明
例2(2021年湖北鄂州)筒車是我國古代發(fā)明的一種水利灌溉工具,明朝科學(xué)家徐光啟在《農(nóng)政全書》中用圖畫描繪了筒車的工作原理,如圖1,筒車盛水桶的運(yùn)行軌道是以軸心O為圓心的圓.如圖2,已知圓心O在水面上方,且⊙O被水面截得的弦AB長為6米,⊙O半徑長為4米.若點(diǎn)C為運(yùn)行軌道的最低點(diǎn),則點(diǎn)C到弦AB所在直線的距離是().
解如圖3,連接OC交AB于D,連接OA,因為點(diǎn)C為運(yùn)行軌道的最低點(diǎn),所以O(shè)C⊥AB,所以AD=12AB=3(米),在Rt△OAD中,OD=7(米),所以點(diǎn)C到弦AB所在直線的距離CD=OC-OD=(4-7)米.
故選:B.
分析本題考查的是垂徑定理的應(yīng)用,以及學(xué)生從實際問題抽象出數(shù)學(xué)模型的能力.題目中涉及到的筒車是我國古代發(fā)明的一種以水流作動力的灌溉工具,是中華民族寶貴的物質(zhì)文化遺產(chǎn),根據(jù)它的工作原理抽象出幾何圖形,從而利用垂徑定理的知識達(dá)到解題的目的.垂徑定理是圓這一部分比較基礎(chǔ)的一個知識點(diǎn),本身難度不大,但通過與筒車的結(jié)構(gòu)相結(jié)合,給題目加入了合理的情景,使得題目更貼合現(xiàn)在中考題的命題方向,體現(xiàn)了新課標(biāo)要求的教材要凸顯育人作用這一要求,對于學(xué)生能力的提升起到了強(qiáng)有力的推動作用.
1.2.3文物古跡
例3(2021年貴州安順)甲秀樓是貴陽市一張靚麗的名片,如圖4.甲秀樓的橋拱截面OBA可視為拋物線的一部分,在某一時刻,橋拱內(nèi)的水面寬OA=8m,橋拱頂點(diǎn)B到水面的距離是4m.
(1)按如圖5所示建立平面直角坐標(biāo)系,求橋拱部分拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)一只寬為1.2m的打撈船徑直向橋駛來,當(dāng)船駛到橋拱下方且距O點(diǎn)0.4m時,橋下水位剛好在OA處,有一名身高1.68m的工人站立在打撈船正中間清理垃圾,他的頭頂是否會觸碰到橋拱,請說明理由(假設(shè)船底與水面齊平);
(3)如圖6,橋拱所在的函數(shù)圖象是拋物線y=ax2+bx+c(a≠0),該拋物線在x軸下方部分與橋拱OBA在平靜水面中的倒影組成一個新函數(shù)圖象.將新函數(shù)圖象向右平移m(m>0)個單位長度,平移后的函數(shù)圖象在8≤x≤9時,y的值隨x值的增大而減小,結(jié)合函數(shù)圖象,求m的取值范圍.
解(1)根據(jù)題意結(jié)合圖象可以求出函數(shù)的頂點(diǎn)B(4,4),先設(shè)拋物線的頂點(diǎn)式為y=a(x-4)2+4,再由圖象過原點(diǎn)求出a=-14,所以二次函數(shù)的表達(dá)式為y=-14x2+2x(0≤x≤8);
(2)工人不會碰到頭,理由如下:可以求得工人頭頂距離橋拱的高度為1.75m,因為1.75m>1.68m,所以此時工人不會碰到頭;
(3)根據(jù)題意可知,平移后的函數(shù)圖象,如圖7.因為平移不改變圖形形狀和大小,所以平移后函數(shù)圖象的對稱軸是直線x=4+m,所以當(dāng)m≤x≤4+m或x≥8+m時,y的值隨x值的增大而減小,所以當(dāng)8≤x≤9時,y的值隨x值的增大而減小,通過觀察函數(shù)的圖象,得出m的取值范圍是:
①m≤8且4+m≥9,得5≤m≤8;
②8+m≤8,得m≤0,由題意知m>0,所以m≤0不符合題意,舍去.
綜上所述,m的取值范圍是5≤m≤8.
