【摘要】構(gòu)成數(shù)學(xué)知識的要素多種多樣,數(shù)學(xué)文化便是其中的一種,在素質(zhì)教育、新課程改革深入推進的背景下,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化受到廣泛關(guān)注.基于此,為向?qū)W生傳遞嚴(yán)謹(jǐn)、求真、理性的數(shù)學(xué)精神,提升他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng),文章簡單探討小學(xué)數(shù)學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化的價值意蘊,并從內(nèi)容、方法等方面分析了將數(shù)學(xué)文化滲透到小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的策略,以期為相關(guān)教學(xué)工作提供有效參考.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)文化;小學(xué)數(shù)學(xué);滲透策略
引 言
數(shù)學(xué)文化產(chǎn)生于人的在數(shù)學(xué)活動,其本質(zhì)是一種物質(zhì)產(chǎn)品和精神產(chǎn)品,是人類文化的重要組成部分.素質(zhì)教育的全面落實要求小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中高質(zhì)量開展數(shù)學(xué)文化課,有的小學(xué)數(shù)學(xué)教材專門設(shè)計了“數(shù)學(xué)文化”專題.為使數(shù)學(xué)文化融入小學(xué)課堂教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、豐富文學(xué)素養(yǎng),小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)不斷探索在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化的有效路徑,使學(xué)生真正受到數(shù)學(xué)文化的熏陶,領(lǐng)略數(shù)學(xué)發(fā)展進程中的獨立的文化魅力.
一、小學(xué)數(shù)學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化的價值意蘊
所謂數(shù)學(xué)文化,從狹義上來看主要是指數(shù)學(xué)語言、思想,以及知識的形成發(fā)展等,廣義層面則要在狹義的基礎(chǔ)上增加人文成分、數(shù)學(xué)歷史、社會聯(lián)系等內(nèi)容.隨著教育事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,數(shù)學(xué)文化得到《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的特別重視,作為數(shù)學(xué)內(nèi)涵,能夠引導(dǎo)學(xué)生形成正確數(shù)學(xué)觀以及靈活的數(shù)學(xué)思維方式,尤其在豐富教學(xué)內(nèi)容、促進知識理解方面,具有鮮明現(xiàn)實意義.
教師結(jié)合知識點引入數(shù)學(xué)文化,以歷史背景等資料作為公式定理講解的導(dǎo)入,可有效提高學(xué)生數(shù)學(xué)知識接收效率,并充實教學(xué)內(nèi)容;數(shù)學(xué)文化涵蓋數(shù)學(xué)思想家的優(yōu)良作風(fēng)、思想品德以及刻苦鉆研的精神,通過將其滲透到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),對人的發(fā)展及學(xué)生人格的完善具有積極作用.由此可見,對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化的策略研究有著鮮明現(xiàn)實意義.
二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化的策略
(一)挖掘教材資源,優(yōu)化課前導(dǎo)入
人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)需求,在引文、例題、習(xí)題和閱讀材料等欄目,以文字、圖片或連環(huán)畫等形式滲透了數(shù)學(xué)文化,內(nèi)容涉及四方面,分別為數(shù)學(xué)史料、數(shù)學(xué)與現(xiàn)實生活、數(shù)學(xué)與科學(xué)技術(shù)、數(shù)學(xué)與人文藝術(shù).所以,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化時,教師要注重教科書中數(shù)學(xué)文化相關(guān)要素的挖掘,將其整理為教育教學(xué)資源,讓學(xué)生切實認識到數(shù)學(xué)文化,以此推動數(shù)學(xué)文化的常態(tài)化發(fā)展,使其充分發(fā)揮培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的作用.需要注意的是,教師也要認識到數(shù)學(xué)文化的重要性,不可單純將其用于教學(xué),應(yīng)從自身根本上減少對其認識的局限性,實現(xiàn)數(shù)學(xué)文化的常態(tài)化滲透、融合與運用.
