◎張 偉
(甘肅省平涼市莊浪縣良邑楊王小學,甘肅 平涼 744600)
很多小學生在學習數學知識的過程中會表現出厭倦、畏懼的情緒.隨著學生年級的提升,其數學知識結構越來越完善,然而學生的學習激情依舊不大.究其原因,是教師在數學課堂中忽略了數學文化教育的重要性,使數學文化教育處于缺位的狀態.教師應加強數學文化教育,讓學生在獲得豐富數學知識與技能的同時,可以感受到數學的獨特文化魅力,讓學生逐漸形成積極的學習情感和態度.
數學本身就是一種內涵豐富、意義深刻的文化,其知識內容、思想方法、科學語言都是現代文明的有機組成部分.隨著數學學科的發展,它逐漸形成了比較系統的數學文化體系.為了讓小學生深刻認識、領會數學學科的知識與文化魅力,教師應將數學文化作為重要的教學元素融入數學課堂.
數學學科在發展歷程中逐漸形成了系統的、獨特的思想體系,它反映了當時的數學文化發展狀態,而且不同的數學思想之間存在明顯的差異.
教師若是將數學文化作為重要的教育元素融入學生的數學學習過程中,無疑是在傳播人類不同的數學思想,讓學生體會數學文化的傳統性特征,從而主動學習數學文化知識,并將其傳承下去.
數學文化具有極大的精神價值,在學生的數學學習生活中會起到重要的作用,潛移默化地改變他們的價值觀念.因此,數學文化具有浸潤性的特點,能夠在潤物細無聲的情況下逐漸深入學生的心中,使其深刻體會數學的理性精神之光輝.
小學生正處于塑造價值觀的重要階段,教師將數學文化與知識教學相融合,可以從精神層面促進學生的成長,使其成為具有良好數學涵養的人.
在日常生產生活中,數學的應用極為廣泛.教師在數學教學中要讓學生深刻認識到數學知識的生活性與實用性,讓學生了解到生活中有很多問題都與數學息息相關,既能用數學知識解釋某種生活現象,又能用數學知識解決某些生活問題.
數學文化教育的開展可讓學生認識到數學與現實生活之間的緊密聯系,讓學生自覺地將數學應用當成生活中不可或缺的一種技能.因此,數學文化教育是教師增強學生數學應用意識的重要手段.
在很多學生的印象里,數學知識抽象且枯燥,學習難度很大.比如,數學公式的推理證明、數學習題的模仿訓練等,對學生而言都是毫無趣味的數學學習內容.
然而教師將數學文化引入課堂,無疑給學生枯燥的數學學習生活增添了一抹色彩,讓學生逐漸提升數學學習興趣,不再一味機械地識記數學知識、演算數學公式,而是自主建立科學的探究精神,主動習得數學知識,提升數學技能.
數學史是人類研究數學科學發展與演變規律的一門科學,簡而言之,就是人們研究數學的歷史.教師將數學史穿插到數學教學過程中,既可以讓學生深刻地了解數學內容,又可使其了解數學思想、數學方法的演變,還能讓學生了解影響數學發展過程的不同因素,了解數學發展對人類社會精神文明產生的影響.
從這方面來看,數學史具有較強的社會科學性、人文性.教師可將數學史作為重要的數學文化教育資源,打造充滿人文味的數學課堂.例如,在人教版四年級下冊“四則運算”一課中,以往教師都是直接教給學生四則運算的算理或計算技巧,如今教師可在引導學生學習四則運算的計算邏輯時,讓學生了解小括號、中括號、大括號的數學史.教材在“你知道嗎?”這一教學欄目中就提及了四則運算中這幾種括號的數學史,其中小括號和中括號早在17世紀就被使用到數學領域,不同的是前者是由荷蘭人吉拉特最先使的,后者則是英國數學家瓦里士最先使用的.教師可讓學生自主搜集吉拉特和瓦里士的材料,了解小括號、中括號更多的發展史,讓學生在這個過程中體會小括號與中括號在四則運算中起到的作用.
例如,教師給出這樣兩個式子:(1)108÷(4+5)×2;(2)108÷[(4+5)×2],讓學生針對兩個式子中的小括號與中括號的用法、使用意義展開討論,探究這兩個式子的運算順序.目前,小學生在數學運算訓練中常出現運算順序錯誤的問題,而教師引導學生結合數學史展開數學學習,無疑可增強他們對小括號和中括號的運用意識,讓學生學會遵循正確的運算順序進行計算,提高運算能力.
教師還可拓展學生的數學史學習空間,讓學生了解大括號的數學史.“你知道嗎?”這一教學欄目同樣提及了大括號的數學史信息,學生可了解法國數學家韋達對大括號的研究作出的貢獻,了解大括號的使用技巧,為以后學習蘊含大括號的數學運算知識奠定必要的文化基礎.
在當前的小學數學教材中,還有不少涉及數學史的教學內容.教師要做的就是挖掘教材中豐富的數學史教學資源,將其合理地插入數學教學中,增強數學課堂應有的人文味.
例如,編者在人教版數學四年級下冊“小數的意義和性質”這部分內容中也插入了一些數學史.在“你知道嗎?”的教學欄目中,學生可以發現小數竟然是中國最早提出并使用的.而且我國數學家劉徽、朱世杰都為小數的發展作出了貢獻,其中前者提出了“徽數”的概念,而后者則提出了“小數”的概念.
學生在一邊學習數學知識一邊學習數學史的過程中,能夠體會到數學家在數學發展史中的地位及作用,會由衷敬佩數學家作出的貢獻.這種數學情感與情緒會驅動學生主動學習、了解數學家更多的數學研究成就.由此,學生可增強自身的數學探究欲望,學會將數學史當成必學的知識內容,在潛移默化中提升自身的數學文化素養.