分析甲秀樓矗立在貴陽南明河中的萬鰲礬石上,是我國古代著名的古樓閣.明朝萬歷年間,巡撫江東之在這里建造堤壩用來與南岸相連,并且修建樓閣,命名為“甲秀樓”,寓意“科甲挺秀”.本題借助甲秀樓的橋拱結(jié)構(gòu)抽象出二次函數(shù)的基本模型,使得題目更加飽滿鮮活,便于理解,是古代文物古跡與二次函數(shù)相關(guān)知識結(jié)合的比較密切的一道題.二次函數(shù)是各地區(qū)歷年中考的重點(diǎn)考查內(nèi)容之一,將它與橋拱結(jié)構(gòu)相結(jié)合,是中考題推陳出新的必然要求,也能夠比較全面地考查二次函數(shù)的應(yīng)用、軸對稱以及平移等相關(guān)知識.
1.2.4經(jīng)典故事
例4(2022年河北)“曹沖稱象”是流傳很廣的故事,如圖8.按照他的方法:先將象牽到大船上,并在船側(cè)面標(biāo)記水位,再將象牽出.然后往船上抬入20塊等重的條形石,并在船上留3個搬運(yùn)工,這時水位恰好到達(dá)標(biāo)記位置.如果再抬入1塊同樣的條形石,船上只留1個搬運(yùn)工,水位也恰好到達(dá)標(biāo)記位置.已知搬運(yùn)工體重均為120斤,設(shè)每塊條形石的重量是x斤,則正確的是().
A.依題意3×120=x-120
B.依題意20x+3×120=(20+1)x+120
C.該象的重量是5040斤
D.每塊條形石的重量是260斤
解由題意得出等量關(guān)系為:20塊條形石的重量與3個搬運(yùn)工的重量和等于21塊條形石的重量與1個搬運(yùn)工的重量和,因為可設(shè)每塊條形石的重量均為x斤,又已知每位搬運(yùn)工的體重是120斤,所以20x+3×120=(20+1)x+120,所以A選項錯誤,B選項正確.
由題意可知:大象的體重為360+240×20=5160斤,所以C選項錯誤.
由題意可知:2個搬運(yùn)工的體重和=一塊條形石的重量,所以每塊條形石的重量是240斤,所以D選項錯誤.
故選:B.
分析“曹沖稱象”是中國古代經(jīng)典故事,出自西晉陳壽撰《三國志·魏書·曹沖傳》.該故事中涉及到的“等效替代法”,也就是用許多石頭和搬運(yùn)工代替大象,使得船體浸入水中同樣的深度,將“大問題”轉(zhuǎn)化為“小問題”加以解決,這種巧妙的方法滲透著“轉(zhuǎn)化”這一重要的數(shù)學(xué)思想.在中考題中借助經(jīng)典故事體現(xiàn)等效替代法,符合新課標(biāo)中教材要發(fā)揮培根鑄魂、啟智增慧作用的要求.在教學(xué)活動中,教師要扎實落實立德樹人的根本任務(wù),借助一個個經(jīng)典的故事,將枯燥地數(shù)學(xué)知識和思想方法教授給學(xué)生,同時也向?qū)W生展現(xiàn)先賢的智慧結(jié)晶,培育學(xué)生的愛國主義情懷.
2解題策略
數(shù)學(xué)來源于生活,同時也運(yùn)用于生活.當(dāng)下中考試題越來越傾向于加入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的元素,不僅能考查學(xué)生對于知識本身的掌握程度,同時也能加深學(xué)生對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的了解.但這會導(dǎo)致題目過長,迷惑信息較多,使得學(xué)生不易讀懂,難以理清題目中的邏輯關(guān)系,給解題帶來難度.所以建議學(xué)生在遇到這類題目時可以從以下角度入手.
2.1略讀理解題目大意
學(xué)生想要將題目解答出來,讀懂題是第一步.在看到題目后,應(yīng)當(dāng)先對題目進(jìn)行快速的瀏覽,分析中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化表達(dá)的實質(zhì)信息,結(jié)合題目所給出的圖表等輔助信息,判斷題目類型以及涉及到的數(shù)學(xué)知識點(diǎn),聯(lián)想相似的題目以及對應(yīng)的解題思路,更準(zhǔn)確地把握題目大意.