教師可設(shè)計主題教學(xué)欄目,以數(shù)學(xué)文化為核心,聯(lián)系學(xué)生的現(xiàn)實生活,可將科普類讀物、活動等作為課前導(dǎo)入,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中了解數(shù)學(xué)概念及其背景,比如“數(shù)學(xué)萬花筒”“數(shù)學(xué)游戲故事”等.比如,《小學(xué)數(shù)學(xué)文化叢書》,通過彩色連環(huán)畫的方式加快學(xué)生文化印象的形成,迎合小學(xué)生學(xué)習(xí)知識的行為與邏輯方式,同時提高課前導(dǎo)入的效果.以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級教材中的“線段、射線、直線”為例,教師可根據(jù)定理,挖掘其歷史背景,然后將其擴大化,以生動的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,鍛煉學(xué)生的聯(lián)想能力.比如,可引入“向月激光”,引導(dǎo)學(xué)生想象,若是線段“沒有盡頭”一直延展,會形成什么圖形,通過線段這一現(xiàn)有知識,引出射線與直線,激發(fā)學(xué)生探究的欲望,為后續(xù)教學(xué)活動的開展奠定良好基礎(chǔ).
(二)借助合適史料,突破學(xué)習(xí)難點
在“雙減”背景下,要求義務(wù)教育減負提質(zhì),由于小學(xué)生認知水平有限,因此在小學(xué)階段滲透數(shù)學(xué)文化并非一件容易的事情,滲透過程中極有可能加重學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)負擔(dān),所以,教師可借助史料滲透文化,同時幫助學(xué)生理解抽象數(shù)學(xué)概念,以一舉兩得的方式開展教學(xué)活動.
需要注意的是,教師在引入史料時,也要注重方式方法.從現(xiàn)有研究成果來看,適用于小學(xué)階段數(shù)學(xué)文化史料滲透方法如下:
復(fù)制式.靈活運用數(shù)學(xué)歷史問題、歷史淵源以及體現(xiàn)古人智慧的問題解法等開展數(shù)學(xué)教學(xué),即為復(fù)制式史料引用.選擇數(shù)學(xué)文化的歷史資料時,教師要從教材內(nèi)容、學(xué)生認知出發(fā),梳理、建立日常生活聯(lián)系,增加數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性,以此刺激學(xué)生的求知欲,為學(xué)生數(shù)學(xué)思維的鍛煉和相關(guān)能力的發(fā)展提供支持.以上述案例“線段、射線、直線”為例,在課堂導(dǎo)入后,此時學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情緒高漲,探索欲旺盛,此時,教師可直接闡述數(shù)學(xué)知識,在其中穿插史料的詳細內(nèi)容,即:在1969年的8月1日,科學(xué)家用巨大的激光器向月球發(fā)射一道明亮的激光,這道光走了38萬公里才到達月球.在學(xué)生了解背景資料后,教師以問題為導(dǎo)向,引發(fā)學(xué)生進一步思考:“若無月球、地球阻擋,這束激光會變成什么樣?”等.教師可以選擇隨堂提問,也可以要求學(xué)生繪制圖形,并通過希沃白板進行課堂展示,促進學(xué)生想法的交流與碰撞,引發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)現(xiàn)象背后的數(shù)學(xué)問題加以思考和探討.
附加式.圍繞課程內(nèi)容,聯(lián)系與此有關(guān)的歷史故事、數(shù)學(xué)故事、文化背景下,補充枯燥定理背后的研究過程等.在實際教學(xué)過程中,教師需做好文化資源的檢索與處理,尤其是加工,將相對高深的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)闃O具趣味性的數(shù)學(xué)文化故事或紀(jì)錄片的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,加強學(xué)生對數(shù)學(xué)文化價值的感知.
