江蘇淮安市外國語實驗小學(223001) 孫 政
在傳統的數學課堂教學中,教師大都將基礎數學知識和基本解題技巧的培養作為教學的重點,很少將數學文化的滲透作為教學的重點,從而導致學生無法真正領悟數學思想方法以及數學問題的本質,極大地制約了學生在數學學習上的發展。在新課程理念指導下,數學文化不應該單純地作為數學教育教學的裝飾品,而應當成為學生感悟數學思想方法和幫助學生體會數學美的有效手段。
數學是一門研究空間結構以及數量關系的學科,可以使人們從定性和定量兩個方面來理解與把握客觀世界。從文化內涵的角度來講,數學實際上就是數學家抽象思維的產物,而非實體的客觀事物。同時,數學除了作為人們解決生活中問題的工具外,還滲透到人們的意識和精神中,包括數學審美意識、數學推理意識、數學分析意識、數學抽象意識以及數學美的學習、運用和創造等。數學文化本身具有文化的特性,具體表現在經典文學和現代文化學中均包含著豐富的文化意識。
為了凸顯數學理論知識、解題方法和數學思想等數學文化,數學需要充分借助數學教材這個重要的載體。在開展數學教學過程中,教師不可漫無目的地來講述有關方面的數學文化,而是需要依照數學教材內容編排充分闡述、講解數學文化。另外,數學文化應貫穿整個數學教學的始終,具體表現在數學小故事、數學游戲以及數學生活情境的創設等方面。
1.運用數學史,激活課堂
數學史實際上就是一種結合數學思想方法和數學概念而產生的一種聯系經濟、政治、文化和社會的精神、思想與觀念。隨著課程改革的推進,數學史得到了充分的發展。目前,小學數學教材得到了充分的變革,傳統的“定義+例題解析+習題練習”教學模式被逐漸摒棄,首先將人類文化、中外數學傳統和文化以及有重大貢獻的數學家作為相關的數學知識背景涵蓋入數學知識中。因此,在數學課堂中,為了更好地滲透數學文化,教師可以將數學知識的起源、趣聞軼事以及相關數學家的生平等數學史展示給學生,使學生更好地感悟和理解數學的內涵。
(1)通過在數學課堂中滲透數學史,有助于學生經歷數學知識的形成過程,使學生深刻地了解和掌握有關的數學概念、數學思想和方法。
在數學課堂中,為了幫助學生更好地了解數學知識的產生、形成和發展過程,教師在教學中應合理滲透數學史。另外,數學史也展示了偉大數學家經過艱難刻苦追求真理的過程。這樣教學,既有利于學生正確看待學習過程中的各種困難,又有利于培養他們頑強的堅強意志和刻苦鉆研的精神,調動了學生學習數學的熱情。因此,在數學課堂教學過程中,教師應根據生活實際,為學生引入一些重要的數學背景知識,滲透數學文化教育,使學生深刻體會到數學學習的重要性。
例如,教學“認識鐘表”一課時,教師可以引入計時工具的演變過程進行教學:“在古代,原始人類主要根據‘日’和‘夜’來進行計時,并且隨著時間的發展,人們逐漸學會了日冕測影或立竿測影等借助太陽影子來計算時間的方法,再后來逐漸學會了用漏砂或者滴水等方法來計算時間。隨著時代的發展,人們逐漸發明了鐘表、電子表等計時工具。”這樣教學,既可以活躍課堂教學氛圍,又有利于激發學生數學學習的興趣,促使他們的數學學習能力得到提升。
(2)學生數學意識和數學觀念的培養與發展可以借助數學史的開展來實現。
在數學教學中應用數學觀念和數學意識,實際上就是從多角度、全方位地來觀察、分析和解決數學問題,并用數學知識來解決或解釋的一種歸屬于意識和觀念范疇的精神狀態。同時,這也是數學思想和結構的核心,可以提高學生的數學思維能力。另外,在數學教學過程中,教學所用的各種數學教材中均飽含著豐富的數學思想、原理和觀念,既有利于教師借助有關的數學思想滲透來發展和提高自身的數學素質,又有利于充分發展學生的推理能力、統計觀念、空間觀念、數感、應用意識和符號感等數學意識與觀念。
例如,教學“可能性”這一內容時,可以培養學生處理客觀數據和分析事件可能性的能力,有利于學生合理地制定解決問題的策略。但是,學生對這一全新的概念理解起來比較困難,所以教師可通過摸球或者拋硬幣的方式,使學生深切地理解和掌握可能性的知識。如在摸球游戲中,教師可以先準備紅黃兩種顏色的球和一個空盒子,將兩種顏色的球放到空盒子中,再要求學生伸手去抓,10次一組,然后讓學生猜一猜到底是摸到紅球的次數多,還是摸到黃球的次數多。通過這種簡單的游戲,引導學生理解和掌握可能性的概念。
(3)挖掘數學史,領悟數學思想方法。
所謂的數學思想方法,實際上就是數學思想和方法的統稱,是數學的靈魂,可以充分揭示數學的發展規律和本質。同時,數學思想方法也是人們通過教學實踐活動來認識數學本質的一種重要指導思想,具有可操作性、層次性和過程性等特點。通過挖掘數學史中那些優秀的數學思想方法,有利于充分激活學生的數學思維。因此,在數學課堂教學過程中,教師需要有意識地挖掘數學中的思想方法,促使學生積極思考,這樣能大大提高學生分析和解決數學問題的能力。
例如,教學“最小公倍數”這一內容時,教師可以借助多媒體來為學生講述“韓信點兵”的故事,從而營造了良好的課堂氛圍,促使學生積極主動地探索“韓信點兵”故事中蘊含的數學思想方法。這樣教學,不僅可以激發學生對數學歷史的好奇心和興趣,而且使學生深刻理解所學知識。
