数学文化在小学数学教学中的实践探索
2022-11-20毕欣荣
文/毕欣荣
引 言
在过去的小学数学教学中,存在着严重的重知识、轻文化的问题,导致学生最终只记住了数学公式,却不懂得方法,不理解数学知识的生成过程和对解决现实问题的重要意义,不利于学生创造性思维的发展。在素质教育背景下,小学数学教学要致力于学生的能力和素养培养,让学生可以透过数学观察世界。因此,小学数学教师要加强数学文化在课堂教学中的渗透,提高学生的学习质量,促进学生数学学科核心素养的发展。
一、阅读讲解渗透数学文化
阅读,是学生在学习过程中使用次数最多的一种学习方式。阅读不仅仅是文字的吸收过程,更是一种可以带给学生无限想象的脑力活动,可以启迪学生的智慧。数学知识有着一定的抽象性,而小学生是以形象思维为主要认知途径的,因此,教师可以让学生以阅读的方式去了解数学文化。教师可以对阅读材料进行适当的转化,将其转变成为微课、连环画等学生喜爱的形式,使学生更好地从阅读中吸收数学文化思想。
例如,在教学“完美的图形——圆”这一节内容时,教材上没有对圆周率的相关知识进行阐述,但是这部分知识有助于学生在圆知识上的后续深入学习,因此,笔者在课堂教学的过程中组织了一次连环画阅读活动,让学生从《π 的传奇》阅读活动中简单了解相关文化知识。在学生阅读连环画的过程中,笔者向学生提出了一些具有启发性的问题,让学生思考:在阅读连环画之前,你都知道哪些关于圆周率的知识?你还想知道哪些关于圆周率的知识?在学生初次阅读完连环画之后,笔者还问学生:通过连环画,你知道人们研究圆周率已经有多长时间了吗?人们是怎么更加精准地计算出圆周率的?在历史上,一共出现了多少种研究圆周率的方法?这样通过连环画的阅读和课堂有效的提问,可以更好地激发学生的智慧,让学生感受数学之美,在阅读的过程中畅想数学的美好。阅读课可以将学生的主体意识充分激发出来,让学生自己经历数学文化形成的过程,感受数学和生活之间的密切关系。因此,教师一定要善用阅读,提高学生的数学文化自主学习能力。
在数学文化教学中,数学教师可以丰富学生课外阅读的方式,让学生阅读渗透了数学文化的内容。学生通过阅读数学历史的典故、趣闻等,可以了解数学的思想、方法、内容等,拓宽自身的数学视野,并了解数学知识的来源和发展。例如,教师可以推荐学生阅读《数学家的故事》,让学生认识不同的数学家,了解他们探求数学真理的过程。此外,教材中也有很多数学文化资源,需要教师去挖掘和寻找,在课堂上用活泼生动的形式来讲解。同时,数学教师还可以多开展数学课外活动,活动的形式应是灵活多样的,如游戏竞赛、讲述故事、趣味数学题等学生所感兴趣的数学活动。教师还可以让学生撰写数学日记,记录有趣的数学故事和感想。教师可以让学生之间相互分享,加深对数学的认识,更好地领悟数学文化。
二、角色互换渗透数学文化
教学是教师和学生积极参与、共同发展的过程,只有教师和学生实现了和谐统一,才能够构建有效的课堂。在小学数学教学中,教师要倡导以学生为主体的教学方式,构建学习共同体[1]。教师可以使用角色互换的手段去渗透数学文化。这不仅可以让学生体验当教师的感觉,也能够转变学生的学习方式,锻炼学生的思辨能力,让学生站在整体的角度去思考数学文化,同时还能够促进课堂上师生、生生之间的互动,为小学数学课堂教学增添不一样的精彩。