2.2精讀提取關(guān)鍵信息
當(dāng)學(xué)生對題目類型以及涉及到的知識點(diǎn)有所了解之后,再進(jìn)行精細(xì)閱讀.此時,學(xué)生應(yīng)帶著自己的思考,仔細(xì)閱讀題干中的每一句話,適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行圈點(diǎn)勾畫,一步步刪除無用信息,將題目精簡,提取題干中有價值的內(nèi)容,找到關(guān)鍵詞.可以利用所熟悉的表格、圖象以及圖形等將提取到的信息進(jìn)行簡化、直觀的分析,同時分析關(guān)鍵信息之間內(nèi)在的聯(lián)系,把文字表述轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)符號語言,從而實現(xiàn)將題目變“薄”的目的.
2.3掌握關(guān)鍵信息建模
建立數(shù)學(xué)模型是一門整合多學(xué)科知識,將應(yīng)用和能力集中在一起,對學(xué)生的創(chuàng)造意識和應(yīng)用能力進(jìn)行培養(yǎng)的科學(xué)[1].數(shù)學(xué)建模的本質(zhì)就是通過反復(fù)閱讀,找到關(guān)鍵的數(shù)據(jù)、符號、字詞以及公式等,再通過結(jié)合所學(xué)的知識建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型.比如,在數(shù)學(xué)應(yīng)用題中經(jīng)常出現(xiàn)的“相等”“相同”等關(guān)鍵詞,標(biāo)志著等量關(guān)系的出現(xiàn),列方程或方程組即可快速解題;而“不大于”“小于”“最多”“超過了”等詞語的出現(xiàn)則意味著要建立不等式或不等式組來解題;而求最大值、最小值則是二次函數(shù)出現(xiàn)的標(biāo)志,可以通過構(gòu)建二次函數(shù)來解決.
2.4二次檢查,反思總結(jié)
在理清所有的已知關(guān)系后,經(jīng)過認(rèn)真的思考將題目解出來,要做到慢審題快答題,即審題要細(xì)致準(zhǔn)確,審題過程中答題的基本思路就應(yīng)該非常明確,然后快速整理出答案;題目解出后,需重新閱讀關(guān)鍵的字詞、已知關(guān)系,確定所有的關(guān)鍵信息、數(shù)據(jù)都應(yīng)用到解題過程中,檢查解題中是否有表達(dá)錯誤、數(shù)量關(guān)系分析錯誤、書寫錯誤,以及格式是否正確[2].
學(xué)生在中考中解決涉及到中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化內(nèi)容的試題時,要按照略讀理解大意、精讀提取關(guān)鍵信息、掌握關(guān)鍵信息建模以及二次檢查、反思總結(jié)的解題流程,形成適合自己的解題思維,進(jìn)而改善對涉及中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化內(nèi)容的題目的解決方式,實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地解題,全面發(fā)展應(yīng)試能力和鍛煉考場上的心理素質(zhì).
3教學(xué)建議
由于中考時間有限,題目有難有易,這對學(xué)生的知識掌握程度和心理素質(zhì)也提出了更高的要求.為了使更多的學(xué)生在中考中能夠穩(wěn)定發(fā)揮,取得佳績,在平時的教育教學(xué)活動中,教師要著重加強(qiáng)對學(xué)生以下幾個方面能力的培養(yǎng).
3.1重視閱讀能力的培養(yǎng)
中考中涉及到的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的試題往往題目過長、信息量大,導(dǎo)致學(xué)生無從下手,這就要求學(xué)生在讀題的過程中要明確題目所給出的條件與問題,理清條件與問題之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而才能逐步地找到正確的解答思路和方法.因此,讀題的過程也是不斷地培養(yǎng)理解能力,提高思維能力的過程.在教學(xué)活動中,教師要指導(dǎo)學(xué)生通過反復(fù)地閱讀題目,對題目的每句話進(jìn)行仔細(xì)地推敲,逐步地去除無用信息,從而抓住關(guān)鍵詞語,精簡題目.最后,將文字語言轉(zhuǎn)化成有利于解決問題的數(shù)學(xué)符號語言,最終呈現(xiàn)在學(xué)生面前的就是一道清晰明了的“瘦身”題.
