小学数学教学中数学文化的渗透策略
作者: 柯进
数学文化作为数学学科的重要组成部分,蕴含着丰富的思想精髓和人文精神。学习数学文化对于提升学生的数学素养和人文情怀具有重要意义。因此,在小学数学教学中应有效渗透数学文化。
一、利用数学史料增强课堂人文性
将数学史料融入课堂教学有助于学生在了解知识点的同时追溯知识来源,认识数学发展对人类文明的影响。
例如,教学“四则运算”时,教师应在讲解四则运算算理和计算技巧的同时,带领学生深入探究其所涉及的数学史。首先,教师利用多媒体展示108÷(4+5)×2和108÷[(4+5)×2]两个算式,要求学生计算出结果。计算的过程中,学生产生分歧,有的学生计算的结果都是24;有的学生得出一个算式的结果是24,另一个算式的结果是6。这种情况激发了学生的探究兴趣。教师先以运算顺序为切入点,引导学生围绕括号的用法和意义展开讨论。随后指导学生阅读教材“你知道吗?”板块内容,分析四则运算中不同括号类型的相关数学史。学生认识到,早在17世纪,小括号和中括号就被广泛应用在数学学科中,而大括号的应用则与法国数学家韦达相关。同时,教师拓展学生的数学史学习空间,鼓励其自行搜集资料,了解三种括号的使用技巧。由此,学生在自主探究中了解了数学文化,为课堂增添了人文性。最后,教师再次展示两个算式,要求学生按照正确的顺序运算。通过两个算式的对比,学生深化了对运算顺序的掌握,强化了对小括号、中括号的应用意识,为提高运算能力奠定了良好的基础。此外,学生充分体会到数学家对数学学科发展的贡献,由此,对数学家产生敬佩之情。
二、创设数学文化情境增强探究兴趣
在小学数学教学中融入数学文化知识,教师除了采用分析教材资源的方式,还可以根据学生的认知水平与学习能力,创设数学文化教学情境,引导学生在真实的情境中思考数学问题,开展深度探究,提升文化素养。
教学《简易方程》时,教师创设数学文化情境:《九章算术》中记载着用方程解决实际问题的史料,史料说明,直到三百多年前,法国数学家笛卡儿才提倡用x、y、z等字母代替未知数,形成方程。由此,学生了解到方程中未知数写法的来历,增强了探究兴趣。用字母代替未知数是方程的特点,教师先为学生创设一个简单的数学情境,如小红有5颗糖,小明的糖比小红多3颗,让学生列出算式表示小明的糖数(5+3)。接着,教师改变条件,如小红有x颗糖,小明比小红多3颗,引导学生思考如何表示小明的糖数(x+3)。通过以上例子,学生理解了字母可以像数字一样参与运算,用来表示不确定的数。然后,教师用图片展示一些等式,如3+5=8,x=10,3y-1=8,x+y=15等,引导学生将它们分为有未知数和没有未知数两类,并向学生解释含有未知数的等式就是方程,方程必须同时满足“含有未知数”和“是等式”两个条件。学生明确概念后,再根据教师提供的例子判断其是否为方程,加强对概念的理解。最后,教师引导学生进行深层次探究,让他们理解多个未知数在方程中用于描述更复杂的数量关系:对于x+y=15这样的方程,我们发现这里有x和y两个未知数,你能根据这样的方程创编一个数学情境吗?一名学生回答:我去买水果,买苹果花了x元,买香蕉花了y元,一共花了15元,这个情境就可以用x+y=15表示。
三、借助数学工具理解数学文化
数学工具是学生理解概念、公式的辅助手段,它往往蕴含着丰富的文化内涵。教学中,教师可以灵活运用数学工具,并结合史料深挖其蕴含的文化,让学生在学习知识的同时增长数学文化知识,深入理解数学文化。
“位置与方向(一)”单元主要引导学生在情境中掌握东、西、南、北等方位词,教师在课堂中创设问题情境:小明与父母一起去郊外野营,父亲带着小明在附近散步,并问小明如何辨别方向。小明认为“日出东方”,看到太阳就能分辨方向。父亲追问:“如果是夜晚怎么办?”小明陷入沉思。这个问题怎么解决呢?有的学生说可以用指南针辨别方向,有的学生说可以通过北斗七星辨别方向,等等。教师根据学生讨论的内容,指导他们探究指南针的来历和作用。很多学生对指南针的了解局限在“中国古代四大发明之一”。为增强学生对数学文化的理解,教师先引导他们浏览教材“你知道吗?”板块内容,了解指南针是由司南演变而来的,在古代司南是指示方向的重要工具,后来古代数学家和发明家又创造出罗盘。随着技术的进步,罗盘逐渐演变成便携、实用的指南针。最后,教师针对指南针这一教学工具,基于校园实际环境提出问题:“校门在教室的哪个方向?食堂的东侧是什么地方?”在学生实地解决问题之前,教师要先让他们了解指南针的基本构造,如红色指针一般指向北方,然后向他们介绍指南针的正确使用方法,即在指南针能正常使用的前提下,将指南针水平放置,指针稳定后,红色指针指向北方。实地解决教室与校门的方向关系时,教师引导学生站在教室外较空旷且能看到校门的地方,先保持指南针水平,再根据指针确定北方,然后按照“上北下南,左西右东”的规则判断校门相对于教室的方向:如果面对北方时,校门在我们的右手边,校门就在教室的东方。确定食堂东侧的地方是什么时,教师同样先让学生用指南针确定北方。学生站在食堂的一侧,面向东方,观察到食堂东边有操场、教学楼等。
为了证明指南针辨别方向的准确性,教师通过多种方法验证刚才的判断。比如,用学校地图验证,也就是将指南针测出的方向与地图上的方向进行对比,查看地图上校门相对于教室的方向以及食堂东侧的标注是否与实际判断相符。再比如,寻找校园内其他已知方位的物体作为参照,如学校的旗杆在校园的正东方,站在能同时看到旗杆、校门和食堂的位置,根据指南针确定旗杆的方向判定其确实是东方,再看校门和食堂与旗杆的位置关系是否符合之前利用指南针判断的方位关系。这样教学将具有数学文化特色的指南针和学生身边的事物联系起来,让他们对数学知识产生了更强的学习兴趣,对指南针所蕴含的文化有了更深刻的理解。
(作者单位:十堰市竹溪县长安学校)
文字编辑 张敏