摘 要:數(shù)學(xué)作為自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)課程,在社會(huì)發(fā)展歷程中扮演著十分重要的角色。在新時(shí)期的小學(xué)數(shù)學(xué)課程中,教師需要及時(shí)更新教育理念,不能僅僅停留在理論知識(shí)講授與解題技巧訓(xùn)練方面,還要滲透數(shù)學(xué)文化,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵,促進(jìn)他們?nèi)姘l(fā)展。針對(duì)如何滲透數(shù)學(xué)文化,讓小學(xué)數(shù)學(xué)課堂更有魅力這一問(wèn)題展開探討并提出相應(yīng)策略,旨在建構(gòu)魅力數(shù)學(xué)課堂。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)文化;小學(xué)數(shù)學(xué);課堂教學(xué);魅力課堂
基金項(xiàng)目:本文系江蘇省常州市中小學(xué)“十四五”規(guī)劃教學(xué)研究備案課題“小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化的實(shí)踐研究”(課題編號(hào):2023czb-wj122)的階段性研究成果。
作者簡(jiǎn)介:蔡勝男(1994—),女,江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)星辰實(shí)驗(yàn)學(xué)校。
數(shù)學(xué)文化屬于一種特殊的文化現(xiàn)象,從狹義上來(lái)說(shuō),它涵蓋數(shù)學(xué)語(yǔ)言、觀點(diǎn)、方法、精神、思想等方面的形成與發(fā)展;從廣義上來(lái)說(shuō),還涉及數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)美學(xué)、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)家事跡以及其他人文元素。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容,有的放矢地滲透數(shù)學(xué)文化,拓展教學(xué)范圍與空間,為數(shù)學(xué)課堂注入生機(jī)與活力。在帶領(lǐng)小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)與技能的同時(shí),讓他們?cè)跐撘颇薪邮芪幕?,感受?shù)學(xué)的樂(lè)趣,從而讓數(shù)學(xué)課堂更有魅力。
一、引入生活素材,滲透數(shù)學(xué)文化
(一)巧妙運(yùn)用生活資源,有效融入數(shù)學(xué)文化
小學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)往往在現(xiàn)實(shí)生活中有跡可循,而教材中也蘊(yùn)含著豐富的生活化元素,為課堂教學(xué)提供了優(yōu)質(zhì)的素材支持。教師巧妙運(yùn)用生活資源,將與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的生活現(xiàn)象引入課堂,帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)掘生活中蘊(yùn)藏的數(shù)學(xué)文化,不僅有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí),還能讓他們深刻體會(huì)到生活和數(shù)學(xué)之間的緊密聯(lián)系[1]。
例如,在教學(xué)“位置與方向”時(shí),教師可利用學(xué)校周邊的生活資源,設(shè)計(jì)一個(gè)“我當(dāng)小導(dǎo)游”的學(xué)習(xí)活動(dòng),要求學(xué)生以學(xué)校為中心,描述學(xué)校附近代表性地點(diǎn)的位置,如超市、郵局、車站、書店、銀行、加油站、公園等。在學(xué)生畫好示意圖后,教師可以提出任務(wù):如果你是一名小導(dǎo)游,你會(huì)如何帶領(lǐng)同學(xué)們?cè)趯W(xué)校周邊游玩呢?請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述并合理規(guī)劃游玩路線。在活動(dòng)中,學(xué)生將學(xué)習(xí)如何使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述位置,設(shè)計(jì)合理的游玩路線。這種方式巧妙地利用了學(xué)生熟悉的生活資源,有效地將數(shù)學(xué)文化融入教學(xué),能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使他們體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)就在身邊,并通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用,增進(jìn)對(duì)知識(shí)的理解。
(二)善于捕捉生活之美,體會(huì)數(shù)學(xué)文化魅力
