數學文化的遷移與拓展是數學教育領域的一個重要議題。數學文化的遷移與拓展不僅涉及知識傳授與學習方式的革新,還影響著學生對數學的認知與情感態度。文章聚焦課堂實踐,探討小學數學課堂教學中數學文化的遷移與拓展,以供參考。
一、聚焦課堂實踐,探索遷移數學文化的方式
(一)追源,感受知識生長
在小學數學課堂教學中,教師應引導學生了解數學的起源、發展脈絡和實際應用,學習數學家的思想和方法。教師可以通過引導學生研究數學歷史、數學家的卓越貢獻、數學在各個領域的廣泛應用來達成這一教學目標。
例如,在教授蘇教版小學數學二年級下冊第七單元“角的初步認識”時,筆者首先借助多媒體工具展示與角密切相關的日常生活場景,以激發學生的好奇心,并引導他們思考角的定義及其在日常生活中的重要性。隨后,筆者與學生一起探討角的定義,幫助他們理解角是由兩條射線(邊)共同界定的,并引入角的度量概念。接著,筆者引導學生比較不同角的大小,并嘗試估算它們,以體驗角的度量過程。在學生掌握了角的基本概念之后,筆者融入了中國古代關于角度量的知識,如介紹古代學者對方位和角度的研究,并將數學文化與歷史文化相結合,向學生介紹“八卦”的概念。最后,筆者利用多媒體工具向學生展示了八卦的圖形,并解釋了八卦中的“坎、離、震、巽、乾、坤、艮、兌”等概念及其方位象征,闡釋古代學者對于方位和角度的理論研究,使學生對角度量的具體應用有了更直觀的認識,并感受到中國古代數學文化的獨特魅力。
(二)建模,體驗應用價值
數學文化的遷移與拓展可以通過建模的方式來實現。建模是將現實問題抽象化為數學模型,運用數學符號和關系進行描述與求解的一種方式。這種方式有助于學生體驗數學在實際生活中的應用價值,激發學生的學習興趣。
例如,在教授蘇教版小學數學五年級上冊第二單元“多邊形的面積”時,筆者首先向學生介紹了多邊形面積的基本概念,并與他們共同探討了多邊形的特征與分類。接著,筆者引導學生計算基礎多邊形(如正方形和長方形)的面積,幫助他們掌握計算多邊形面積的基本方法。然后,筆者引導學生思考如何計算不規則多邊形的面積,并鼓勵他們采用建模的方法,將不規則多邊形分解為簡單形狀,分別計算這些形狀的面積并求和。筆者帶領學生開展實際建模活動,讓他們體驗數學在解決實際問題中的應用價值,如測量并計算學校不規則花壇的面積。學生可以使用尺子等工具進行測量,并將測量結果轉換為單位面積。最后,筆者與學生共同回顧了該單元的學習內容和收獲,強調了多邊形面積的重要性和實際應用價值。通過建模活動,學生能將抽象的數學概念與現實問題聯系起來,感受到數學知識在現實生活中的作用,從而提高應用能力和創新能力。
二、指向主題活動,創新遷移數學文化的策略
(一)在“玩”中學,設計游戲活動
在“玩”中學是一種讓學生在輕松愉快的氛圍中學習數學的教育理念。其中,游戲活動能將抽象的數學概念和方法轉化為具體的操作和體驗,使學生加深對數學知識的理解,提高應用能力,進而有效遷移數學文化。在小學數學課堂教學中,教師可以根據學生的年齡特點和興趣愛好,設計豐富多樣的游戲活動,如數學拼圖、數學迷宮等,讓學生在解決問題的過程中享受學習數學的樂趣。
例如,在教授蘇教版小學數學二年級下冊第二單元“時、分、秒”時,為了加深學生對時間概念的理解,筆者首先利用教室里的鐘表,讓學生猜測時間,并引導學生討論一天中的時間節點。隨后,筆者設計了一個小游戲。在游戲中,筆者將教室劃分為不同區域,分別代表一天中的早晨、中午、下午和晚上等時間段,并將學生分為4人一組,要求各組學生在規定時間內,按照筆者的提示在對應的時間段區域進行相應的活動,如在“早晨”區域做起床動作,在“中午”區域做吃午飯的動作等。接著,為了考查學生的時間認知能力,筆者設計了“時鐘游戲”,讓學生手持小鐘,根據筆者報出的時間迅速調整小鐘到相應的時間。最后,筆者融入數學文化,向學生介紹了我國古代的日晷、水鐘等計時工具,讓學生了解數學與時間的緊密關系,感受我國古代數學文化的魅力。這種游戲化的教學方式不僅激發了學生的學習熱情,加深了他們對知識的理解,還有效促進了數學文化的遷移。
(二)在“做”中學,設計實踐活動
實踐活動是培養學生科學思維和實踐能力的重要途徑,也是創新遷移數學文化的一種重要策略。在實踐過程中,學生要觀察、記錄數據,分析結果,并總結規律,從而提高系統思維和邏輯推理能力。
