英國數學家哈爾莫斯曾說過:“哪里有數學,哪里就有美。”數學是蘊含美的科學,它用簡潔的數學語言符號、嚴密睿智的邏輯思維、高度概括的抽象藝術構成了特有的數學美。在小學數學中,也處處蘊含著美,需要教師引領學生去發現、去挖掘、去欣賞。《數學課程標準》指出:“使學生具有初步的創新精神和實踐能力,在情感態度和一般能力方面都能得到充分發展。”培養學生審美能力是各個學科共同的目標,小學數學教學也不例外,切不可忽視小學數學教學中的美學教育。因此,教師應積極引導學生去發現小學數學中的美,在教學中用心創設美的情境,讓學生感受美、欣賞美,提高學生的審美素養。
一、充分挖掘數學教材,感悟數學美的存在
數學似千年老酒,味甘醇香,需要教師精心發掘,引導學生發現教材中的數學美。例如,蘇教版小學數學教科書每個單元后面的“你知道嗎”就是很好的美育內容,這一部分內容往往被一些教師忽略或遺漏。其實,這里既有數學歷史資料,又有數學家的故事,蘊藏豐富,值得挖掘。例如,教學“比”這一單元后,我帶領學生認真閱讀書上“你知道嗎”中的“黃金比”,讓學生知道:“黃金分割又稱黃金律,是指事物各部分間一定的數學比例關系,即將整體一分為二,較大部分與較小部分之比等于整體與較大部分之比,其比值為1∶0.618或1.618∶1,即長段為全段的0.618。‘0.618’被公認為最具有審美意義的比例數字。上述比例是最能引起人的美感的比例,因此被稱為黃金分割。”然后,我出示各種精美的圖片讓學生欣賞。這些圖片既有古埃及金字塔、巴黎圣母院、埃菲爾鐵塔、中國故宮等世界著名建筑,又有《蒙娜麗莎》《最后的晚餐》等世界名畫,同時說明其中體現的黃金比。接著,我還現身展示,如老師上課時,一般站在講臺的處,接近黃金分割點最適宜;還有舞臺上的報幕員并不是站在舞臺的正中央,而是偏在臺上一側,以站在舞臺長度的黃金分割點的位置最美觀。這樣使學生意識到生活中處處有美的事物,感悟到生活中處處有數學美。
又如,“圓的周長”單元之后的“你知道嗎”,介紹了圓周率的歷史發展知識:“南北朝時期著名數學家祖沖之進一步得出精確到小數點后7位的π值(約5世紀下半葉),給出不足近似值3.1415926和過剩近似值3.1415927,還得到兩個近似分數值,密率355/113和約率22/7。他的輝煌成就比歐洲至少早了1000年。其中的密率在西方直到1573年才由德國人奧托得到。”學生通過閱讀,了解到我國古代數學的偉大成就,增強了學習數學的信心,激發了學生感知數學美的興趣,促進了學生對數學探索的欲望。
二、活化學生思維能力,體驗數學美的內涵
美好事物的內在總是和諧統一的。法國數學家龐加萊認為:“數學家非常重視數學方法和理論是否有美,那么究竟什么使我們感到一個解答或一個證明優美呢?那就是各個部分之間的和諧和恰到好處的平衡。”
例如,中國古代著名數學專著《算法統宗》中有這樣一道題:“一百饅頭一百僧,大僧三個更無爭,小僧三人吃一個,大僧小僧各幾人。”
這道題的常規解答方法是用假設法。
1.設“一百僧都是大僧”,那么共吃3×100=300(個),比100個饅頭多出200個,那么小僧人數為200÷(3-)=75(人),大僧人數為100-75=25(人)。
2.也可以設“一百僧都是小僧”,×100=(個),比100個饅頭少了100-=(個),那么大僧人數為÷(3-)=2(人),小僧人數為100-25=75(人)。