數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是機(jī)械、死板、無(wú)趣的學(xué)科,但從本質(zhì)上看,數(shù)學(xué)其實(shí)是一門充滿美感的學(xué)科,其美學(xué)元素在生活中廣泛存在,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)文化的獨(dú)特魅力。教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到,只有將數(shù)學(xué)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系,才能讓學(xué)生真正發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)之美。小學(xué)生在他們熟悉的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境中,能更好地理解和應(yīng)用數(shù)學(xué),進(jìn)而體會(huì)數(shù)學(xué)文化的魅力[2]。
例如,在教學(xué)“軸對(duì)稱圖形”時(shí),教師可以拿出兩片樹葉進(jìn)行對(duì)比:紅色樹葉左右兩邊大小較勻稱,綠色樹葉則一邊大、一邊小。然后提問(wèn)學(xué)生:“大家覺(jué)得哪片樹葉更漂亮?為什么?”多數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)為紅色樹葉更美?;趯W(xué)生的回答,教師可以引出“對(duì)稱”概念,解釋紅色樹葉因?qū)ΨQ而顯得美觀,并指出生活中還有許多美麗的事物也是對(duì)稱的,由此引入新課。接下來(lái),教師可用多媒體課件展示一些生活中的軸對(duì)稱現(xiàn)象,如風(fēng)箏、蝴蝶、飛機(jī)、天壇的祈年殿等,要求學(xué)生認(rèn)真觀察,討論它們有什么共同點(diǎn),使學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些物體的左右或上下兩邊是相同的,從而理解“軸對(duì)稱圖形”的概念。之后,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生列舉身邊的軸對(duì)稱圖形,如剪紙、風(fēng)車等。這樣的教學(xué)可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)生活中的軸對(duì)稱現(xiàn)象,進(jìn)一步提升他們的審美意識(shí),使他們更好地感受數(shù)學(xué)之美。
(三)開設(shè)生活實(shí)踐活動(dòng),深入探索數(shù)學(xué)文化
教師不僅要將生活資源引入課堂,還要樹立“大課堂觀”,積極開設(shè)生活實(shí)踐活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中深入探索數(shù)學(xué)文化,培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)。為此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)以課內(nèi)教學(xué)為基礎(chǔ),圍繞教學(xué)內(nèi)容有針對(duì)性地設(shè)計(jì)課外實(shí)踐活動(dòng),帶領(lǐng)學(xué)生走出教室,到校園、家庭、社會(huì)或大自然中自主探索數(shù)學(xué)知識(shí)背后蘊(yùn)含的文化。
例如,在教學(xué)“圓的面積”時(shí),教師可開展以下課前生活實(shí)踐活動(dòng):(1)查詢資料,分析如何將圓轉(zhuǎn)化為已學(xué)過(guò)的圖形來(lái)計(jì)算面積;(2)動(dòng)手操作,利用身邊的圓形物品在紙上畫一個(gè)圓形,將其剪下,并嘗試將其轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌褜W(xué)過(guò)的平面圖形;(3)抽象概括,初步得出圓的面積計(jì)算思路?!俺橄蟾爬ā边@一步對(duì)思維能力的要求較高,是活動(dòng)中最具挑戰(zhàn)性的一環(huán)。為降低學(xué)習(xí)難度,教師應(yīng)重視動(dòng)手操作,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)比較推導(dǎo)圓的面積計(jì)算公式,理解“圓”與“方”之間的聯(lián)系,掌握知識(shí)要領(lǐng),領(lǐng)悟知識(shí)背后蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想,使學(xué)生形成理性精神,提升育人效果。
二、依托數(shù)學(xué)歷史,滲透數(shù)學(xué)文化
(一)將數(shù)學(xué)史融入課堂,促進(jìn)數(shù)學(xué)知識(shí)掌握
縱觀古今中外的數(shù)學(xué)發(fā)展史,了解數(shù)學(xué)知識(shí)的起源、發(fā)展和應(yīng)用,有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的意義,明確學(xué)習(xí)的內(nèi)容和目的,知道自己應(yīng)該怎樣應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。這種背景知識(shí)能夠幫助學(xué)生構(gòu)建完整的數(shù)學(xué)知識(shí)體系,提升整體學(xué)習(xí)效果。在日常教學(xué)中,小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以通過(guò)引入數(shù)學(xué)史滲透數(shù)學(xué)文化,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣和動(dòng)力,促進(jìn)他們對(duì)知識(shí)的理解與掌握,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)形成更為深刻的記憶。
