小学数学教材“你知道吗”的教学价值和策略研究
2021-11-15沈红萍
沈红萍
(苏州市吴中区人民教育出版社附属实验小学 江苏 苏州 215000)
小学数学教材中的“你知道吗”板块是传承数学文化的重要载体,还为开展数学学习提供了重要资源。这一板块结合学习内容,贯穿于整套教材,涉及内容广泛,有数学史介绍、数学知识、生活中的数学、生活常识与信息。其中,数学史包括数学家的故事、数学著作、数学知识的发展和演变过程等;数学知识是针对教材中学习的内容,对其进行拓展和延伸;生活中的数学是应用数学知识解决生活中的问题;生活常识与信息是生活中一些基本常识和信息。
“你知道吗”板块的内容一般以图文并茂的形式呈现,它的高度概括性使得大部分学生很难体会其背后隐藏的丰厚价值。在实际教学中,教师没有引起重视,经常一带而过,甚至直接跳过,对不同的内容也没有区别对待,没有设计合理的策略实施教学,使得这部分内容成了可有可无的点缀。所以,教师要致力于“你知道吗”板块的研究,针对不同内容的特点实施教学,让这看似简单的知识窗,发挥其最大价值,成为发展学生数学核心素养的有效素材。
1.“你知道吗”板块的教学价值
1.1 领略数学的悠久历史,传承数学文化。数学的学习不仅是知识的传播,更是数学文化的传承。数学家秉持着科学、严谨的态度,孜孜不倦的探索精神获得了许多伟大的成就,为数学历史的发展和演变作出了杰出的贡献。通过“你知道吗”板块的学习,让学生体会到数学发展的艰辛历程,感受数学家们可贵的精神,不断形成数学文化积淀。
例如,苏教版数学五年级下册第95页的“你知道吗”介绍了“刘徽用割圆术求圆的周长的近似值”“祖冲之使用刘徽的方法算出圆周率大约在3.1415926和3.1415927之间,成为世界上第一个把圆周率的值精确到小数点后7位的人。这一研究成果比国外数学家早了1000多年。”学生感受到了我国古代数学家的伟大,增加了民族自豪感。现在所学习的知识正是这些数学家辛勤劳动的结晶,他们锲而不舍的精神是学习的榜样,有利于唤起学生强烈的历史责任感和使命感,激发学习数学的兴趣。
1.2 深入挖掘教材,发展学生的思维力。“你知道吗”板块中介绍了数学家们发现和寻找结论的过程,涉及到的数学知识和方法,为学生的深入学习开阔了思路,提供了解决问题的不同方法。带着“数学家是怎样解决这类问题?”的疑问,学习“你知道吗”,让学生感受数学家的智慧和方法的巧妙性,试着学会像数学家那样思考,进一步发展数学思维能力。
例如,苏教版数学五年级上册第10页的“你知道吗”阐述了,“三角形面积的计算方法是“半广以乘正从”(“广”指三角形的底,“从”指三角形的高),也就是用三角形底的一半乘三角形的高。”数学家刘徽用“以盈补虚”的方法把三角形通过分、割、移、补使之转化成长方形,按长方形面积算法计算,实则就是“割补法”。教材中的“你知道吗”用数形结合的形式,展示了如何将三角形通过割补转化成长方形,给了学生直观的感受,让学生初步了解割补法在平面图形中的应用,为接下来学习“梯形的面积计算”提供了更多的推导方法,开拓了学生的思路,也为后续系统掌握组合图形的面积计算提供了基础。
教学“三角形的面积计算”时,教材提供了可以将两个完全相同的三角形拼成一个平行四边形,借助平行四边形的面积计算公式来推导。“你知道吗”板块中介绍了刘徽的“以盈补虚”,虽然方法不同,但是都运用了转化的思想。利用转化的思想,把三角形转化成平行四边形或长方形,都是把未知转化成已知,把新知转化成旧知,把复杂的图形转化成简单的图形,这是解决数学问题的基本思想。通过不同方法的对比,让学生感受到数学方法的多样性,同时不同的方法之间蕴含了同样的数学思想,从而真正掌握数学的本质。
1.3 感受数学中的美,培养学生的审美观。数学的美体现在,它具有统一性、对称性和简洁性。数学家毕达哥拉斯赞美数学的和谐美,圆和球体的对称美,称宇宙是数的和谐体系。“你知道吗”板块让学生感受到了数学中更多美的形态,包括生活中的数学美、数学与其他学科的统一美等。数学的实质就是一门艺术。同学们在欣赏美、感受美、创造美的活动中,培养审美观。
例如,苏教版数学五年级下册第87页的“你知道吗”提供了“圆的图片,圆在自然现象、建筑物、工艺品和优美的运动中”“古希腊的一位数学家曾经说过,在一切平面图形中,圆是最美的。”这组图片的欣赏,让学生感受到了我们生活中处处有圆,它带来了视觉上的美感。另外,教材第34页介绍了“6的因数有1,2,3,6,这几个因数之间的关系是:1+2+3=6。像这样的数叫做完全数(也叫作完美数)。”图形与几何中的美,数与代数中的美,在其他不同的领域中也蕴藏着美。利用“你知道吗”板块捕捉数学美,培养了学生的审美能力,也激发探求知识的欲望。
