摘 要:數(shù)學(xué)文化是重要的數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,是數(shù)學(xué)教學(xué)的強有力支撐。在實施小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)時,教師要立足教學(xué)內(nèi)容,選擇不同的數(shù)學(xué)文化內(nèi)容,并將其滲透于不同教學(xué)階段,創(chuàng)設(shè)出不同的活動,促使學(xué)生與數(shù)學(xué)文化互動,產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,掌握數(shù)學(xué)知識,由此增強數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。文章以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)《圓》一課為例,從不同教學(xué)環(huán)節(jié)出發(fā),闡述滲透數(shù)學(xué)文化于數(shù)學(xué)課堂的策略。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)文化;圓;滲透策略
作者簡介:陳正勇(1976—),男,江蘇省興化市下圩中心校。
在當(dāng)今數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域,數(shù)學(xué)文化研究是熱點話題之一。數(shù)學(xué)文化是數(shù)學(xué)學(xué)科不可缺少的內(nèi)容。數(shù)學(xué)文化隨著數(shù)學(xué)的產(chǎn)生而出現(xiàn),隨著數(shù)學(xué)發(fā)展而自成體系。尤其,數(shù)學(xué)文化的外延比數(shù)學(xué)更加豐富,不但囊括了一系列的數(shù)學(xué)概念,還沉淀了豐富的物質(zhì)和精神財富,如數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)思想方法、數(shù)學(xué)品質(zhì)等[1]。將數(shù)學(xué)文化滲透于數(shù)學(xué)教學(xué)中,可以在拓展數(shù)學(xué)知識外延的同時,豐富數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,并將學(xué)生從數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)習(xí)題等中解放出來,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生積極探究,助力學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式,掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容,發(fā)展多樣能力,提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。因此,在實施小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)時,教師應(yīng)以數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ),挖掘與之相關(guān)的數(shù)學(xué)文化內(nèi)容,并以不同的教學(xué)階段為落腳點,應(yīng)用多樣策略滲透數(shù)學(xué)文化,創(chuàng)設(shè)出多樣活動,驅(qū)動學(xué)生積極體驗,從而有效發(fā)揮數(shù)學(xué)文化的應(yīng)用價值。本文以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級下冊第六單元《圓》為例,論述滲透數(shù)學(xué)文化于不同教學(xué)環(huán)節(jié)的具體策略。
一、滲透數(shù)學(xué)文化于課前階段
課前自學(xué)環(huán)節(jié)是數(shù)學(xué)教學(xué)的起始環(huán)節(jié)。數(shù)學(xué)文化是學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)的依據(jù)[2]。數(shù)學(xué)文化中的部分內(nèi)容,如數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)美等,可以激發(fā)學(xué)生的自學(xué)興趣。所以,在實施數(shù)學(xué)教學(xué)時,教師可以聯(lián)系新知內(nèi)容,挖掘趣味性的數(shù)學(xué)文化,并基于此設(shè)計自學(xué)任務(wù),驅(qū)動學(xué)生自主學(xué)習(xí),從而將數(shù)學(xué)文化滲透于課前自學(xué)環(huán)節(jié)。