我在學生用常規方法解答后,又引導學生認真審題,仔細發現其中蘊含著的一種和諧關系:“1個大僧和3個小僧共吃4個饅頭”,即把1個大僧和3個小僧看做1組,100÷4=25(組),每組里有1個大僧和3個小僧,那么大僧人數為1×25=25(人),小僧人數為3×25=75(人)。這樣解答思維簡潔,清晰明了,使學生體驗到數學內在的深厚美學價值。
數學知識博大精深,數學方法靈活多變。教師在數學教學中,一方面要培養學生養成良好的數學思維習慣,夯實基礎知識和訓練基本能力;另一方面還要培養學生創新思維能力,使學生在應對各種信息時,能快速進行篩選、加工和組裝,這個過程實際上就是一種充滿活力美的數學思維過程。
又如,應用題:“學校圖書室連環畫、故事書共2000本,連環畫是故事書的,連環畫、故事書各有多少本?”我在教學時,引導學生獨立探索,鼓勵學生從不同的方向思考,再在小組內討論交流,結果竟有:
1.連環畫:2000×=800(本)
故事書:2000×=1200(本)
2.連環畫:2000÷(2+3)×2=800(本)
故事書:2000÷(2+3)×3=1200(本)
3.故事書:2000÷(1+)=1200(本)
連環畫:2000-1200=800(本)
4.設故事書有x本。
x+x=2000
x=1200
靈活多元的方法,嚴密有序的思維,使學生享受到和悅靈動的數學美,對學生良好思維習慣的養成大有裨益。
三、緊密聯系生活實際,實踐數學美的價值
數學產生于生活,發展于生活,又回歸于生活。小學數學中有許多知識與實際生活緊密聯系,教師要善于指導學生運用數學知識解決實際問題,使學生在知識的獲得和運用過程中實踐數學美的價值。
例如,還是上面的“黃金比”,我讓學生理解掌握“黃金比”后,就鼓勵學生找出生活中有關黃金比的具體事例,然后撰寫數學小論文。其中有一位學生寫了《我陪媽媽買高跟鞋》一文,文中寫道:“星期天早晨八點鐘,我還躺在床上,媽媽就把我給‘揪’了起來。媽媽叫我陪她去買高跟鞋,并給我出了一道數學題,‘媽媽的上身是0.63米,下身是0.95米,媽媽現在想買一雙高跟鞋,你算算看,媽媽高跟鞋的鞋跟應是多少厘米,穿上才漂亮呢?’當我聽到這個問題,心里挺高興的,心想這不是黃金比嗎?只要把媽媽的上身與下身的比例調整一下,接近0.618就行了。于是,我用0.63除以0.618,約等于1.02米,再用1.02減去0.95得到7厘米,7厘米就是媽媽要買的鞋跟高度。媽媽聽了后,夸獎我肯動腦筋,并給我買了一套《少兒軍事百科》作為獎勵。”最后他寫道:“原來買鞋子也是有學問的!我們的生活中處處有數學!”
教師還要多帶學生走出課堂,進入社會文化生活的各個方面,讓學生在生活中接受美的浸潤。例如,教師可以組織學生開展“走進社區,關愛民生”活動,讓學生調查幾個家庭每月水費、電費、電話費以及燃氣費等開支情況,把調查到的情況制成統計表或統計圖,并進行簡單的數據分析,體會社會生活發展的情況。又如,教師組織學生開展“小設計小發明”競賽活動,提高學生運用數學知識解決實際問題的能力,讓學生全方位、多側面地感受美,接受數學美的熏陶和教育。
綜上所述,缺少美育的教育是不完整的教育。教師應把數學教學與語文、自然、社會、音樂、美術等學科教學相融合,把美育滲透到學校教育全過程,多方位關注學生的情感發展,提高學生學習數學的興趣和信心,激勵學生用數學獨有的思維去感受美、體驗美和創造美。
(責編 藍 天)