基于数学文化的小学生数学核心素养培养研究
2022-12-23邓庆梅
邓庆梅
培养小学生的数学核心素养是新时代赋予数学教师的使命,也是新课改提出的新要求。因此,教师要深入研读新课标精神,把握其根本目标,借助数学文化引导学生积极地参与数学探究学习,使他们更好地感受到数学思想方法、内容、语言等文化元素,以此实现提升小学生数学核心素养的目标[1]。为此,在教学中,教师要立足教材,用儿童的视角去创设教学情境,让学生成为知识的探究者、学习的合作者,促使他们在一次次实践学习中获得统计观念、数感、符号意识等方面的发展,通过数学文化的熏陶,有效提升其数学核心素养。
一、立足文化素材阅读,提高数学理解力
教师应注重为学生提供富含文化意蕴的素材,引导学生深度阅读,积极走进数学文化营造的天地,给学生以无形的浸染和濡养,以此提升学生的数学阅读能力与数学理解力[2]。为此,在小学数学教学中,教师要树立阅读是学生数学素养重要组成部分的观念,并以此来整理数学阅读材料,组织学生有序阅读、深度阅读,使数学文化有良好的融入路径,使学生在阅读中受到数学文化的熏陶,从而促进其数学核心素养的发展。
(一)引导阅读,助力教学
数学本身就是文化,挖掘其中的文化元素,把它们转变成阅读素材,是促进数学文化与课堂教学融合的有益尝试,也是促进学生阅读能力、数学理解能力发展的重要渠道。以“圆的认识”教学为例,教师需要结合这一阶段有关圆的教学内容,深究其中的文化元素,并将它们整合成有意义的数学读本。
笔者设计了《圆的世界》的小读物,从毕达哥拉斯学派的经典论述“圆是所有平面图形中最美的”开始,写道“不以规矩,不能成方圆”,让学生在阅读中明白规是什么,进而联系到现代的圆规。再写道“圆,一中同长也”,促使学生明白何为“一中”,什么是“同长”。阅读能够让许多学生原本理解得不够彻底的内容更加明晰起来。如,理解“一中”就是圆心,它到圆上的线段是半径,同圆中所有半径都相同,即“同长”。整理阅读素材,能够帮助学生消化知识,加速深度理解,促进学生学习认知的科学建构,助力学生阅读力、理解力和归纳能力的全面发展。
(二)开展阅读,寓教于智
在小学数学教学中,教师应精准地解读教材,把握其中所蕴含的丰富的数学史知识,并以此为源,引导学生投入数学史话阅读中。学生在阅读中能够拓宽学习视野,感受到数学文化独特的魅力,接受数学文化的熏陶。以“圆的认识”后续教学为例,当学生在学习到圆的周长时,教师就需要把一些数学故事纳入学生数学学习,引导学生去阅读,使他们从中接受数学文化的熏陶,从而体会到数学阅读的快乐。
如引导学生读一读祖冲之的生平,特别是他在圆周率上的巨大成就,学生在阅读中不知不觉地就能记住圆周率,并认识到圆周率是一个无限不循环小数。祖冲之采用“割圆术”把圆周率研究到小数点后七位,领先于世界这类研究1000多年。学生会在阅读中为祖冲之自豪,为中国古代人的研究智慧而惊叹。这些素材出现在课堂上,无疑会为小学数学课堂教学平添许多文化特质,也能给学生无声的启迪和激励,既能使学生接受数学文化的熏陶,又能达成寓教于智的目的。
二、依托文化问题解析,发展数学思考力
探究教学内容,挖掘其中的数学文化底蕴,并以此来建构学习情境,引发学生进行思考和问题研究,是用好数学文化教育功能的基本方式。学生会在阅读素材、解析问题、创新思考等环节中实现提升思维品质与数学核心素养的目标[3]。
(一)设计富含文化的问题,拓宽学习视野
以“比的意义”一课的教学为例,教师可以引导学生观察一组画面,如维纳斯雕像、故宫建筑的一小部分,让学生在欣赏中感受到建筑艺术、雕塑艺术之美。同时追问:“为什么它们会有如此的美感呢?其中是不是也有着与比相关联的知识呢?”问题会刺激学生的求知欲望,激发学生深入学习的兴趣。
接下来,教师引导学生进行必要的信息查询或搜索。经过学习探究,学生会发现:维纳斯雕塑是最美的人体雕塑,它不仅有线条的柔美,给人以无尽的遐想,还有数学之美,有着完美的黄金比例身材。自此,学生能够在问题研究中了解到黄金比的存在,并在讨论和探究中深深地感受到黄金比的实际意义。教师可以此拓宽学生的学习视野,培养其数学文化意识。
(二)探究问题的解决路径,发展数学思维
重视培养学生的思维品质是数学教学的核心使命,也是构建高效教学、有效教学的根本抓手[4]。为此,在小学数学教学中,教师要善于利用教材内容中所蕴含的文化元素,引导学生在问题的探究中感受数学文化,以此助力学生深入思考,提升其数学思维品质。
以“约分”一课的教学为例,首先,笔者创设了练习情境,引导学生运用分数基本性质去解决约分问题;其次,笔者引导学生思考:“你知道最早提出约分的是哪个国家的学者吗?距今有多少年?”问题的提出能有效激发学生探究的兴趣,他们会在课外活动中认真地寻找答案,仔细地进行阅读。经过系列探索,学生终于明白约分是中国古代学者智慧的结晶,早在2000多年前就记载于《九章算术》之中。这样的学习活动,既能给学生以文化的浸染,又能提升小学数学课堂教学的有效性。
三、关注文化美育元素,增强数学审美力
