运用初中数学实验培植学生家国情怀的落实研究

运用初中数学实验培植学生家国情怀的落实研究

成安平

单位：安徽省合肥市巢湖市第三中学

邮编：238000

摘要：家国情怀是一种内心深处油然而生的情感，它是一种从个人延伸到家庭，进而延伸到社会和国家层面的情感。家国情怀的外化形式是认同感，更是责任感和使命感，家国情怀中蕴含的美好品质对于个人发展具有重要意义。以初中数学实验《用频率估计概率》为基础，根据实验要求和实验结论，解决本土资源问题，探求合肥区域面积，体验家国情怀。通过案例分析，解决“怎么做”，分析“为什么这样做”，从而探究学生家国情怀的培育路径：第一、在教材中寻找蕴含家国情怀联系紧密的教学资源；第二、探求学科间的融合，拓宽家国情怀的多样性；第三、借助不同教学手段，升华家国情怀的包容性。

关键词：数学实验   家国情怀  培育路径

数学素养是现代社会每个公民必须具备的基本素养，数学教学承载着落实立德树人的根本任务、发展素质教育的功能。习近平总书记在全国教育大会上强调：要在厚植爱国主义情怀上下功夫，让爱国主义精神在学生中牢牢扎根；党的十八届三中全会指出：“全面贯彻党的教育方针，坚持立德树人，加强社会主义核心价值体系教育，完善中华优秀传统文化教育，形成爱学习、爱劳动、爱祖国活动的有效形式和长效机制，增强学生社会责任感、创新精神、实践能力。”由此可见，教师在教学中要注重培育学生的家国情怀，提升学生的道德品质。

由于学科教学在平时多数只落实内容教学，停留在知识技能传授，想方设法如何突破重、难点，忽视了学生情感教育。初中学生正处于身心成长的高峰期，可塑性强，以往单一的知识灌输让学生的课堂学习变得枯燥、乏味，学习热情明显下降。近年来，数学实验的蓬勃发展，为学生提供了“做数学”的实践经验，提高了“学数学”的水平，创设实时情境，为实验创造可行条件，用实验解决实际问题，解决“做”与“学”的辩证关系。让学生经历数学实验《用频率估计概率》整个过程，融合地理、历史学科中家国情怀的元素并利用实验结论，求出“合肥区域面积”，从而感知“大湖名城”的美丽和繁荣。

一、创设情境  提出猜想

问题1：

历史背景：合肥，古称庐州、庐阳，简称庐，是安徽省省会。合肥都市圈中心城市，综合性国家科学中心。是“一带一路”和“长江经济带”战略对接城市和具有国际影响力的创新之都。皖江城市带核心城市，是国务院批准的中国东部地区重要的中心城市、全国重要的科研教育基地、综合交通枢纽。

合肥素有“大湖名城，创新高地”的美誉。如图，是一张比例尺为: 合肥市行政区划图，长为30cm，宽为20cm，试估计出合肥的实际面积（图10）。

图10  合肥行政区划

问题提出，激发学生解决问题的欲望，从而自然过渡到用数学实验，利用实验原理，让学生自己动手操作（图12）， 从而得出实验结论(图13)，循序渐进引导学生开始实验操作。

