小学数学课堂教学中渗透数学文化的路径研究
作者: 张丽婷 周达摘要:数学文化形象且富有趣味性,是吸引学生学习数学知识的重要路径。文章分析当前数学文化在小学数学课堂中的渗透情况,并提出在小学数学课堂教学中融入数学文化的基本原则和实践路径。
关键词:小学数学;课堂教学;数学文化;实践路径
数学文化内涵丰富,有狭义和广义之分。狭义的数学文化是指数学的思想、精神、方法、观点等。广义的数学文化除了上述所指内涵外,还包含数学史、数学美、数学教育、数学与科学技术、数学与人文艺术、数学与生活的关系等。数学文化对人类社会的成长与进步具有重大的影响。探究数学文化在小学数学课堂教学中的渗透路径,既有利于教师开展教学活动,又有利于学生发展思维能力,完善个性品质。
一、数学文化在小学数学课堂中的渗透情况
受传统教育观念的影响,很多教师并未意识到数学文化的价值,在课堂教学过程中,对数学文化的重视程度不够,只看重数学的实用价值,却忽视了数学教育的人文作用,片面地认为小学数学教学只需要将知识点传授给学生。大多数教师对数学文化的了解尚浅,对数学文化的内涵与外延缺乏清晰、明确的认识,对数学美育、数学德育、数学智育缺乏深刻理解。同时,部分教师的数学文化知识储备不足,渗透数学文化的意识薄弱,使得数学文化无法真正融入小学数学课堂教学。
素质教育的推行让许多教师逐渐意识到数学文化的价值,并开始尝试在课堂教学中融入数学文化。但是,由于缺乏必要的实践经验,教师在教学中渗透数学文化时过于表面化、单一化。一方面,教师渗透的数学文化内容局限于教材,很少有教师愿意花费时间去收集相关的数学文化资料;另一方面,教师在课堂教学中渗透数学文化的手段过于单一,主要是通过口头进行表述或在课件中简单呈现。此外,很多教师难以把控数学文化的表现形式,使得数学文化的呈现过于生硬,学生兴趣得不到真正激发。
二、小学数学课堂教学中融入数学文化的基本原则
(一)内容科学可学
在选取数学文化知识开展教学时,教师要做到科学严谨。数学文化的出处应清晰明确,内容要符合真实历史发展情况。在选择内容时,教师要遵循“以学生为本”的选取理念,使得融入课堂中的数学文化、数学史料接近学生的“最近发展区”,方便学生理解和运用。小学数学教材中呈现的数学文化属于学校数学形态,其内容虽然进行了简化加工,但仍具有一定的系统性和逻辑严谨性,可以作为教师教学素材的选取途径。此外,教师也可以从一些权威性的网站或有代表性的书籍文章中选取相关的数学文化史料,如《九章算术》《周髀算经》等。
(二)形式趣味多样
教师选取的数学文化资料应蕴含美学、富有趣味性,要能够激发学生的学习热情和探究欲望。趣味生动的数学文化可以起到吸引学生注意力、激发学生好奇心、调动学生学习积极性的作用,帮助学生更好地理解和运用数学。如天津路小学刘妍老师,向学生展示了一节妙趣横生的“一笔画”课堂,刘妍老师先让学生尝试一笔画,并给出一些图形,探究能否一笔画出来,在调动学生积极性、训练学生思维后,再出示“哥尼斯堡七桥问题”让学生进行判断,学生的答题正确率明显提高。这一设计思想不仅具有趣味性,还兼顾到了学生理解知识。
(三)学生灵活参与
教师要想通过数学文化教育真正帮助学生实现精神成长、智力发展,还需要运用多元化教学方式,将特定的教育目标与特定的教育方式相结合,让学生充分参与教育活动。灵活多样的教学内容和教学方式意味着学生的广泛参与,意味着数学文化环境的创设。教师要设计不同的课堂情景,为学生营造充满数学文化气息的环境,引导学生以积极主动的姿态参与数学文化的探索,增强文化体验感。
三、在小学数学课堂中融入数学文化的实践路径
(一)充分挖掘教材资源
在教学过程中,教师不仅要对通俗易懂的表面知识进行解读,还要引导学生深入挖掘教材知识背后蕴含的各种文化内涵。在小学数学教材中,数学文化知识内容涵盖了数学史、数学与现实生活、数学与科学技术、数学与人文艺术等方面。如人教版数学教材中“你知道吗?”栏目,北师大版数学教材中“数学万花筒”“数学阅读”等栏目,都向学生呈现了丰富易懂的数学文化知识,让学生在学习理论知识的同时,阅读充满人文气息的文化背景材料,从枯燥的数学符号中解脱出来,从知识本源思考问题,培养数学理性精神。
以人教版数学教材三年级下册“位置与方向(一)”为例,学生学习完东南西北四个方位后,教师可以询问学生:“你们知道古时候的人是怎样判断方向的吗?”从而激发学生的好奇心,随后让学生阅读课本“你知道吗?”材料获得问题的答案。在介绍完指南针以后,教师可以介绍我国古代的四大发明,让学生体会古代劳动人民智慧的结晶,增强学生的文化自信心和民族自豪感。
(二)加强与其他学科的联系
任何一门学科都不可能独立于其他学科而获得长久的发展,不同学科之间的交流与融合,成为各学科发展的途径。加强数学与其他学科的联系与融合,就意味着教师要从多个角度引入数学文化,为学生寻找更多的数学文化切入点。数学与语文、历史、美术等学科之间的渗透融合,便是利用其他学科拓展数学文化渗透路径的重要渠道。