以“年、月、日”的教學(xué)為例,教師可將數(shù)學(xué)史同教材內(nèi)容有機(jī)整合,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的熱情,提高他們的課堂專注度。課堂上,教師可以介紹我國(guó)古代的計(jì)時(shí)方法:早期,人們使用沙漏、水漏、日晷等簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)工具;從西周時(shí)期起,歷法逐漸穩(wěn)定為一年十二個(gè)月的概念,并采用十二時(shí)辰劃分一日,將日期切分點(diǎn)固定到夜半,從子時(shí)到亥時(shí)劃分為十二個(gè)時(shí)辰;到宋代,中國(guó)出現(xiàn)了機(jī)械式的報(bào)時(shí)裝置,以齒輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤,使持時(shí)辰牌的小木人出現(xiàn)在視野中;進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì),計(jì)時(shí)工具進(jìn)化為電子手表、鐘表、手機(jī)等。
將數(shù)學(xué)史融入課堂教學(xué),不僅能夠開闊學(xué)生的知識(shí)視野,還能幫助他們形成較為完整的數(shù)學(xué)思維體系,使學(xué)生牢固掌握數(shù)學(xué)知識(shí),提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。
(二)講述數(shù)學(xué)故事,了解數(shù)學(xué)文化傳承
在數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程中,出現(xiàn)了許多經(jīng)典故事,令人回味無(wú)窮。講述數(shù)學(xué)故事不僅是學(xué)生喜愛(ài)的一種學(xué)習(xí)方式,也是滲透數(shù)學(xué)文化的有效途徑,學(xué)生可以從故事中了解數(shù)學(xué)文化的傳承,培養(yǎng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中可以通過(guò)講故事的方式呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí),讓學(xué)生了解知識(shí)的發(fā)展脈絡(luò),體會(huì)數(shù)學(xué)文化的延續(xù),感受數(shù)學(xué)對(duì)人類進(jìn)步的推動(dòng)作用。
例如,在教授“長(zhǎng)方體和正方體的體積”時(shí),教師可以講述故事“阿基米德與金冠之迷”,具體內(nèi)容如下:兩千多年前,一位國(guó)王委托金匠為他制作一頂純金王冠。王冠做好后,國(guó)王懷疑金匠在王冠里摻雜了其他金屬,于是邀請(qǐng)著名數(shù)學(xué)家阿基米德來(lái)檢驗(yàn)真?zhèn)?。阿基米德苦思冥想了很久都沒(méi)能找到合適的方法,直到某天,他在澡堂洗澡時(shí),觀察到自己坐進(jìn)澡盆時(shí)水會(huì)往外溢,于是恍然大悟,想到一個(gè)好辦法。這個(gè)好辦法是什么呢?他取來(lái)兩個(gè)盆,將它們裝滿水,一盆放入王冠,另一盆放入等質(zhì)量的純金。毫無(wú)疑問(wèn),兩個(gè)盆中的水都會(huì)溢出。接著,取出王冠和純金,觀察盆中剩余的水量,如果剩余的水量相同,王冠就是純金的,否則就摻雜了其他金屬。依托這個(gè)故事,學(xué)生能夠探索阿基米德的推理過(guò)程,加深對(duì)體積概念的理解,同時(shí)了解數(shù)學(xué)文化的傳承與發(fā)展。
故事教學(xué)不僅能激發(fā)學(xué)生的好奇心,還能讓他們?cè)谇榫持欣斫鈴?fù)雜的數(shù)學(xué)概念,使數(shù)學(xué)課堂更加生動(dòng)有趣。
三、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,滲透數(shù)學(xué)文化
(一)依托文化創(chuàng)設(shè)情境,提取關(guān)鍵數(shù)學(xué)信息
一節(jié)成功的課,離不開適宜情境的支持。情境創(chuàng)設(shè)不僅能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,還能促使他們?nèi)硇牡赝度氲絾?wèn)題的思考與解決中,更好地理解數(shù)學(xué)文化,并對(duì)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)形成更為深刻的記憶與更為透徹的理解。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以依托數(shù)學(xué)文化創(chuàng)設(shè)情境,將數(shù)學(xué)知識(shí)和文化相結(jié)合,使課堂更加生動(dòng)有趣,引領(lǐng)學(xué)生從情境中提取關(guān)鍵數(shù)學(xué)信息。
例如,在教學(xué)“周長(zhǎng)是多少”時(shí),教師可以在課件中展示中國(guó)古代建筑—紫禁城的圖片,并配以文字介紹或語(yǔ)音講解:紫禁城是明清兩朝的皇宮,以其恢宏的規(guī)模和獨(dú)特的建筑布局著稱。紫禁城的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了“天圓地方”的傳統(tǒng)理念,采用了軸對(duì)稱布局,主要建筑沿中軸線排列,呈現(xiàn)出一種秩序和和諧。紫禁城中許多建筑的臺(tái)基、宮墻等都呈矩形或方形,有些建筑外圍護(hù)欄和墻體的周長(zhǎng)設(shè)計(jì)反映了對(duì)空間的利用和規(guī)整布局的需求。周長(zhǎng)作為一種度量邊界長(zhǎng)度的數(shù)學(xué)概念,廣泛應(yīng)用于古代建筑設(shè)計(jì)中,例如宮殿、壇廟的圍欄、基座等。教師還可以向?qū)W生介紹古代中國(guó)在幾何方面的成就,如測(cè)量工具的使用和建筑比例的計(jì)算方法,說(shuō)明幾何知識(shí)在古代建筑和生活中的實(shí)際應(yīng)用。這樣有助于學(xué)生理解周長(zhǎng)的基本概念和計(jì)算方法,借助數(shù)學(xué)文化提升課程的趣味性和文化價(jià)值。