图12 学生操作                        

语言归纳： 一般地，如果在一次试验中，结果落在区域D中每一点都是等可能的，用A表示“实验结果落在区域D中一个小区域M中”这个事件，那么事件A发生的概率为：

二、深入实验  解决问题

实验：求不规则区域的面积

规则：

① 每组挑选一名代表抓取若干颗豆子，随机均匀地洒在矩形纸片上(图16)；

② 数一数落在“合肥”中豆子数目，以及整个地图内豆子数目（图17）；

③ 计算豆子出落在“合肥”的频率，估计其概率，计算出地图中合肥区域所占面积，并利用比例尺: ,估计合肥的实际面积（图18）。

图16  学生撒豆              图17  学生数豆

图18展示计算结果

三、经历实验  展示评价

在整个实验过程中，学生在“做”中“学”，通过实际操作验证结论，不同的学生得到了不同的发展，学生的体验也是不同的（图19)。

图19 学生反馈

四、探究初中生家国情怀的培育路径

（一）在教材中寻找蕴含家国情怀联系紧密的教学资源

数学教材是学生学习数学最基本的工具。它也是传播知识最简单、受众最广的教学工具。教材内容作为师生学习的重要起点，发挥着不可低估的重要作用。随着时代的变迁，教育履行立德树人的任务，数学教材的内容也在不断调整和调整完全的。近年来，中学数学教材逐渐融入环境安全与国家安全、人地关系、人类与环境协调发展等方面，更加注重从专业角度培养学生的家国情怀，体现深刻的人文精神内涵，如八年级上册教材中引用《勾股定理》立足教材，勾股定理蕴含了深厚的数学文化价值。体现中华民族的博大精深的文化底蕴，反过来又诠释了家国情怀与数学学科的紧密联系的重要性。在善用教材的基础上做到这一点立足家乡地理资源，不断丰富和拓展地理教材，让“家国情怀”得到有效落实。

（二）探求学科间的融合  拓宽家国情怀的多样性

《新课程标准》要求学生对于数学知识的理解，可以借助特有的文化情境，即文化理解的基础上，以正确的价值观引领家国情怀的感知。学生在接受知识传授时只能停留在浅显的内容上，不能真切了解数学知识与家国情怀的渊源，这样会使学生不能身临其境感受家国情怀。例如:以打破学科堡垒，联动物理学科的方式，从教学内容的选取：九年级数学（上）圆，教学形式的选取：多媒体+传统授课方式，教学方案的设计：多媒体导入（

图23），给学生带来视觉感受，让学生在物理学科的助力下，了解作品物理知识应用背景，向学生准确传达作品背后的时代背景，以及结合背景分析作者想要表达的真实含义和情感，帮助学生从数学的角度解读作品，从而过渡到新课学习，激发家国情怀，深化家国情感。

（三）借助不同教学手段  升华家国情怀的包容性

教师获取爱国情怀有不同的途径，其中，教材中知识元素的开发程度会影响学生家国情怀的培育效果，教师只有深层次开发、利用教材，纵向加深理解，了解二者之间的内在联系才能在渗透家国情怀时有的放矢。随着网络技术的快速兴起和普及，教师的理念和教学形式都发生了很大的改变，资源共享已经成为一种新的潮流，教师可以利用网络加，开发利用课本中红色元素，寻绎渗透家国情怀的教学案例，实现资源共享，解决课本上资源开发上的困难。例如：课例七年级数学科学计数法，教师收集网络资源《非凡十年  非凡成就》（图25）向学生展示各项收获的成就，不同数字描述各项取得辉煌，激发学生的爱国热情，家国情怀得到了升华。新兴的网络资源层出不穷，VR技术运用到教学中，满足学生的好奇感，填补学生知识的空缺，激发学生学习的激情，更好地爱家、爱国。

还有抖音、微信视频号等平台也会为我们提供大量数学知识与家国情怀的资源，实现培育学生家国情怀得到了有力支撑.

家国情怀作为中华优秀传统文化的重要组成部分，充满着丰富的精神内涵，对塑造中学生价值观发挥着重要作用。然而，当今世界正面临百年未有之大变局的新国际形势，不同的文化影响着年轻人的思想，在这个极其变化、复杂的环境下，势必会影响到尚处于可塑期的青少年的身心，对于尚处于未成熟初中阶段的学生来说，他们的发展会受到不良思想文化的干扰和影响。中学生比小学生有更独立的人格，有一定的判断能力和不完整的价值观，但他们不具备高中生更完整的人格和价值观。因此，中学是学生人格和价值观发展的重要阶段，同时也是家国情怀教育的重要阶段。

参考文献：

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[2] 张明琴.初中数学实验教学初探[J] .新课程学习，2011，（3）：66.

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[4] 汪洪潮 喻云鹭. 合理设计实验，揭示数学本质——以“用频率估计概率”实验教学设计为例[J].中学数学,2020,(07):25-27.