以“圓的周長”這部分內(nèi)容的教學(xué)為例,圓周率是該課的重點內(nèi)容之一。教材在“你知道嗎”欄目中,介紹了中外數(shù)學(xué)家們研究圓周率的情況,如《周髀算經(jīng)》中的“周三徑一”,古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德的發(fā)現(xiàn),我國魏晉時期數(shù)學(xué)家劉徽的“割圓術(shù)”,等等。以這些內(nèi)容引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷圓周率的研究過程,可以使他們初步認知圓周率。于是,在課前階段,教師以“你知道嗎”欄目中的數(shù)學(xué)史內(nèi)容為基礎(chǔ),利用網(wǎng)絡(luò)渠道,搜集與之相關(guān)的其他信息,并將這些信息與教材內(nèi)容相整合,自制數(shù)學(xué)繪本,以圖文結(jié)合的形式展現(xiàn)圓周率的研究情況。結(jié)合繪本內(nèi)容,教師設(shè)計如下任務(wù):“請大家利用課前時間,自讀繪本,了解中外數(shù)學(xué)家研究圓周率的情況,試著總結(jié)圓周率的內(nèi)涵?!敝螅處煂⒆灾评L本與自學(xué)任務(wù),上傳至釘釘軟件的“家校本”。在系統(tǒng)的提示下,學(xué)生都能充分發(fā)揮自主性,主動閱讀繪本內(nèi)容,跟著中外數(shù)學(xué)家一起研究圓周率,并對這一內(nèi)容形成初步的認識。同時,一些學(xué)生主動閱讀教材內(nèi)容,并結(jié)合繪本內(nèi)容,概述圓周率,建構(gòu)數(shù)學(xué)認知體系;也因此感受到數(shù)學(xué)研究的艱辛,為數(shù)學(xué)家身上堅持不懈、勇于探索的精神品質(zhì)所折服。
由此可見,滲透數(shù)學(xué)文化于課前階段,可以使學(xué)生獲得自主學(xué)習(xí)機會,并能使其借助數(shù)學(xué)文化內(nèi)容,自覺學(xué)習(xí)新知,進行初步認知,為課堂學(xué)習(xí)做好準備。同時,學(xué)生也會因此形成良好的思想認知能力,鍛煉自主學(xué)習(xí)能力,并提升自身的發(fā)展水平。
二、滲透數(shù)學(xué)文化于課堂階段
課堂階段是滲透數(shù)學(xué)文化的重要階段。課堂階段由四個環(huán)節(jié)構(gòu)成:課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)、新知探究環(huán)節(jié)、鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)和歸納總結(jié)環(huán)節(jié)。因此,教師應(yīng)以這四個環(huán)節(jié)為立足點,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,滲透數(shù)學(xué)文化。
(一)滲透數(shù)學(xué)文化于課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)
課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的開端,注重趣味性。而數(shù)學(xué)文化具有趣味性的內(nèi)容,教師在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)中有效滲透數(shù)學(xué)文化,可以創(chuàng)設(shè)出趣味情境,調(diào)動學(xué)生興趣[3],讓學(xué)生走進數(shù)學(xué)課堂,逐步地探究數(shù)學(xué)新知,提高課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量。
以“圓的認識”一課的教學(xué)為例,在現(xiàn)實生活中,學(xué)生會接觸各種各樣的圓形物品。生活現(xiàn)象是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的支撐,在生活中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),學(xué)生可以了解數(shù)學(xué)知識本身的文化背景,理解數(shù)學(xué)與自然、科學(xué)等的關(guān)系,由此感受到數(shù)學(xué)及其應(yīng)用之美。為此,在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生生活經(jīng)驗,提出問題:“大家在生活中哪些地方見過圓形?”在問題的作用下,學(xué)生開放思維,調(diào)動生活儲備,聯(lián)想各種生活現(xiàn)象,踴躍回答,說出“汽車的輪胎是圓形的”“水杯的蓋子是圓形的”等內(nèi)容。教師對此表示贊賞,并利用交互式電子白板播放微視頻。在觀看微視頻時,學(xué)生們興致盎然,發(fā)現(xiàn)將石子投入水中,水面上會出現(xiàn)圓形的波紋;一些物體經(jīng)過光的折射也會出現(xiàn)圓形的光圈……不少學(xué)生發(fā)出感嘆:“生活中有這么多的圓??!”此時教師把握時機,引出新知內(nèi)容:“我們的世界因為圓的存在而神奇美妙。這節(jié)課,就讓我們一起探索圓的奧秘吧,看看為什么世界因它而神奇美妙?!痹诮處煹囊龑?dǎo)下,學(xué)生們的熱情愈加高漲。
實踐表明,滲透數(shù)學(xué)文化于課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),可以使學(xué)生在產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的同時,初步認知圓,感受到圓之美,并增強學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,使其主動走進數(shù)學(xué)課堂。
(二)滲透數(shù)學(xué)文化于新知探究環(huán)節(jié)
