裴玉環(huán)
數學從它產生之日起,不管是作為科學的數學還是作為課程的數學,無不閃爍著文化的光輝。從歷史上看,很多文化名人,往往本身就是數學家。如柏拉圖、愛因斯坦、羅素等文化名人也都是數學文明的創(chuàng)造者。
2022版新課標中指出數學承載著思想和文化,是人類文明的重要組成部分,提倡把跨學科內容、傳統(tǒng)文化內容融入數學課程,這就更加說明了數學文化的重要性?,F(xiàn)在數學文化的研究更加深入,將數學文化融入到小學課堂中,使學生在學習數學過程中受到數學文化的浸潤,產生文化的共鳴,體會數學的文化品位,感受社會文化和數學文化之間的互動與關系。
那么,如何在小學數學教學中滲透數學文化呢?筆者結合自己的教學經驗,認為可以從以下幾方面入手:
一、充分利用教材中的“你知道嗎?”在課堂上滲透數學文化
筆者所在的學校用的教材是人教版教材,在教材中每個大單元都會有一到兩個“你知道嗎?”欄目?!澳阒绬??”欄目中含有很多學生感興趣的內容,不僅有與數學相關的數學史、數學名題,還有數學與其他學科相關的小常識。數學家的小故事,不僅可以吸引學生的注意力,還能讓學生了解數學家小時候的生活,并讓學生學習到數學家身上那種探究數學、追求真理和科學的精神和愿望,從而使學生產生學習數學的興趣;而一些有趣的數學名題,能吸引學生,增強學生的探索欲望和探究精神;數學與其他學科知識的融合,可以讓學生感受到數學與生活的聯(lián)系非常密切,體會數學應用的廣泛性,真正體現(xiàn)課標中指出的“人人學有價值的數學”。
根據對六年級教材中的“你知道嗎?”欄目統(tǒng)計可以看出,教材編排了很多有關數學史的知識和一些數學在生活中的應用,所有內容都和所學知識點有很大聯(lián)系。如六下學習了比例以后,出現(xiàn)的“反比例關系圖象”,不僅使學生在六上學習了數形結合之后進一步了解數形結合,而且為初中學習函數進行了有效鋪墊,為學有余力的學生拓寬了知識面。
有的內容是整合了多學科之間的知識,如六上學習了分數除法之后,出現(xiàn)的五線譜的音符,就使從小學琴的同學,從數學方面充分理解了二分音符、四分音符等之間的關系。作為拓展,這些數學史料和學科之間的整合信息,拓寬了學生的知識面,激發(fā)了學生的學習熱情。
因此,在課堂教學中應充分利用這些現(xiàn)有的資源,深入地研讀教材教參,了解編寫意圖,積極發(fā)掘數學教材中蘊含的文化內涵,讓學生體會數學文化的魅力,受到文化的熏陶,從而提高學生的數學素養(yǎng)。
二、結合教材中“數學廣角”內容講解,滲透數學文化
人教版小學數學教材每冊都有一個“數學廣角”單元,這一單元內容向學生滲透一些基本的數學思想方法,可以使學生深入理解數學的概念、公式、定律,使學生的數學能力及思維品質得到提高,使學生分析問題、解決問題的能力得到培養(yǎng),使學生的創(chuàng)新意識和實踐能力得到增強。
例如六年級上冊的數學廣角是鴿巢問題,也就是“抽屜原理”?!俺閷显怼睂嶋H上是一種解決某種特定結構的數學或生活問題的模型,是一種數學思想方法。學習“抽屜原理”,讓學生初步經歷“數學證明”的過程,通過“說理”的方式來理解“抽屜原理”的過程就是一種數學證明的雛形。通過這樣的方式,有助于提高學生的邏輯思維能力,為以后學習較嚴密的數學證明做準備。在學完“抽屜原理”之后,給學生講《晏子春秋》里“二桃殺三士”的故事,使學生認識到智者把數學應用于生活,如果別人理解不了將產生不可挽回的后果。從而深刻感受到學好數學的基礎是做人,及時對學生進行品德教育。由于“抽屜原理”其實就是最不利原則,讓學生在各種情況中選出最倒霉的那種可能性,培養(yǎng)學生嚴謹的思維習慣。提醒學生在為人處世時,如果連最壞的打算都想到了,那以后再遇到問題的時候就不會措手不及。
三、在數學實踐活動內容中滲透數學文化
人教版教材中每一冊都有1-2個綜合與實踐主題活動,根據所學內容的不同和學生的能力而設計,如六年級上冊的實踐主題活動是確定起跑線和節(jié)約用水,六年級下冊因為已經學完小學階段所有數學知識,所以在全冊整理和復習之后設計了四個主題活動:綠色出行、北京五日游、郵票中的數學問題、有趣的平衡。
在開展這些主題活動中,學生通過實際調查、動手實踐、開展研究等活動,深入感受到數學與生活的緊密聯(lián)系,體會數學知識之間的內在聯(lián)系,感受數學的魅力,體會數學的價值,使學生在知識技能、數學思考、問題解決、情感態(tài)度等方面都得到全面發(fā)展。