以青岛版数学教材三年级上册“克、千克、吨的认识”为例,在讲授这一单元时,教师可以以语文教材中“曹冲称象”的故事为背景,设计相关的跨学科主题活动,让学生思考“在古代为什么大象的体重难以称重”“要称出大象的体重,需要哪些条件”等问题,帮助学生形成问题意识,激发学生的探究欲望。向学生抛出问题后,教师结合学生对日常生活中获取各种物品质量的经验,使学生理解曹冲之所以能够称出大象的体重是借用了数学中“等量的等量相等”这一知识点。这样的跨学科活动设计,在加强数学与其他学科联系的同时,也可以培养学生的文化素养。
(三)加强与实际生活的联系
在课堂中向学生渗透数学文化时,教师要加强数学文化与实际生活的联系,尽可能选取日常生活中有所体现、与生活实际相关联的内容。数学文化对人的影响既深远又潜移默化,人们在不知不觉中可能就会受到数学文化的影响。
以人教版数学教材三年级下册“认识小数”为例,小数在现实生活中有着广泛的应用,教师可以从日常生活入手,通过询问学生“生活中你在哪里见过小数?”, 引领学生走进“数学里的生活课堂”,感悟生活中的小数。在学生学习完小数后,教师可以借助教材中“你知道吗?”栏目向学生介绍我国古代表示小数的方法,以及西方最早使用小圆点作为小数点的数学家。为了更好地认识小数,拓展学生的知识范围,教师可以查阅资料,向学生讲解小数是如何产生并记录下来的,让学生在学习小数的同时对我国数学历史发展有一定的了解,激发数学学习兴趣,增强对知识的探究欲望,感悟数学在日常生活中的价值并逐步获得运用数学知识和数学思想解决生活问题的能力。
(四)引导学生体会数学美
一门完整的素质教育课程既包含对知识内容的学习,又包含对课程艺术方面的感悟。艺术的作用在于培养学生的想象力、审美能力和创造能力,让不同学生的个性得到充分发挥。学生对数学美的感受是慢慢发展形成的,它对学生的影响方式应是学生在数学学习过程中不断受到潜移默化的影响。数学美不仅体现在公式美、符号美、理论美上,还体现在教师的板书设计、教师呈现的数学态度等方面。
如在讲授人教版数学教材二年级下册“轴对称图形”时,教师可以通过优美、形象的板书设计让学生体会数学的对称美。在进行板书设计时,教师可以先写出轴对称图形的定义,然后出示一些优美的轴对称图形并画出它们的对称轴,帮助学生形成直观感受和认识。在讲授轴对称时,教师也可以向学生拓展相关的数学文化知识:对称美是中国人最喜欢的美。从古建筑到传统服饰、剪纸艺术,从形式到思想,无一不展现着对称之美。除此之外,教师还可以让学生在解决问题中体会化繁为简的转化之美,在学习公式定理时感受数学的简洁美。
(五)提高教师数学文化素养
教师的专业能力和文化素养会直接影响到学生的数学学习,数学教师文化素养的高低在一定程度上决定着学生能够获得多少数学文化的熏陶。尽管学生可能会受到来自各方面的教育影响,但学校和教师对学生的影响无论在何时何地都起着举足轻重的作用,一个好的教师可以引领学生一生的健康成长。由此可见,教师的知识储备、拥有的文化素养对学生的成长和发展有着很大的影响。这也就意味着小学数学教师必须通过多种渠道不断提高自身的数学文化素养。
提高教师数学文化素养可以从几个方面入手。首先,改变教师的数学教育观念。从数学文化的角度来说,改变教师的数学教育观念意味着教师不能只把数学看作一门理性工具,更要把数学看作是一种文化系统,教师要把原来的纯数学教育观念转变为数学文化教育。其次,开展教师数学文化素养专题教育。学校要积极开展和组织数学文化系列活动,聘请相关专家学者为教师科普专业的数学文化知识。教师也要有意识地形成“抱团意识”,发挥集体的力量。在日常的教研活动和集体备课活动中,教师要增加数学文化融入课堂的探讨,集思广益,将数学文化知识融入课堂教学设计。最后,充分利用现代教育技术手段。现代化的信息技术在教育中的广泛应用,可以有效帮助教师开展教学活动,更好地渗透数学文化知识。
四、结语
数学教学是对数学文化的教学,数学学习是对数学文化的学习。所有的文化最后都会积淀形成学生的人格。数学文化的价值不仅体现在培养人才、文化传承、服务社会等方面,而且体现在对人生意义的思考、对学生个人成长作用等方面。数学文化在激发学生数学学习兴趣,帮助学生认识、理解数学,提高学生的实践能力和思维能力,培养学生求真务实、勇于创新的精神和品格等方面都发挥着重要作用。
参考文献:
[1]杨豫晖,吴姣,宋乃庆.中国数学文化研究述评[J].数学教育学报,2015(1).
[2]张玉发.小学数学课堂教学中有效融入数学文化的策略[J].科学咨询(教育科研),2020(7).
[3]余庆纯,汪晓勤.中国HPM研究内容与方法[J].数学教育学报,2022(4).
[4]林敏婷.小学数学教材“你知道吗?”栏目数学文化的比较:以人教版、苏教版为例[J].课程教学研究,2019(8).
[5]李方红.数学文化的内涵、价值与应用:从数学教学走向数学文化育人[J].教育科学论坛,2021(10).
[6]付天贵,宋乃庆.数学文化及其在小学素质教育中的价值[J].教育研究与实验,2018(6).
(作者单位:佳木斯大学)