数学数字与自然现象融合教育的若干思考

赵勤林

【摘 要】自然现象和数字具有紧密的联系。在小学数学课堂教学中，充分进行数字教育和自然现象教育的融合，对于培养整体思维意识和精确推算能力，以及对于培养学生未来可能的跨学科创新能力等具有一定作用。信息化社会下应该充分利用各种方式强化数字和自然现象的融合教育。

【关键词】数字教学;自然现象;融合教育

【中图分类号】G623.5       【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）24-0036-01

融合能力是学生素质的重要方面，也是教师教育能力的重要方面。融合能力在很大程度上是一种创新能力。小学数学教育中的数字认读对学生形成正确的计数意识等具有显著作用，但现有教学在和其他学科融合方面还存在问题。实际上，小学生阶段学生善于联想的思维特征对于培养融合能力十分有利。然而，长期以来数学教育和自然科学其他方面的教育相割裂，对于培养学生整体思维和创新意识不利。在素质教育背景下，迫切需要通过融合教育提高学生综合素质并激发学生创新能力。本文对数字与自然现象融合教育进行探索，并根据教学实践提出一些借鉴。

一、数字与自然现象的关系

宇宙万物都可以在某种程度上用数字来表示。很多数字其实就是一种或者诸多自然现象的概括。比如，1和0，就是阴阳两种自然现象的概括，也是信息技术中普遍使用的二进制数字。又比如，5这个数字，就可以代表五行、五味、五常、五色、五音等，这就将数字和中华传统哲学思想和文化中的概念进行联系。再比如，12这个数字，其实和很多自然现象有关系，一年有12个月，一天有12个时辰，地支有12个，以及太阳旋转一周形成的黄道12宫等。还比如，9这个数字，也是有很强的代表性，太阳系的九大行星，地理上的九州等。还有奇数和偶数两种不同的数字，在自然界可以找到对应的现象，比如动物的蹄子分叉有奇数，也有偶数，树叶的分形存在同样的问题。

随着技术的发展，将会更多数字和自然現象的关系被发现和应用。这些是学生感兴趣的问题，也是社会发展的实际需要。因此，课程教育中需要高度重视数字和自然现象的融合教育。

二、将自然现象融入数字教育的必要性

自然现象可以表示为数字的集合，将自然现象融入数学数字教育，具有理论和现实方面的必要性。

一是培养学生跨科目思维能力的需要。跨科目思维能力，在某种程度上使学生突破单科知识的能力，一种整合各类资源和要素的能力。诸多经验事实表明，数字教育和自然现象教育融合，有助于学生培养跨科目思维能力。

二是形成学生整体性意识的需要。整体性意识，就是一种不偏不倚的意识，就是一种中和的状态，这和传统文化中的中庸之道有很多共同之处。数字教育和自然现象的融合教育，有助于培养学生整体性意识。

三是激发学生创新能力的需要。在很大意义上，创新是科学之间的贯通和融合。在数学教育中将数字和自然现象融合，有利于学生自小形成创新意识，从而为未来可能的创新实践和创新成果提供支撑。特别是，这种融合让学生养成利用数学方法解决现实问题的意识和能力。

三、提高数字与自然现象融合教育的方法

一是鼓励学生观察自然现象并抽象为某种数字或符号。自然界很多现象具有阴阳方面的属性，并且在事物的外形上有所体现。老师可以通过让学生观察树木、动物等来认知这些事务的阴阳属性，并能够用相应的数字表示。

二是引导学生进行其他方面的探索。比如，在动物解剖课程中，可以将五脏和五行的关系进行深入分析，以便学生认识5这个数字和动物脏器的关系，乃至和太阳系中有关行星的关系。又比如，在数学教学中还可以将地理知识进行数字化表示，比如，山体的阴阳、河流的干支等。

三是启发学生对天地人进行一体化思考。很多自然现象，或者地球上的现象，在天文上有对应的现象，这就是涉及到天人感应乃至更高层面的天人合一。因此，地球上的自然现象的数字，可以和对应的天文现象的数字进行一体化思考和理解。同样，人作为“三才”之一，也和天地现象具有隐秘的关联性，这都可以通过一定的数字来进行表述或者推断。

四是利用先进技术进行融合教育效果检测。可以利用大数据技术及相关智能技术对数字教学和自然现象融合教育的效果进行评估，比如，学生对课程的兴趣是否增加，学生学习的效果是否更加稳定，以及学生潜在的能力是否被激发等。

五是加强学科教师之间的交流合作。在课堂教学观摩等活动中，各个科目的教师应该着力强化合作，创新设计课堂教学材料和优化教学环节，让教师减轻说教方面的负担和压力，让学生能够轻松愉快地接受新知识并利用这些知识进行更加深入的思考。

总之，融合式教学是未来课堂教育的重要趋势。小学数学教育要从单调的认读和记忆模式中进行创新，重要的方式就是强化和其他学科的融合，特别是和自然现象有关学科的融合，这样能够做到寓教于乐和激发学生创新思维，对于推进素质教育具有显著的价值。国家教育主管部门应该着力制定有关政策引导和推广更加具有融合式教学的教材和教法，从而降低学生接受教育的成本，提高基础教育质量。