例如,在教学“繁忙的工地——角和三角形”这一节内容时,笔者组织学生开展了一次师生角色互换的活动。学生要以小组的方式展开活动,通过网络、书籍、电视等途径了解三角形的概念,了解三角形的意义。在收集好资料之后,学生需要对资料进行整理,制作简要的报告,在课堂上汇报。在课堂活动开展的过程中,笔者首先用谈话的方式引出了本次活动的主题,对学生说道:“古希腊的数学家毕达哥拉斯说过,万物皆为数,这个意思就是说任何事物都是可以用数的形式表现出来的!”然后,笔者在课堂上给学生展示了毕达哥拉斯的人生经历。然后,笔者让各个小组上台进行汇报,让学生从直观的角度阐述自己对三角形的理解,并且结合毕达哥拉斯的观点,对三角形的内涵进行分析。如此,通过一堂以学生为主体的数学文化课,让原本内容单调的三角形知识得到了升华,促进了学生对数学知识内涵的认识,发展了学生的文化素养。
三、游戏活动渗透数学文化
数学是好玩的,蕴含着蓬勃的生命力。但是,很多时候数学的抽象性会影响学生对数学的印象,导致学生产生消极的学习情感。因此,在小学数学教学过程中,教师要对教学方式进行改善。教师可以使用游戏活动的方式来渗透数学文化,用游戏来营造充满生命力的课堂氛围,让学生在游戏当中感受数学的美妙和神奇之处,激发学生学习数学的热情,用数学文化潜在的功能实现育人目的。
例如,在教学“因数和倍数”的过程中,笔者组织学生展开了一次游戏活动。首先,笔者使用了一个小故事——“田忌赛马”作为这次游戏活动的导入,让学生首先产生一个基本的印象,认识到在现实生活中遇到问题时,很多时候需要进行恰当的选择,从而启发学生的智慧。然后,笔者将学生分成了几个小组,让学生去玩取小棒的游戏。在学生结束游戏之后,笔者组织学生表达自己的感悟,让学生提出自己的一些困惑,从而增强学生对因数、倍数等概念的理解。游戏是学生喜闻乐见的学习方式,可以更好地激发学生的学习兴趣。在小学数学文化教学中,教师运用游戏活动手段,可以降低数学文化的抽象性,提高学生的学习热情,让学生养成积极的学习态度,获得事半功倍的学习效果。
四、知识应用渗透数学文化
数学知识有着很强的应用性。在小学数学教学中,培养学生的数学应用能力是发挥数学教学价值的关键所在[2]。小学数学教师可以在引导学生应用数学知识的过程中渗透数学文化,引导学生了解数学知识的形成过程,使学生理解数学文化的价值。在引导学生展开数学应用的过程中,教师要注重激发学生的潜能,让学生真正意识到数学学习有很重要的价值,在潜移默化中自主构建数学文化,增强数学学习自信。
例如,在教学“爱护眼睛——统计”的过程中,笔者在上课前给学生布置了一个简单的小任务,让学生去询问自己的家人,了解家庭成员的近视情况,初步了解相关的数学知识。然后,在课堂教学过程中,笔者使用案例教学的方法,让学生通过实际的案例去了解复式条形统计图和复式折线统计图在现实生活中的用途。在完成课堂教学后,笔者给学生布置了一项任务,将学生分成了几个小组,让学生结合对所学知识的了解,确定一个课题,如家庭用水量、学生每月零花钱等,然后通过数据的收集、整理、表达、描述和分析等操作去制作一份统计图形式的调查报告,并在课堂上分享自己的研究成果,进一步感受数学在现实生活中的广泛应用。以这样的方式探索数学知识的应用价值,可以让学生感受数学文化的魅力,逐渐学会在现实生活中去获取数学知识,有助于学生数学文化素养的发展。小学数学教师要着重开发数学知识的应用价值,引导学生基于现实需求去学习数学知识,升华学生的思想,提高学生对数学文化的理解能力。
五、深入研读教材,整合课本内容