如六年級下冊的“郵票中的數學問題”。隨著信息技術的發(fā)展,現(xiàn)在學生寫信的機會不多,通過這個主題實踐活動,可以讓學生了解郵票的有關知識,認識郵票的作用,通過郵資的變化規(guī)律,感受分段函數的思想。在活動中,學生收集郵票,了解郵票的發(fā)展史,知道了郵票的發(fā)明人羅蘭希爾曾經是一位數學老師,還知道郵票上有很多幾何圖形,有立體圖形也有平面圖形。
四、開展豐富的社團活動,滲透數學文化
數學社團活動是學生進行數學學習活動的一種策略和方式,是課堂教學有益的延伸和補充。我們可以從學生感興趣的益智游戲或者活動出發(fā),設計數學社團活動,讓學生真正體會數學的活潑個性,體驗數學文化的魅力。
例如,結合有關的數學知識,開展講數學故事活動。如筆者所教班級學生有講華羅庚從小認真學習、刻苦鉆研的故事;講陳景潤摘取“數學王冠”的故事;講神奇的紙帶——莫比烏斯環(huán)的故事……在學生搜集數學故事的過程中既開闊了學生的視野,又鍛煉了學生的口語表達能力,在搜集過程中無形中使學生受到數學文化的浸潤。
再如,可以根據學生的年齡特點,在低年級開展24點、七巧板、數獨、跳棋等,在中高年級開展圍棋、樂高、魔方、孔明鎖、九連環(huán)、華容道等。比如開展孔明鎖社團活動,學生了解到孔明鎖是由我國春秋戰(zhàn)國時期的著名工匠魯班發(fā)明的,了解它的結構和玩法,通過拼插多種孔明鎖培養(yǎng)學生專注力、思維能力、動手能力和探索精神。使學生感受到中國古代文化的博大精深,增強愛國主義情感。
數學社團活動以其形式的多樣、內容的豐富、方式的靈活彌補了課堂教學的不足,更能讓學生主體參與,有利于學生拓展知識面、滲透數學文化、培養(yǎng)興趣、發(fā)展個性、提高能力。
五、提升教師數學文化素養(yǎng),對學生滲透數學文化
“學無止境”這句話不僅是對學生說的,對社會上每個人都適用,同樣作為教師更應該把學習專業(yè)知識作為自己必修的科目。因此,在筆者教學之余,經常閱讀一些和數學教學有關的著作,如《數學文化與欣賞》《好玩的數學》《中國古代數學》等,尤其推薦《數學文化與欣賞》這本書,里面寫了數學的發(fā)展史,還有數學與各學科的關系、數學之美、數學家的故事等,從中了解了一些學科知識之外的內容,在給學生上課時,就可以引用書中的內容,向學生介紹關于數學文化的相關知識,更能激發(fā)學生學習數學的興趣,使不愛學數學的同學萌發(fā)學習數學的熱情。
如在學習了六上第四單元比之后,講黃金分割,為什么黃金分割就美呢?單從圖片學生感受不到有多美,但是在《數學文化與欣賞》這本書中有單獨一節(jié)講黃金分割,所以筆者借用里面的內容,講到黃金分割與藝術、自然現(xiàn)象、軍事、“優(yōu)選法”,再從網上下載相應的圖片及視頻資源,使學生充分認識到黃金分割的美。從而對學生進行文化的滲透。
六、培養(yǎng)學生數學閱讀習慣,滲透數學文化
當今社會提倡閱讀,近年來,習近平總書記在多個場合強調讀書的重要性,強調“把學習作為一種追求、一種愛好、一種健康的生活方式,做到好學樂學?!遍喿x的重要性顯而易見,但是很多人提到閱讀只想到語文方面,其實數學上也應提倡閱讀。例如《數學家的故事》《數學小游戲》《數學文化讀本》等都是很好的選擇,這些書中藏著數學文化,閱讀這些數學歷史典故、趣聞軼事,可以打開學生的數學視野。我把這些書推薦給學生,定期在班里開展讀書交流,把自己讀過的數學課外書分享給同學,談談自己的收獲和感受。
比如在學習了“圓”的知識后,讓學生談談關于圓的文化,有學生談到他讀過“美麗的圓文化”。書里面講圓的歷史,早在兩千多年前,我國就有了關于圓的精確記載,墨子在書里說:“圓,一中同長也”。還有學生說到“圓周率”的來歷,3500年前,巴比倫人知道了圓的周長是直徑的三倍,古埃及人使用的圓周率是3.16,古羅馬使用的是3.12,我國三國時期的數學家劉徽,公元263年創(chuàng)造了“割圓術”,推算出圓周率是3.14,后來祖沖之算出來圓周率在3.1415926到3.1415927之間,且用分數表示出“約率”為22/7,密率為355/133,直到1000多年后,德國和荷蘭人才得出這個數值……
關于數學文化的課外閱讀,拓寬了學生的視野,拓展了學生的精神世界。悠久的數學歷史,展現(xiàn)了數學文化的豐厚背景,激發(fā)了學生的民族自豪感,可見,對學生進行數學文化教育至關重要。
綜上所述,在小學階段,把數學文化融入數學教學中,讓學生在課堂、活動中感受數學文化的浸潤,受到數學文化的熏陶,體會數學知識的形成過程,為提高學生的文化素養(yǎng)奠定了基礎,為學生的終身學習打下良好的基礎。