新知探究環(huán)節(jié)是滲透數(shù)學(xué)文化的重要環(huán)節(jié)[4]。在滲透數(shù)學(xué)文化的同時提出數(shù)學(xué)問題,可以使學(xué)生產(chǎn)生探究興趣,積極思考,并使其通過解決問題,掌握數(shù)學(xué)知識,感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣。所以,在數(shù)學(xué)課堂上,教師可以將數(shù)學(xué)文化滲透于探究環(huán)節(jié),順勢提出探究性問題,促使學(xué)生積極探究。
仍以“圓的認識”一課的教學(xué)為例,圓的特征是本節(jié)課的重點內(nèi)容之一。在新知探究環(huán)節(jié),教師立足此內(nèi)容,先提問學(xué)生:“我們之前學(xué)習(xí)的平面圖形,如長方形、正方形等,它們各自有怎樣的特征?”學(xué)生積極回顧所學(xué)內(nèi)容,踴躍描述其他平面圖形的特征。結(jié)合學(xué)生的表述情況,教師再提問:“比較圓和其他平面圖形,我們可以發(fā)現(xiàn)圓有哪些特征?哪些特征是圓所特有的,哪些特征是圓沒有的?”在提出以上問題后,教師鼓勵學(xué)生之間互相交流。在交流的過程中,學(xué)生認真對比圓、長方形、正方形、平行四邊形等圖形,發(fā)現(xiàn)、提出它們不同的特征,總結(jié)出圓的獨有特征,自覺表達如“有無數(shù)條半徑和無數(shù)條直徑”“是軸對稱、中心對稱圖形”等內(nèi)容。教師對此加以贊賞,并補充總結(jié)圓的其他特征,幫助學(xué)生建構(gòu)完善的知識體系。之后,教師繼續(xù)引導(dǎo):“在古代,人們早已發(fā)現(xiàn)了圓的特征,并利用圓的特征做事情。如在搬運重物時,人們會在重物下擺放圓木,讓重物以‘滾的方式前進;美索不達米亞人創(chuàng)造出圓形的木輪;等等。這些創(chuàng)造,都運用了‘圓的哪些特征?”受到問題的驅(qū)動,學(xué)生積極思考,回顧課堂所學(xué),自主分析、歸納圓的特征并作答。教師則依據(jù)學(xué)生作答情況,有針對性地進行點撥,促使學(xué)生加深理解。
如此做法能使學(xué)生在不同問題的驅(qū)動下,進行多樣探究,了解人類使用圓的特征的具體情況,深化對圓的特征的認識,從而建構(gòu)數(shù)學(xué)認知體系。此外,學(xué)生還能切實感受到圓在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值,并進一步感受到數(shù)學(xué)的應(yīng)用之美。
(三)滲透數(shù)學(xué)文化于鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)
鞏固練習(xí)環(huán)節(jié),是學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的環(huán)節(jié)。數(shù)學(xué)文化內(nèi)容,是學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的“工具”[5]。例如,在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié),教師可以應(yīng)用數(shù)學(xué)文化內(nèi)容,編創(chuàng)數(shù)學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)解決問題。對此,在數(shù)學(xué)課堂上,教師應(yīng)立足學(xué)生學(xué)習(xí)情況、教學(xué)內(nèi)容,滲透數(shù)學(xué)文化于鞏固練習(xí)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生解決問題,扎實掌握所學(xué)。
以“圓周率”一課的教學(xué)為例,在課前階段,教師組織了自讀活動;在課堂上,教師則組織了探究活動。通過體驗多樣活動,大部分學(xué)生了解了圓周率。于是,在課堂鞏固練習(xí)環(huán)節(jié),教師向?qū)W生提出任務(wù):“請大家回顧中外數(shù)學(xué)家研究圓周率的情況,用簡單的語言描述圓周率的研究過程?!痹诖巳蝿?wù)的推動下,學(xué)生開動腦筋,回顧課前和課堂學(xué)習(xí)所得,組織語言對中外數(shù)學(xué)家探究圓周率的過程進行描述。如,有學(xué)生答道:“西漢時期的《周髀算經(jīng)》中提到‘周三徑一,周是指周長,徑是指直徑。周長是直徑的三倍。以此為基礎(chǔ),南北朝的祖沖之繼續(xù)研究圓周率,將具體數(shù)值研究到了小數(shù)點的后七位。我國數(shù)學(xué)家的圓周率研究成果比西方國家早了1000多年?!边@個講述的過程,正是學(xué)生經(jīng)歷圓周率研究歷程的過程。通過你一言我一語地講述,學(xué)生加深了對圓周率的認識,感受到了中外數(shù)學(xué)家的偉大。
根據(jù)學(xué)生講述的情況,教師在交互式電子白板上呈現(xiàn)如下拓展習(xí)題:“在圓周率的計算上,最初是通過( )方法得到的?”“經(jīng)過中外數(shù)學(xué)家們的不斷探索,終于發(fā)現(xiàn)了圓的周長及其直徑間的關(guān)系:周長是直徑的( )?!痹诹?xí)題的作用下,學(xué)生聯(lián)想相關(guān)的數(shù)學(xué)史內(nèi)容,踴躍作答。
通過復(fù)述數(shù)學(xué)史內(nèi)容,解決數(shù)學(xué)習(xí)題,學(xué)生加深了對數(shù)學(xué)史內(nèi)容的認知,增強了對數(shù)學(xué)知識的理解。同時,學(xué)生也因此感受到了數(shù)學(xué)家的偉大,感悟中國古代數(shù)學(xué)的先進,從而形成強烈的民族自豪感,建立文化自信。