2.應用于生活中,豐富課堂
數學是推動科學向前發展的重要語言和工具,在人類發展史上具有其他學科無法比擬的優勢。隨著科學技術的進步和社會的快速發展,數學得到了快速的發展和推進,在人類實際生活中的應用也越來越廣泛。數學知識不僅被廣泛應用于化學和物理學中,在音樂、史學、經濟學、體育、文學、生物學、語言學和建筑學等方面也被廣泛推廣與應用,而且可以幫助人們解決問題,有利于促進各科技術的發展。因此,在學習數學知識的時候,教師可引導學生探索數學知識的應用背景,從而有利于充分發揮數學的積極作用。就具體的策略而言,主要包括以下幾個方面。
(1)“數與代數”的應用,體會數學與生活的聯系。
“數與代數”的內容主要包括函數、方程與不等式以及數與式等研究數量關系的模型,有利于人們通過數量關系來更加深刻地認識現實世界。在日常生活中,學生可以時時處處觀察到和“數與代數”相關的事件,如“24時計時法”“元、角、分”“年 月 日”和“克與千克”等,可學生很難體會到這些數學知識在生活中的應用價值。因此,在數學教學中,教師應深刻地把握數學與生活之間的關系,引導學生溝通理論知識與實際應用之間的聯系,提高學生靈活解決實際問題的能力。
例如,教學“克與千克”這一內容時,教師可以讓學生分別抱一抱其他同學和老師,然后讓學生說說自己實際的感受。這時候學生很容易感受到同學的體重小,老師的體重大,使學生初步了解輕和重在數學中的具體含義。
(2)“空間與圖形”的應用,經歷合作探究的過程。
“空間與圖形”部分數學內容主要涉及社會生活中的幾何體、物體以及平面圖形的位置關系、大小、形狀及其變換,它實際上就是人們描述生活空間的一種重要工具。隨著教學研究的深入,“空間與圖形”這部分知識得到了充分的研究和發展。因此,課堂教學中,教師除需要了解學生已有的數學知識外,還需要引導學生合理進行觀察、想象、推理和操作等過程。同時,教師要充分倡導實踐創新、合作交流以及自主探索等學習理念,摒棄傳統的數學教學模式,引導學生充分體驗“空間與圖形”的應用價值。
例如,教學“位置”這一內容時,為了使學生更好地掌握位置的數學含義及其在生活中的應用,教師可以結合電影院的座位號來引導學生理解位置的概念。如:“小明的電影票被墨汁污染了,現在只知道其座位號為第x排第8號,你能確定其具體的位置嗎?”學生通過分析,明白小明的位置可能為第1排第8號、第2排第8號或第n排第8號,所以具體的位置不能夠確定。通過這種與生活實際結合緊密的教學,激發了學生學習數學的興趣,使學生深入探究所學知識。
3.探究數學之美,陶冶課堂
數學不僅是一門科學,更是一門藝術。數學文化的一個重要體現就是數學美,它實際上就是充分體現美學維度的一種精神空間。數學美除了有邏輯美、內容美、奇異美、技巧美、方法美和形式美外,還具有和諧、勻稱和簡潔等特征。在數學教學過程中,教師應充分挖掘數學教材中蘊藏的數學美,展示數學美的形式和內容,引導學生合理地欣賞和體會數學美。這樣教學,既能鞏固學生所學的數學知識,又有利于陶冶學生的情操,凈化他們的心靈,使學生更加喜愛、欣賞和理解數學知識。就具體的策略而言,主要包括以下幾個方面。
(1)追求簡潔性,培養學生思維的靈活性。
簡潔性是展現數學美的一種主要表現方式,是人類思維精簡化的重要方式,如“+”“-”“×”和“÷”等四則運算符號就是數學簡潔性的充分體現。其實,數學符號實際上就是數學思想的符號性表現,也是展現數學知識簡潔性的重要條件,如“a2+b2=c2”就是對勾股定理的最佳描述。這樣教學,不僅利于學生記憶,而且可以避免引起歧義。
(2)利用和諧性,發展學生的空間觀念。
和諧性是指事物按照一定的規律來凸顯數學美。數學知識中處處洋溢著和諧之美,有利于學生理解各數學知識之間的聯系。另外,對稱也是數學和諧美的一個重要體現,不僅體現在圖形上,而且應用于數學計算中。如剪紙、京劇臉譜、計算機繪制對稱圖形和蝴蝶的翅膀等均是對稱性的體現,所以教師在教學中可充分利用對稱美,發展學生的空間觀念,提升學生對數學美的審美需求。
例如,教學“軸對稱圖形”這一內容時,該內容主要考察和培養學生的空間思維與圖形思維。因此,教師應深入理解大綱的教學要求,結合學生的生活經驗和活動經驗,從觀察生活和動手操作兩方面來開展教學。教師可以先引導學生思考:“家里的洗衣機從外形看是不是對稱的呢?仔細看的話,按鈕部分是不是對稱呢?”學生嚴格按照教師課堂中講解的定義進行圖形判斷,最后正確解決了問題。動手操作部分可以組織課堂活動,如將紙片對折后隨意剪,再把圖片打開,讓學生看自己剪的時候有沒有想到最后的圖形。
總之,數學文化是前人經過充分研究后形成的理論成果,是數學家智慧的結晶,同時也是人類思維活動的重要成果。在數學課堂教學過程中,通過數學文化的合理導入,既可以激發學生學習數學的興趣,又可以培養學生的數學學習能力,促進學生數學思維的全面發展,達到提高數學教學質量和效率的目的。
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