以人教版三年級上冊“時、分、秒”的教學(xué)為例.教學(xué)實踐過程中,教師可利用微視頻,根據(jù)實際情況進行剪輯,介紹日晷的來源、水鐘的來源等,或是選擇《古人計數(shù)》這一數(shù)學(xué)故事視頻,利用這類文化素材,通過數(shù)學(xué)史的介入將零散的數(shù)學(xué)知識連接成較為完整的知識體系.完成視頻的播放后,學(xué)生將自然地將目光集中到班級中的鐘表上,此時,教師可以溫和的語氣詢問學(xué)生的感想,在此過程中,學(xué)生認識到古人的智慧,教師可引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)古人善于觀察生活現(xiàn)象、不斷鉆研問題的良好品質(zhì).然后回歸正題,拋出問題“對于時間的計量,你們還有什么疑問嗎?”比如鐘表如何計時、時間進率等,肯定學(xué)生愛動腦子的品質(zhì)后,順理成章地圍繞學(xué)生提出的問題一同探究時間的計算方法,引出正題,讓學(xué)生在飽滿的探究情緒下開展后續(xù)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí).
(三)重構(gòu)演繹文化,加深思想理解
教材具有較強的指導(dǎo)作用,但其呈現(xiàn)給學(xué)生的往往是結(jié)論,學(xué)生無法得出結(jié)論產(chǎn)生過程,所以,教師在滲透數(shù)學(xué)文化時,一方面借助文化內(nèi)容展示定理等結(jié)論來源,另一方面將數(shù)學(xué)文化滲透到教學(xué)的底層邏輯當(dāng)中,以此提高滲透效率、育人效果.對于小學(xué)數(shù)學(xué)文化課的教學(xué)而言,要保證學(xué)生學(xué)習(xí)心態(tài)相對放松、開放,教師可通過演繹數(shù)學(xué)文化等方式,使學(xué)生自然而然地沉浸到教學(xué)文化環(huán)境中,感受數(shù)學(xué)文化,強化文化素養(yǎng).
1.重構(gòu)演繹數(shù)學(xué)文化
直接利用或適當(dāng)重建知識發(fā)展過程,將其直觀呈現(xiàn)給學(xué)生,以此讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念,這一方法主要圍繞知識的發(fā)展歷史展開.在實際教學(xué)過程中,教師要從學(xué)生學(xué)情、教材內(nèi)容出發(fā),分析數(shù)學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科之間的關(guān)系.以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級教材中的“神奇的莫比烏斯帶”為例,教師可運用希沃白板或是多媒體工具,動態(tài)展示莫比烏斯帶,在學(xué)生具有較強興趣時,引導(dǎo)學(xué)生親自動手制作紙環(huán).直接使用長方形紙片即可,材料常見且方便操作,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生動手得到雙側(cè)曲面紙環(huán),此時,教師可提問“紙環(huán)有幾面?幾條邊?”等問題,并給予一定時間讓學(xué)生觀察、回答.然后,帶領(lǐng)學(xué)生把另一條長方形紙條的一端扭過去,反向粘貼.然后拋出問題:轉(zhuǎn)化為幾個面?幾條邊?讓學(xué)生切實體會到莫比烏斯帶的神奇之處,然后引入具體名稱和相關(guān)視頻,讓學(xué)生帶著問題觀看視頻、思考,從中尋找答案.此時,教師可播放莫比烏斯帶相關(guān)的微視頻,比如莫比烏斯帶的來源.觀看結(jié)束后,指導(dǎo)學(xué)生動手驗證單側(cè)曲面.(1)如果我們沿中線剪開莫比烏斯圈,會怎樣;(2)再沿中線剪一次呢;(3)如果是沿中線剪開普通圈呢?請大家再來試試看.當(dāng)學(xué)生通過親手實踐發(fā)現(xiàn)莫比烏斯帶的奇妙之處后,教師可聯(lián)系生活實際,引導(dǎo)學(xué)生思考現(xiàn)實生活中存在莫比烏斯帶的應(yīng)用嗎?比如可回收標(biāo)志等,引導(dǎo)學(xué)生課后主動查閱、補充資料.