數學工具也是數學文化的有機組成部分,它是人們理解數學、研究數學的重要工具.教師可引導學生了解各種數學工具,發現數學工具在數學研究過程中的地位及作用,讓學生學會利用數學工具展開數學學習.
例如,在人教版數學三年級下冊“位置與方向(一)”一課中,教師可根據“你知道嗎?”這一教學欄目的閱讀材料展開數學文化教育.學生在瀏覽這部分閱讀材料時,可以了解到指南針這一數學工具.指南針是由司南發展起來的重要數學工具,而司南則是中國古代祖先用來指示方向的重要工具,后來,我國古代數學家又發明了羅盤,這種指示方向的數學工具逐漸演變成指南針.而指南針是我國古代四大發明之一.學生通過了解司南、羅盤、指南針等指示方向的工具,會對“位置與方向”的數學知識產生更強的學習興趣.

生活中有許多與時間相關的問題,比如學生要知道今天是星期幾、這個月的哪一天會放假等問題時,就需要從日歷中了解具體信息,才能回答這些問題.因此,數學是具有生活實用價值的學科.教師在課堂中加強數學文化教育,無疑能夠讓學生深刻認識數學知識的實用性,使其學會從現實生活出發,理解原本不易掌握的數學知識.
又如,在人教版數學三年級下冊“簡單的小數加、減法”一課中,教材編寫的“你知道嗎?”這部分內容介紹了“小棒”這一樸實的數學工具.學生通過閱讀這部分學習材料,可以知道中國古代的人們會用小棒來表示某個數.當時人們用小棒來表示小數時,會將代表小數點后面的數的小棒放低一格.與我國古代相比,西方數學家雖對小數的研究起步較晚,但提出了用小圓點來表示小數點.
此時,教師可鼓勵學生了解德國數學家克拉維斯在數學研究方面的故事及成就,了解他是如何產生使用小圓點來表示小數點這一想法的.學生對這種問題展開討論時,可以發現數學家都具有一定的科學探索精神,他們普遍喜歡用新事物、新符號來代表某種數學研究對象.教師可讓學生嘗試利用小棒這種數學工具來輔助自己直觀地理解小數的知識點,包括小數的基本組成、小數的簡便運算等.
學生在學習生活中還會遇到很多數學問題,需要他們使用必要的數學工具對相關數學問題進行研究,并解決這些數學問題.例如,在人教版數學三年級下冊“我們的校園”這部分內容的教學中,教師可鼓勵學生自主搜集所需的數學工具,如量尺、記錄本等,然后利用這些數學工具測量校園一些場地的數據信息,或者記錄校園場地的位置和方向信息.這些信息可以幫助學生解決實際生活問題.比如,學生制訂校園草坪的設計方案時,需測量草坪的長、寬等信息,再計算草坪的面積.因此,數學工具可輔助學生有效掌握數學知識,也能使其更好地解決實際問題,有利于提高學生的學習能力與知識運用能力.
在學生的數學學習與問題解決過程中,數學思想方法的使用頻率比較高,它同樣是數學文化體系中比較重要的組成部分.數學思想方法的概念內涵比較豐富,它能夠幫助學生增強數學思維,提升思維品質,為練就學生良好的數學解題能力奠定了良好的基礎.
以數形結合思想方法為例,它在小學階段的數學教學中占有較大的比重,尤其是在幾何圖形教學中,教師可引導學生利用數形結合思想方法展開探究學習,使其掌握數與形之間的關系,并能靈活轉換兩者的位置,根據實際情況解讀數學題目、幾何圖形中的數量關系,或者根據數量關系建立直觀的幾何圖形模型.這些信息都可輔助學生有效理解數學題的含義,然后尋找正確的解題思路和解題方法.
例如,在人教版數學五年級下冊“長方體和正方體的表面積”一課中,學生若是要準確計算長方體、正方體兩個幾何圖形的表面積,可繪出兩者的展開圖,了解展開圖中蘊含的數據信息、圖形與圖形之間的關系,然后推導出它們的表面積計算公式.比如,正方體的展開圖是六個完全一樣的正方形,學生只需要了解每個正方形的邊長,即可求出全部正方形的面積,這一面積總和即是正方體的表面積.而長方體的展開圖有長方形,也有正方形,又或者全部都是長方形,學生需根據具體情況畫出展開圖的全部圖片,然后了解每個圖形的邊長,再利用平面圖形面積計算公式計算出每個圖形的面積,其面積總和即為長方體的表面積.在學生推導出長方體與正方體兩種幾何圖形的表面積計算公式后,就可以解決與其表面積相關的數學問題.比如,在日常生活中,快遞員打包快遞物件時,需要將物件裝進紙箱里,若要求快遞員所用箱子的表面積大小,學生可利用幾何圖形表面積計算公式來得出問題的答案.以此類推,當教師在講授長方體和正方體的體積計算這方面的知識時,也可引導學生在數形結合思想方法的引領下畫出它們的幾何圖形,挖掘圖中的數量關系,然后列出算式,推導出幾何圖形體積計算公式.
在數學文化教育中,教師還可引入更多的數學思想方法,如化歸思想、分類討論思想等,讓學生學會利用多種科學的思想方法展開數學學習,提高其數學思維與數學解題能力.
總而言之,教師應將數學文化教育作為重點開展的教育活動,從小培養學生各方面的文化素養,為學生今后的數學學習提供幫助.只是如何將數學文化融入課堂教學始終是教師面臨的教學難題,故教師應不懈探索有效的教學方法,引導學生從數學文化教育活動中獲得健康成長,增強學生內在的數學學習動機,促使學生認識到數學知識的使用價值及其文化魅力,從而主動從課堂中學習各種數學知識與技能.