(四)滲透數(shù)學(xué)文化于課堂總結(jié)環(huán)節(jié)
課堂總結(jié)環(huán)節(jié),是學(xué)生梳理課堂所學(xué)的環(huán)節(jié)。數(shù)學(xué)文化內(nèi)容,是此環(huán)節(jié)不可缺少的內(nèi)容。通過總結(jié)數(shù)學(xué)文化內(nèi)容,學(xué)生能夠豐富數(shù)學(xué)文化儲備,領(lǐng)略數(shù)學(xué)文化魅力,提升數(shù)學(xué)文化學(xué)習(xí)效果。所以,在實施數(shù)學(xué)教學(xué)時,教師應(yīng)立足課堂教學(xué)情況,用適宜的方式滲透數(shù)學(xué)文化于課堂總結(jié)環(huán)節(jié)。
以“圓的面積”一課的教學(xué)為例,在課堂上,學(xué)生經(jīng)歷圓的面積探究過程后,不但了解了圓的面積計算公式,還掌握了一些數(shù)學(xué)思想方法,如極限思想、轉(zhuǎn)化法等。數(shù)學(xué)思想方法是重要的數(shù)學(xué)文化內(nèi)容。因此,在課堂總結(jié)環(huán)節(jié),教師立足于學(xué)生的學(xué)習(xí)所得,向他們提出任務(wù):“請大家回顧圓的面積探究過程,繪制圖像,展現(xiàn)具體內(nèi)容,指出其中蘊含的思想方法?!痹诖诉^程中,學(xué)生紛紛開動腦筋,將具體的圓的面積公式探究過程與內(nèi)容,以圖畫形式進行展示。在學(xué)生完成圖畫后,教師隨機選擇一幅作品,鼓勵學(xué)生代表介紹作品內(nèi)容。學(xué)生代表講述了剪切、拼接圓的方法,拼接后得到的新圖形,新圖形與圓的關(guān)系等內(nèi)容,同時揭示了此過程中蘊含的數(shù)學(xué)思想方法。其他學(xué)生邊傾聽邊觀看,自覺對比自己的作品,發(fā)現(xiàn)作品漏洞,有針對性地進行彌補。由此,學(xué)生會加深對圓的面積探究過程的認識,更好地掌握面積計算公式,學(xué)會轉(zhuǎn)化法,感悟極限思想,同時增強歸納總結(jié)能力,提高課堂學(xué)習(xí)效果。
三、滲透數(shù)學(xué)文化于課后作業(yè)階段
課后階段,是學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)所得的階段。作業(yè)是學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)所得的途徑之一,在數(shù)學(xué)作業(yè)改革深入發(fā)展之際,教師不但要分層設(shè)計書面類作業(yè),還要設(shè)計實踐類作業(yè)。實踐類作業(yè)極具趣味性,很容易調(diào)動學(xué)生興趣。學(xué)生在完成實踐類作業(yè)的過程中,會充分發(fā)揮主觀能動性,靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)所得,進行數(shù)學(xué)創(chuàng)造,感受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)樂趣。為此,在實施數(shù)學(xué)教學(xué)時,教師應(yīng)立足于學(xué)生學(xué)習(xí)情況,滲透數(shù)學(xué)文化于課后作業(yè)中。
以“圓的特征”的教學(xué)為例,在課堂上,學(xué)生通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)文化內(nèi)容,了解了圓的不同特征。學(xué)生們想象力豐富,創(chuàng)造能力較強。于是,結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)所得及其特點,教師設(shè)計作業(yè):“請大家試著利用圓的特征,設(shè)計出美麗的圖案,并介紹你的畫法?!贝俗鳂I(yè)具有實踐性和開放性,能夠激發(fā)學(xué)生興趣。學(xué)生會在興趣的作用下,開放思維,積極想象,并將想象的圖畫落實于紙張上。
結(jié)合作品,學(xué)生提到了具體的作畫方法,如利用圓的對稱性進行設(shè)計等。由此可見,學(xué)生通過完成作業(yè),可以做到學(xué)以致用,加深對所學(xué)的理解,還可以深刻感悟數(shù)學(xué)之美,創(chuàng)造出具備數(shù)學(xué)美的作品,這有利于提升學(xué)生數(shù)學(xué)文化學(xué)習(xí)效果。
總之,滲透數(shù)學(xué)文化于數(shù)學(xué)教學(xué),可以助力學(xué)生學(xué)有所得,提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。因此,在實施小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)時,教師可以立足于數(shù)學(xué)文化價值,聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容,挖掘相關(guān)的數(shù)學(xué)文化內(nèi)容,并應(yīng)用多樣的策略將其滲透于不同教學(xué)階段,促使學(xué)生不斷地與數(shù)學(xué)文化互動,掌握數(shù)學(xué)知識,感受數(shù)學(xué)之美,獲取數(shù)學(xué)思想方法,進而提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。
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