3.2注重建模能力的培養(yǎng)
利用數(shù)學(xué)知識解決涉及中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的題目時,數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建非常重要,帶有一定的難度.因此,在平時的教學(xué)活動中,教師要有意識地采取有效的模型思想的滲透,為學(xué)生提供完整的模型構(gòu)建過程,使學(xué)生可以主動地參與到數(shù)學(xué)模型構(gòu)建中,在數(shù)學(xué)建模的過程中,不僅能夠加深學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)科知識的理解,而且能夠形成一套適合自己的數(shù)學(xué)思想和解題方式,促進(jìn)自身情感、態(tài)度和思維能力的全面發(fā)展.
3.3突出邏輯能力的培養(yǎng)
在教學(xué)活動中,教師可將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的內(nèi)容與對應(yīng)的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,使學(xué)生通過具體題目,明確邏輯思維的重要性,進(jìn)而主動地強(qiáng)化邏輯思維.目前中考題的命題趨勢是應(yīng)用性和探究性題目的比重越來越大,這對學(xué)生的邏輯思維能力提出了更高的要求,所以學(xué)生在面對復(fù)雜多變的題型時,要做到思路清晰、書寫規(guī)范,逐步地增強(qiáng)學(xué)好數(shù)學(xué)學(xué)科的能力,也為其他學(xué)科的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).3.4加強(qiáng)化歸能力的培養(yǎng)
化歸是一種重要的數(shù)學(xué)思想,最主要的目的就是將復(fù)雜轉(zhuǎn)化為簡單,在不停的轉(zhuǎn)化中解決問題.尤其當(dāng)題目中涉及到中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的內(nèi)容時,會導(dǎo)致題目篇幅過長,信息量較大,這時化歸就顯得尤為重要.教師要著重培養(yǎng)學(xué)生提煉關(guān)鍵信息、精簡題目的能力,激發(fā)學(xué)生的探究熱情,使得學(xué)生能夠達(dá)到剝離題目的包裝看到問題本質(zhì)的程度,從而逐步地提升學(xué)生的思維高度.
3.5凸顯思想品德的培養(yǎng)
我國“一標(biāo)多本”下的中學(xué)數(shù)學(xué)教材多個版本以及相應(yīng)的中考試題中,都融入了大量的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的內(nèi)容.運(yùn)用這些豐富的素材進(jìn)行德育滲透,有助于學(xué)生感受數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)特征以及知識產(chǎn)生的必要性,深度體會中華民族幾千年發(fā)展起來的燦爛的數(shù)學(xué)史.以此對學(xué)生的思想、精神、態(tài)度、品質(zhì)達(dá)到潛移默化的影響,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實、不畏艱辛的科學(xué)態(tài)度,有利于樹立學(xué)生的民族自尊心和自豪感,提升民族文化自信.
結(jié)束語
在中考數(shù)學(xué)中融入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的元素,創(chuàng)設(shè)兼顧考查數(shù)學(xué)知識和符合中學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的生動情景,向?qū)W生充分展示中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的魅力,引導(dǎo)學(xué)生在不斷地領(lǐng)略我國豐富多彩的民族數(shù)學(xué)文化遺產(chǎn)的過程中,培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng).這種結(jié)合不僅能夠充分發(fā)揮中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化以德育人、立德樹人的特殊而強(qiáng)大的培根鑄魂的功能,同時也能激發(fā)出學(xué)生對于我國優(yōu)秀的民族文化的敬仰之心,找到中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與當(dāng)代社會的交匯點(diǎn),提高學(xué)生在傳承、保護(hù)和發(fā)展中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化方面的積極性和主動性.
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作者簡介祝仙仙(1990—),女,山東濟(jì)寧人,碩士,中學(xué)二級教師;獲濟(jì)寧市“一師一優(yōu)課”“優(yōu)課”、曲阜市優(yōu)質(zhì)課一等獎;獲曲阜市“最美少先隊輔導(dǎo)員”“教育民生先進(jìn)個人”等榮譽(yù)稱號;主要研究初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué);參與濟(jì)寧市科研課題一項;發(fā)表論文若干篇.
中學(xué)數(shù)學(xué)雜志(初中版)2023年2期