例如,在教授蘇教版小學數學五年級上冊第六單元“統計表和條形統計圖(二)”時,筆者開展了“營養午餐”主題活動。在活動前,筆者要求學生完成一項課前任務:記錄下今天中午在食堂吃的菜名,隨后利用網絡搜索或訪問圖書館等途徑,查明每道菜品的熱量、脂肪和蛋白質含量,并進行匯總整理。課堂上,筆者提供了相關營養標準,即“10歲左右的兒童從每頓午餐中獲取的熱量應不低于2926千焦,脂肪應不超過50克”,并提出“如果每份午餐由3種不同的菜肴搭配而成,根據學校今天提供的午餐品種,你能搭配出多少種合格的午餐菜肴”的問題,引導學生思考并提出科學的午餐搭配方案。最后,筆者讓學生在全班同學搭配出的所有方案中選出6種自己喜歡的方案制作統計表,并根據統計表繪制復式條形統計圖,思考哪一種方案所含的蛋白質最多。學生通過參與實踐活動,不僅能加深對數學概念、原理的理解,還能激發好奇心和求知欲,提高實踐能力。
(三)在“賽”中學,設計挑戰活動
挑戰活動能有效激發學生的學習興趣和動力。教師在小學數學課堂教學中,可以通過開展數學競賽等挑戰活動,讓學生運用所學知識分析和解決復雜有趣的數學問題。
例如,在教授蘇教版小學數學三年級下冊第四單元“混合運算”時,筆者首先給學生布置了一道較為復雜的混合運算題目“(8+5)×3-7÷2=?”,要求學生獨立思考并計算出答案,然后在課堂上分享自己的解題思路。接著,筆者根據學生的計算結果,向他們詳細解釋了混合運算中的一些基本規則(如括號內的運算優先、乘除法優先于加減法等)。在學生掌握了這些基礎技巧之后,筆者組織了“數字大作戰”比賽。在比賽中,參與者會隨機抽取一定數量的數字卡片和運算符號,并將它們按照抽取的順序排列成一個算式,例如,如果抽到的數字卡片是3、5、7,而操作符號是+、-,那么算式就是3+5-7。參與者必須在限定時間內完成混合運算,只有答案正確才能獲得該回合的分數,否則不得分。在每一輪游戲中,筆者設定了特定的限制條件,如僅允許使用加法和減法、必須使用括號等,以增加游戲難度,幫助學生進一步鞏固混合運算的知識。實踐證明,這些具有競爭性的挑戰活動能激發學生的學習興趣,提高他們的數學能力,同時推動數學文化的遷移和拓展。
三、基于心理特點,拓展遷移數學文化的途徑
(一)物型課程,強化數感和量感
物型課程是拓展數學文化的有效途徑,它借助具體的物體或模型來激發學生的數感和量感。通過觀察、操作和實踐,學生能從直觀的物體中感知并理解數學概念、規律及相互關系。通過與物體的互動,學生可以深入體驗數學的本質,有效激發其數學思維。
例如,在教授蘇教版小學數學六年級上冊第一單元“長方體和正方體”時,該單元的教學目標是讓學生掌握長方體和正方體的特征,理解它們之間的異同,并能通過實物感知其特點。因此,在教學過程中,教師可以準備實物模型或簡單的立體圖形,讓學生親自觸摸和觀察。通過仔細觀察不同的面、邊和角,學生能直觀感受到長方體和正方體的形態特點。此外,教師還可以設計數學謎題,引入一些有趣的數學文化信息,讓學生了解與數學相關的文化知識,以豐富課堂教學內容,激發學生對數學文化的興趣。
(二)跨學科融合,開展項目式學習
跨學科學習模式可以促進學生對數學應用的理解。在小學數學課堂教學中,教師可以將數學知識與其他學科知識相結合,使學生在解決實際問題時能運用數學知識和技能。同時,跨學科項目鼓勵學生綜合運用多學科的知識分析和解決問題,這有助于提升學生的綜合素養,提高他們解決實際問題的能力。
例如,在教授蘇教版小學數學二年級下冊第三單元“認識方向”時,為了讓學生了解位置與方向的相關知識,筆者巧妙融入地理知識。首先,筆者向學生展示地圖,引起學生對位置與方向的好奇心。然后,筆者將學生科學分組,要求學生測量并記錄學校或家中特定地點的位置與方向,如教室、操場、衛生間等,學生可以利用地圖、尺子、指南針等工具輔助測量,繪制示意圖,并口頭描述這些地點之間的位置和方向關系。在此過程中,筆者引入地理學知識,激發了學生的跨學科思維,使他們在解決實際問題的過程中,加深了對數學知識的理解,提高了數學應用能力。
(三)數學俱樂部,啟迪數學智慧
在小學數學教學中,教師定期組織數學俱樂部活動,有助于學生了解數學在現代社會的應用與發展趨勢。數學俱樂部為學生營造了良好的學習環境,能夠促進學生對數學廣泛用途和發展潛力的理解,激發他們對數學的興趣和熱情,加強他們對數學文化的認同。
例如,在教授蘇教版小學數學五年級下冊第一單元“簡易方程”時,筆者設計了以“雞兔同籠”為主題的數學俱樂部活動。在活動中,學生閱讀了大量資料,并開展了激烈的討論,探究了“雞兔同籠”問題從古代到現代的多種解法。古代數學家劉徽在其著作《海島算經》中巧妙地運用了代數和方程的原理,通過設定雞的數量為x,兔的數量為y,然后根據頭數和腳數之間的關系構建方程組,通過解方程組來確定雞和兔的具體數量,從而解決了這一經典問題。而現代數學則在此基礎上,引入了線性代數、矩陣運算等更高級的工具,使解題過程更高效。無論是古代還是現代的解法,它們都借助了數學原理和工具,只是在具體的計算方法上存在細微差別。學生在比較古今解法的過程中,不僅拓寬了知識視野,加深了對數學原理的理解,還體會到了數學學科的持續發展與進步。
(作者單位:
江蘇省南通市通州區通州小學)