在小学数学教学中渗透数学文化的策略
2021-12-28张荣
张 荣
(山东省枣庄市薛城区双语实验小学)
数学文化一般指的是数学发展过程中积累下来的故事、经验以及技巧,是数学教学的重要内容。《普通高中数学课程标准(2017 年版)》指出:“数学文化是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。”在小学数学教学中渗透数学文化,需要基于学生已有的数学文化经验,创设数学文化的情境,强化数学文化的课外实践,创新数学文化的渗透方式。
一、基于学生已有的数学文化经验
在引入数学文化时,教师可尝试从学生的年龄特点入手,根据不同年龄阶段学生对数学文化的理解,在教学中融入能与课程和学生已有经验相配的数学文化内容,以此提高数学文化渗透的成效。应从学生对数学文化的积累经验出发,提供循序渐进的数学文化内容,以此确保学生能够理解这些数学文化内容。
在教学三年级“位置与变换”中“辨认方向”的内容时,因为这一知识学生在二年级的时候已经有所接触,所以在渗透数学文化时,可以从他们对二年级“认识方向”课程中数学文化的了解度出发,将有关“位置”的数学文化更进一步呈现给学生。可以这样导入:大家还记得我们二年级时学习过一段关于“位置”的“记忆方向”数学儿歌吗?早上起来,面对太阳;前面是东,后面是西;左面是北,右面是南;东西南北,认清方向。我们的祖先很早就学会了借助太阳等身边事物辨别方向,我国的四大发明之一——指南针就是辨别方向的工具,它的发明,为世界文明的发展起到了巨大的推动作用。下面我们一起来看一下我们的祖先是怎么来辨别方向的。先要确定好自己所处的位置,以自己所处的位置为中心,再根据上北下南,左西右东的规律来确定目的地和周围事物所处的方向,最后根据目的地的方向和路程确定所要行走的路线。
此外,教师还应提高自己对数学文化的掌控力,以便自己能在课堂教学时根据学生的反馈,灵活地将数学文化渗透给学生。如在教学二年级“图形与拼组”中“平面图形的拼组”时,学生会对各种各样图形的拼组方法感兴趣,教师就应以此为契机,将数学领域有关“七巧板”的文化故事渗透给学生。如七巧板又称“七巧图”“智慧板”,与九连环、华容道并称为我国古代“智力游戏三绝”。七巧板是我国民间流传的智力玩具,具体是由谁发明的已经无从考证,但现在普遍认为七巧板是由宋代“燕几图”演变而来的,演变的过程大致是:宋代“燕几图”—明代“蝶翅几”—清初七巧板。“燕”同“宴”,“燕几”就是用于宴请宾客的几案,它的创始人是北宋晚期的黄伯思,它是由6 件长方形几案组成,可以随宾客人数多少而任意分合。18 世纪,七巧板传到国外,外国人通给它起了“唐图”“东方魔板”等名字。英国剑桥大学的图书馆里还珍藏着一部《七巧新谱》。拿破仑在流放生活中也曾用七巧板作为消遣玩具。
二、创设数学文化的问题情境
问题情境能将学生更好地带入到数学课堂中来,提高他们的探索能力,更好地理解数学知识及问题。渗透数学文化时,也应从有关数学文化的问题情境出发,调动学生自主探究数学文化的兴趣和动力。在创设关于数学文化的问题情境时,应从教材内容出发,以问题探究为抓手,让学生在探究中深化对数学文化的理解。
在教学四年级上册“线和角”时,可以为学生呈现以射线、直线以及角组成的图片,让他们围绕图片思考:这幅画作由什么组成?借此引导学生参与到数学课程中来,探索这一画作组成背后的数学文化。如太阳光可以看成什么线?笔直的公路可以看成什么线?铁路的两条铁轨可以看成什么线?角的两条边是什么线?进而引出数学文化:关于线,法国数学家蒲丰还做过一个有趣的实验呢,有一次,他在桌子上铺了一张特别大的大白纸,并且在上面画满了等距离的平行线。然后,他拿出很多长度相等的针,他们的长度都是平行线的一半。最后,蒲丰请他的朋友们把这些小针往白纸上随便扔。当统计结果出来时,大家都惊讶不已,原来在扔的2212 次中,小针与纸上平行线相交704 次,2210÷704≈3.142。这可是圆周率的近似值啊,你们怎么想?
三、强化数学文化的课外实践
数学作为一门具又实践意义的学科,在核心素养的教育背景下,其在培育学生综合实践能力方面的优势也逐步凸显出来。因此,在教学中渗透数学文化时,也应从这一角度出发,为学生设计能实现数学文化渗透的课外实践活动。可以从现有的数学文化资源出发,与当地的历史、文化博物馆相协同,为学生提供能深入到数学名人故居、博物馆中切实领悟数学文化的机会,以此实现在课外实践中渗透数学文化的目的。如在教学一年级上册“快乐的校园”中“1~5的认识”时,我带领学生深入到市博物馆中,引领他们从“结绳计数”开始,探索数学文化的起源和发展,以此激发他们参与数学学习的兴趣,实现了数学文化的渗透。
此外,还可以将数学文化与数学游戏有机地结合在一起,凭借游戏这一深受学生喜欢的实践方式,提高数学教学中文化渗透的效果。如在教学三年级上册“时、分、秒的认识”中“认识钟表”时,就可以组织学生开展“设计表面”的小游戏,让他们基于这一课程内容搜集、思考、创新有关“表面设计”的文化、历史,进而实现这一环节数学文化渗透的目的。在课程实践活动中渗透数学文化的基础上,教师也应为学生提供展示自己成果的机会,只有这样,课堂教学中渗透的文化内容才有可能被学生所理解,才能彰显渗透数学文化的价值。
四、创新数学文化的渗透方式
伴随着现代教育技术在课堂上的普及,多媒体技术的应用为数学文化的渗透也创造了条件。在渗透数学文化的过程中,要从学生的角度出发,巧用多媒体将数学文化以学生更喜欢、更易于接受的方式呈现出来,以此获得更好的渗透效果。
在数学文化的渗透环节,应用多媒体设备可以将数学文化故事具象地呈现给学生,帮助他们更直观地了解数学文化。如在教学五年级下册“分数的意义和性质”时,可以将“已知分数最早出现在公元前5 年,至今已经经历了数百年的发展”这一数学文化知识,应用多媒体视频的方式将“分数”这数百年的发展历程以动画的方式呈现出来,让他们快速地了解分数的历史,为后续探索“分数的奥秘”奠定基础。
此外,还可以将具备更强交互特色的VR 设备应用到数学文化渗透的过程中去,让学生置身近乎真实的情境中,参与和领悟生活中、历史中有关数学文化的小故事,进而收获更好的数学课堂数学文化渗透效果。如在“设计基于VR 技术的数学文化渗透”活动时,可以将数学家华罗庚的故事制作为VR素材,让学生以旁观者的身份“参与”到华罗庚的生活、学习、探究中去,借此让华罗庚精神中蕴含的数学文化、数学理念感染学生,为他们树立探索数学领域的榜样。