2.附加式理解文化思想
數(shù)學(xué)思想蘊藏于數(shù)學(xué)知識的產(chǎn)生、發(fā)展以及應(yīng)用,這是高層級思想、方法的抽象以及概述.所以,在滲透數(shù)學(xué)文化時,教師可增加學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,比如學(xué)生的獨立思考與合作探究相結(jié)合的教學(xué)方式,引導(dǎo)、強化學(xué)生對數(shù)學(xué)思想的感知,并逐漸理解、掌握,逐漸形成良好的數(shù)學(xué)邏輯.針對這一情況與需求,教師可以在課中通過附加式設(shè)計教學(xué)活動,用于加快學(xué)生理解課堂上傳達的數(shù)學(xué)思想方法.需要注意的是,在教學(xué)實踐過程中,教師要意識到數(shù)學(xué)思想的抽象性,便于學(xué)生理解的數(shù)學(xué)思想方法材料,待學(xué)生掌握解題方法后,以補充、拓展的角度再展示與數(shù)學(xué)思想方法有關(guān)的數(shù)學(xué)文化資源,促進學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法運用能力的提高.
以人教版五年級上冊“梯形的面積”的教學(xué)為例.教師可利用希沃白板在課中環(huán)節(jié)展示6個圖形,分別為一般梯形(兩個)、直角梯形(兩個)、等腰梯形(兩個),以小組為單位,要求學(xué)生通過自己的辦法找出計算梯形面積的方法.期間,教師可進行計算方法的指引,比如:
(1)拼組.同學(xué)們想一想,平行四邊形如何計算面積,圖中圖形能否拼成平行四邊形呢?在學(xué)生具有一定的拼接意識后,還可以進行長方形方面的引導(dǎo).
(2)割補.同學(xué)們想一想,三角形如何計算面積,圖中圖形能否視作兩個三角形,對于使用拼接的方法得到平行四邊形的同學(xué),能否嘗試通過割補將梯形轉(zhuǎn)化為平行四邊形.當(dāng)學(xué)生在自主思考、小組討論與教師引導(dǎo)下尋找到方法后,教師可適當(dāng)展示,然后引導(dǎo)學(xué)生觀察方法,分析存在何種相同的地方,指出“化歸”想法.此時,教師可緊抓時機,介紹“化歸”方法的原理,即“出入相補”.然后通過微視頻介紹劉徽“出入相補”原理,簡單介紹《九章算術(shù)注》《海島算經(jīng)》等著作.在學(xué)生有所了解后,教師可展示一個相對復(fù)雜的圖形,以動圖的形式對它進行分割、移補,使其逐漸變成數(shù)學(xué)所熟悉的圖形,然后引導(dǎo)學(xué)生思考面積是否發(fā)生轉(zhuǎn)變.緊接著,教師給學(xué)生布置小組學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生多角度思考問題,將滲透一題多解、數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法貫穿始終,并在課堂上展示討論結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生的口語表達能力.立足心理學(xué)的角度來看,學(xué)生心理的發(fā)展離不開事物認知,而對于小學(xué)生而言,他們的事物認識是一個從具象到表象,再從表現(xiàn)發(fā)展成抽象的過程.在上述教學(xué)方法的使用下,不僅可以有效融入數(shù)學(xué)文化,還能夠以生動的方式,使學(xué)生記住圖形面積的計算公式,逐漸推導(dǎo)出計算梯形面積的方法,鞏固學(xué)生對數(shù)學(xué)思想的理解和運用,并應(yīng)用到日后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)甚至日常生活當(dāng)中,實現(xiàn)學(xué)科能力的提升與發(fā)展.
結(jié) 論
綜上所述,將數(shù)學(xué)文化滲透到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要注重現(xiàn)有技術(shù)軟件的應(yīng)用,然后綜合考慮學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)情、教材特點等,根據(jù)實際情況優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方式,尤其要挖掘教材中的文化要素,補充史料,從而提高小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量,促進學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的形成與發(fā)展,實現(xiàn)育人目標(biāo).
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