(二)借助現(xiàn)代教育技術(shù),深刻理解數(shù)學(xué)文化
新課程標(biāo)準(zhǔn)指出,教師應(yīng)利用信息化手段優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模式,推動(dòng)課堂教學(xué)的改革和創(chuàng)新,使課堂更具時(shí)代特色。要在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中滲透數(shù)學(xué)文化,教師應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì),將教學(xué)與信息技術(shù)有機(jī)整合,以圖片、視頻或動(dòng)畫等多媒體形式展示數(shù)學(xué)文化。這不僅能提升課堂的吸引力,還能讓學(xué)生更直觀地感受數(shù)學(xué)文化的魅力,深刻理解數(shù)學(xué)文化。
例如,在教學(xué)蘇教版《數(shù)學(xué)》四年級(jí)下冊(cè)“確定位置”一課時(shí),教師可以利用多媒體技術(shù)演示課本第99頁(yè)中的紅山公園平面圖,以圖片的形式呈現(xiàn)大門、飯店、水池、書報(bào)亭、假山、草坪、兒童樂(lè)園與盆景園,創(chuàng)設(shè)“邀請(qǐng)同學(xué)們一起去紅山公園游玩”的情境,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)“數(shù)對(duì)”這一概念。教師可以要求學(xué)生根據(jù)大門與書報(bào)亭的位置,嘗試運(yùn)用數(shù)對(duì)表示其他場(chǎng)所的具體位置,鼓勵(lì)學(xué)生相互交流與討論,使其思維發(fā)生碰撞。接著,教師播放關(guān)于笛卡爾提出數(shù)對(duì)的動(dòng)畫:有一天,笛卡爾因病臥床,發(fā)現(xiàn)墻角有一只蜘蛛,便將蜘蛛所在的位置標(biāo)記為(0,0),利用數(shù)對(duì)表示蜘蛛網(wǎng)中的所有交點(diǎn)。如此,教師借助信息技術(shù)手段創(chuàng)新教學(xué)模式,助推學(xué)生深刻理解數(shù)學(xué)文化,同時(shí)培養(yǎng)他們的空間觀念與思維能力。
(三)利用實(shí)物創(chuàng)設(shè)情境,增進(jìn)數(shù)學(xué)文化認(rèn)知
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,數(shù)學(xué)文化的滲透方式多種多樣,雖然作用與效果有所差異,但都能為課堂增添魅力,有助于構(gòu)建高效課堂。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以用實(shí)物來(lái)創(chuàng)設(shè)情境,事先準(zhǔn)備與新課內(nèi)容相關(guān)的實(shí)物,直接帶到課堂上或讓學(xué)生在課外觀察、研究,激發(fā)他們的感性思維,再輔以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),提升學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)文化的認(rèn)知,優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。
例如,“千克和克”一課的主要目標(biāo)是讓學(xué)生感受物體的重量,知道如何稱量物體的重量,理解千克和克等質(zhì)量單位。教師可以帶幾種稱量工具到課堂,如桿秤、磅秤、電子秤、臺(tái)秤等,創(chuàng)設(shè)真實(shí)的測(cè)量情境。同時(shí),教師可以借此機(jī)會(huì)介紹我國(guó)歷史上與稱重相關(guān)的數(shù)學(xué)文化。例如,春秋中晚期,楚國(guó)制造出木衡,主要用來(lái)稱量黃金;傳說(shuō)中,秤由商圣范蠡受星宿啟發(fā)發(fā)明,一顆星代表一兩,十三顆星代表一斤,為告誡同行,范蠡改白木刻黑星為紅木嵌金屬星形,并在南斗六星和北斗七星之外再加上“福、祿、壽”三星,以十六兩為一斤;桿秤作為華夏國(guó)粹之一,象征公平公正,反映了中國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)美好生活的向往;等等。在實(shí)物情境的基礎(chǔ)上進(jìn)行文化延展,能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)質(zhì)量單位的同時(shí)接觸到更多數(shù)學(xué)文化,感受中華文化的博大精深。
總的來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)文化具有人文性、美學(xué)性、邏輯性等多元特征。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況,科學(xué)合理地滲透數(shù)學(xué)文化,同時(shí)結(jié)合小學(xué)生的年齡、心理、思維特點(diǎn)與認(rèn)知水平,確保引入的數(shù)學(xué)文化資源符合他們的具體學(xué)習(xí)需求與發(fā)展需要,突出數(shù)學(xué)學(xué)科的育人功能,幫助學(xué)生構(gòu)建完整的數(shù)學(xué)知識(shí)體系,提升文化素養(yǎng)。
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