小学数学授课要围绕教学目标来开展,数学教材是课堂教学开展的基础,教师在教学时要研读教材,理解教材设计的用意,在课堂上渗透数学文化。整合课本内容是教学的基础工作,教师要从课本中挖掘数学知识中蕴含的数学文化,并将这些文化与教学结合起来,培养学生的数学学科核心素养。例如,在教学圆周率时,数学教师可以讲解祖冲之发现圆周率的故事。这一方面可以让学生了解历史的数学故事,感受数学家的钻研和刻苦精神,另一方面还可以使学生了解数学知识与生活的联系。学生在了解了古人的智慧以后,也可以让自己的知识储备更加丰富。
为了让学生更加深入地了解“圆周率的来历”,数学教师可以设计一个独特的课堂,先让学生了解古人计算圆周率时采用的“割圆法”。“割圆法”指的是用圆的内接或者外切正多边形来计算出圆的周长。学生对这一概念理解起来可能比较难。教师可以用多媒体设备进行展示,使学生了解正多边形和圆周长之间的关系,也就是说,边越多的情况下就越接近圆,计算出的多边形的周长,就越接近圆的周长。刘徽用正3072 边形获取了圆的周长,并将小数点确定到了后5位的精度。通过这一过程,教师可以让学生认识到数学家们计算的艰苦过程,得知今天我们学习的数学真理来之不易,应认真地学习和思考。
数学文化的内涵既存在于数学知识本身之中,也存在于历史的发展和一代代数学家的努力中。数学文化的发展推动了人类文明的进步。数学教师在教学中可以引领学生回顾数学发展的历史,让学生了解古代数学家们求知若渴、孜孜不倦的探索精神、创新精神和奉献精神,使学生多方面、多角度地感知数学的文化属性。例如,冯·诺伊曼是数学奇才,同时也是计算机之父,正是他的努力,才有了今天的计算机技术,才让我们过上了简单、高效的生活。试想,如果没有计算机技术,我们出门订票、网络购物都不可能实现。另外,教师还可以向学生讲解中外数学的发展历史,包括数学史上出现的三次危机、哥德巴赫猜想是什么等,让学生对数学的历史和发展充满好奇,拓宽学生的视野,丰富学生的知识,同时也让学生感受数学世界的丰富和精彩。
六、感悟数学精神
数学文化的一个重要表现就是数学精神,数学精神包括求知若渴、不断探究和进取的精神,也包含坚持不懈的精神。认识和感悟数学精神,是学生了解数学文化的重要途径。数学家们在数学领域的求知与探索过程,对学生有激励作用,因此数学教师可以结合数学家的探索精神进行讲解,让学生了解到数学精神中所蕴含的数学文化,并将数学精神植根在学生心中,给学生的数学学习提供引导、树立楷模。通过讲故事的方式,教师可以丰富学生对古代数学知识的认识,使学生感受到数学家们坚强和执着追求真理的伟大精神。
七、努力营造数学文化氛围
我国的数学文化发展历史悠久,历史上有多位知名的数学家为我国数学的发展做出了巨大的贡献,如祖冲之、刘徽等,也有很多流传百世的著作,如《九章算术》《周髀算经》等。数学文化的发展载体之一就是数学历史。事实上,部分数学教师将数学文化教学等同于介绍历史上的数学家和数学事件,其实这种思想是不正确的,数学文化贯穿于生活的各个领域,甚至在古代的诗文中也存在数学的身影,如“孤帆远影碧空尽”,这句诗表达了“极限”的数学思想文化,因此数学文化教学不能仅限于数学故事、数学人物的介绍,还应给学生营造一个良好的数学文化学习氛围。比如,在图书馆、黑板报上可以承载数学文化知识。在教学中教师渗透数学知识的历史,可以提高学生学习数学的兴趣,让学生感受数学文化。
结 语
数学文化在小学数学教学中的渗透是一个漫长的过程。数学教师一定要关注学生的现在和未来成长需求,了解小学数学教学存在的问题,采取恰当的措施。小学数学教师要从学生的终身发展出发,建立完善的小学数学文化教育体系,提高学生的学习兴趣,引导学生客观地看待数学发展的过程,让数学文化陶冶学生的情操,促进学生创造性思维的发展。