2.“你知道吗”板块的教学策略
“你知道吗”板块的内容包括:数学史介绍、数学知识、生活中的数学、生活常识与信息。不同内容的教学目标是不相同的,有些需要学生了解,如“我国古代,粮食入仓为正,出仓为负;收入的钱为正,支出的钱为负”;有些内容需要学生理解,它们是对新授部分的补充;也有的内容需要学生掌握,并运用其解决实际问题。所以,教师要深入解读教材,明确内容的特点,根据不同教学目标,实施合理地教学。
2.1 引领阅读。学生知识面的开阔,离不开阅读。越来越多的教师关注学生的数学阅读,利用数学报、数学书籍、数学影音资料等提升学生的阅读能力。“你知道吗”板块为学生提供了丰富的阅读素材,它涵盖的知识的广度,提高了学生的阅读效率。学生通过自主阅读、教师导读、课后研读,了解数学家的故事,如刘徽在几何领域作出的重大贡献,在发现规律时经历的曲折过程,感受数学家的坚韧意志和拼搏的精神;数学历史的演变和发展,如数学名著《九章算术》、《墨经》、《周髀算经》等记录了不同数学领域的成就,对世界数学发展产生了深远的影响;生活常识,如我国农村地区,习惯用“亩”和“分”作为土地的面积单位。学生在阅读过程中,感受数学的魅力,激发了数学阅读的热情,提高了学习数学的兴趣。
2.2 课内探究。“你知道吗”板块涉及的数学知识和方法与新授内容有密切的联系,有些可以作为新知的补充部分,渗透于课堂教学中。数学思想方法的掌握是一个螺旋上升、循序渐进的过程,学生掌握了基本方法的前提下,多一种思考的方向,能促进学生思维能力的提升。
例如,苏教版数学五年级下册学习“分解质因数”时,教材提出了用“塔形分解法”对30分解质因数,写成“30=2×3×5”的形式。同时,在“你知道吗”中又介绍了“短除法”,这是分解质因数的另一种方法,利用它还可以求出两个或两个以上数的最大公因数和最小公倍数,这也是学生是需要掌握的基本方法。所以,教师将这部分内容作为新授内容的拓展,在课内探索。教学过程中,学生根据学习单自主阅读“你知道吗”,探索短除法的应用。
出示学习单:
(2)根据15=3×5,3、5和15这三个数之间有什么关系?
(3)怎样进行短除法?要注意什么?
在合作交流的过程中,让学生明确短除法的书写格式;分解质因数时,一般从最小的质数2开始想起;继续寻找商的因数,将因数中最小的质数作为除数,除到商是质数为止。为了进一步巩固方法,出示问题“你能用短除法把45用几个质数相乘的形式表示出来吗?”练习中,体会到如果最小的质数2不是45的因数,第一个除数应该是3,可以分解成:45=3×3×5。这里的两个质因数3都不能省略。学生在探究的过程中,经历了思维的激烈碰撞,产生了强烈的求知欲。在合作交流、练习巩固之后,做到了知其然,更知其所以然。这样的过程,学生不仅掌握了解决问题的方法,沟通了知识之间的联系,更体验到探索知识的乐趣。
2.3 课后研学。由于课堂教学时间有限,“你知道吗”板块包含的更多、更深层次的内容,无法完全在课内完成,需要学生利用课后进行拓展。学生的认知水平和已有经验的不同,对知识的接受程度各不相同,教师可以提供相应的研学建议,让不同层次的学生都能得到不同的发展。
例如,苏教版数学六年级上册第22页展示了冰箱的说明书。教师根据内容设计课后研学单:
(1)你注意过包装箱上这样的连乘式子吗?它表示什么?
(2)你能根据图中冰箱说明书上的乘式,估算出这台冰箱的体积吗?
(3)找一找,生活中还有这样的商品包装箱吗?把它们的说明书记录下来。
(4)观察这些说明书,它们有什么不同?你想到了什么?
以生活中冰箱的说明书帮助学生认识长方体的知识在生活中的应用,体验了生活中的数学,进一步巩固了长方体体积计算。同时,寻找生活中其他物品的说明书,激发学生的探索欲望。将“你知道吗”板块内容作为实践活动材料,让学生深刻感受到了数学来源于生活,服务于生活的本质。同时,通过小组合作共同研学,提高了团队合作的意识,让所有学生都参与其中。学生在探究的过程中,感受数学学习的趣味性和挑战性,提高学习的兴趣。
3.结语
“你知道吗”这一板块展示了丰富的数学文化知识,让课堂教学变得生动、富有挑战,激发了学生学习数学的热情。重视“你知道吗”板块的价值,深刻体会编者的意图,科学、合理地设计教学,提高学生的数学思维能力。同时,教师是课堂教学的组织者、引导者和合作者。教师数学素养决定了课堂教学的厚度,教师要把握学习的契机,努力提升个人素养,才能在课堂上做到游刃有余,才能真正落实学生核心素养的提升。