在小学数学教学中,教师要立足教材,探寻教材每一个数学内容中的文化元素。占领课堂阵地,把数学文化灵活地纳入教学,整合到学生数学学习之中,让学生在学习过程中受到文化的洗礼,获得审美的熏陶,从而实现提升数学学习质量的目标,以此提升学生的数学核心素养。
(一)关注数学文化融入,培养数学精神
教师应充分结合教学内容,把数学文化精准地落实在教学之中,适时融入数学文化,并结合课堂的不同形式促进学生更好地感知数学文化。为此,在教学中,教师要关注课堂教学的呈现形态,助力学生探索丰富多彩的学习研究方法,学习多种多样的思考策略等,助力学生研究能力、观察能力、思考能力等得到相应的提高,为提升学生的综合核心素养奠定坚实的基础。
以“数字编码”一课的教学为例,教师可以引导学生说一说自己对编码的认识,并在举的例子中感受到数字排列的神奇,通过组织探究数字排列规律的活动,培养学生的数学思考能力。如教师可以让学生解读商品条形码、身份证号码,包括一些二维码,引导学生探索编码内隐藏的规律,使他们能够感受到一一对应数学思想的存在。同时,教师还可以引导学生尝试编码设计,以提高他们思考的缜密性、独创性等,以此发展其数学思维。
(二)依托数学文化感知,提高数学审美能力
在教学中融入数学文化,能有效帮助学生提高数学审美能力。其间,教师要充分关注学情差异,以及学生不同的文化基础。另外,在教学中,教师要善于解读教学内容,创设更具现实意义的文化情境,以促进教学内容与数学文化融合,增添数学课堂的文化意蕴,让学生在愉悦心情下感受数学学习的魅力,从而提高数学审美能力。
以“圆的认识”教学为例,教师可以创设一个想象情境:“一粒石子投进平静的湖水中,你能发现什么?”学生会依托自己的文化积累说出自己的感知或理解。有学生说漂亮的水波纹,也有学生说那是一圈圈涟漪,还有学生说那层层水波就是一个个非常美丽的圆……随着讨论的开展,学生的学习感受不断增强,对圆的感知积累也变得丰厚起来,对圆的学习由此变得更加深入。这样便在潜移默化中发展了学生的想象能力,促使学生更深刻地理解“圆是所有平面图形中最美的”。
四、重视文化问题研究,培养数学探索力
文化很多时候是内隐的,这点在数学学科上表现得尤为明显。因此,在教学中,教师要紧紧地抓实教材内容,努力从例题、习题和相应的介绍板块中发掘出其中的数学文化因子,并把它们与数学问题连接起来,设计一些富含文化意蕴的数学问题,作为学生的学习素材,作为他们学习研究的有趣资源等,以此拓宽学生的学习视野[5]。
(一)借助文献,结合教学实际设计问题
要想提升学生的数学核心素养,培养其数学关键能力,还需要教师坚守课堂阵地,开辟有效的数学文化问题演练“战场”才能达成。这些就意味着教师要抓实问题设计、问题引导等系列环节,激发学生自主探究学习的活力,以此提升他们的探索能力,发展其综合素养。
(二)关注研究,培养学生探索能力
除了上述教学案例,教师还可以引入有关“鸡兔同笼”的问题,如“龟鹤”问题等,让学生意识到“鸡兔同笼”问题不是个案,而是一种数学类型。这一思考,会促使学生努力探究隐藏在“鸡兔同笼”问题中的本质知识,形成数学思维模型,为后续类似学习提供思维保障。
如设计一个“百僧百个馒头问题”,让学生在系列问题研究中更好地完善解题思维,使学生对假设法、列举法等的学习印象变得更加深刻。设计富有数学文化的问题情境,引导学生用现代数学去探寻古代数学问题,能够使学生受到数学文化濡染,以此提升他们对数学文化的感受能力,提高他们对数学知识的探索能力。
五、开展文化实践活动,提升数学创新力
文化是内敛的,既拥有知识底蕴,又富含美育因子,更充盈着创新活力。深挖数学文化中的创新元素,培养学生数学精神,发展他们的创新意识,是提升学生数学核心素养的基本着力点。为此,在小学数学教学中,教师要精细化地提取教学内容中的数学文化,创设对应的问题研究情境,引导学生思考,引发学生创新学习活力,由此提升学生数学学习的质量,在潜移默化中提升学生的数学核心素养。
(一)开展实践探究,激发学习感思
教师应深究教学内容中的文化元素,以此打造富有活力的学习氛围,促进探究学习顺利走向更深处,让学生接受文化的熏陶,使学生数学学习更加深入[6]。
(二)创新学习思考,促进理解深化
把文化感悟与实践探究相结合,是提升小学生数学学习趣味性的重要举措,也是加速学生学习领悟的有效路径。因此,在上述研究的基础上,笔者运用多媒体在屏幕上呈现“割之弥细,所失弥少……”这句话,并引导学生进行讨论,通过自己的实际行动来理解这句话。
于是,学生就会把圆平均分成16个小扇形,拼一拼,发现它越来越接近平行四边形的样子。随着学生将圆平均分成32份、64份等,他们就会发现《九章算术》中的方田章圆田术对圆面积推导学习的积极意义。经过如此实践体验,圆的面积计算公式必定能在学生脑海中留下深刻的印象。
核心素养是学生适应社会发展的关键能力。在日常教学中,教师应注重挖掘教材中的数学文化元素,采取有效举措来激发学生学习的兴趣,引导学生参与知识探究,积极投身于学科实验、合作探究等学习之中,以此培养学生的运算能力、推理能力、数学表达能力、建模能力等,助力学生数学综合素养的提升,促进小学数学教学高效发展。