數(shù)學(xué)數(shù)字與自然現(xiàn)象融合教育的若干思考

趙勤林

【摘 要】自然現(xiàn)象和數(shù)字具有緊密的聯(lián)系。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，充分進(jìn)行數(shù)字教育和自然現(xiàn)象教育的融合，對于培養(yǎng)整體思維意識和精確推算能力，以及對于培養(yǎng)學(xué)生未來可能的跨學(xué)科創(chuàng)新能力等具有一定作用。信息化社會下應(yīng)該充分利用各種方式強(qiáng)化數(shù)字和自然現(xiàn)象的融合教育。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字教學(xué);自然現(xiàn)象;融合教育

【中圖分類號】G623.5?????? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）24-0036-01

融合能力是學(xué)生素質(zhì)的重要方面，也是教師教育能力的重要方面。融合能力在很大程度上是一種創(chuàng)新能力。小學(xué)數(shù)學(xué)教育中的數(shù)字認(rèn)讀對學(xué)生形成正確的計數(shù)意識等具有顯著作用，但現(xiàn)有教學(xué)在和其他學(xué)科融合方面還存在問題。實際上，小學(xué)生階段學(xué)生善于聯(lián)想的思維特征對于培養(yǎng)融合能力十分有利。然而，長期以來數(shù)學(xué)教育和自然科學(xué)其他方面的教育相割裂，對于培養(yǎng)學(xué)生整體思維和創(chuàng)新意識不利。在素質(zhì)教育背景下，迫切需要通過融合教育提高學(xué)生綜合素質(zhì)并激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力。本文對數(shù)字與自然現(xiàn)象融合教育進(jìn)行探索，并根據(jù)教學(xué)實踐提出一些借鑒。

一、數(shù)字與自然現(xiàn)象的關(guān)系

宇宙萬物都可以在某種程度上用數(shù)字來表示。很多數(shù)字其實就是一種或者諸多自然現(xiàn)象的概括。比如，1和0，就是陰陽兩種自然現(xiàn)象的概括，也是信息技術(shù)中普遍使用的二進(jìn)制數(shù)字。又比如，5這個數(shù)字，就可以代表五行、五味、五常、五色、五音等，這就將數(shù)字和中華傳統(tǒng)哲學(xué)思想和文化中的概念進(jìn)行聯(lián)系。再比如，12這個數(shù)字，其實和很多自然現(xiàn)象有關(guān)系，一年有12個月，一天有12個時辰，地支有12個，以及太陽旋轉(zhuǎn)一周形成的黃道12宮等。還比如，9這個數(shù)字，也是有很強(qiáng)的代表性，太陽系的九大行星，地理上的九州等。還有奇數(shù)和偶數(shù)兩種不同的數(shù)字，在自然界可以找到對應(yīng)的現(xiàn)象，比如動物的蹄子分叉有奇數(shù)，也有偶數(shù)，樹葉的分形存在同樣的問題。

隨著技術(shù)的發(fā)展，將會更多數(shù)字和自然現(xiàn)象的關(guān)系被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。這些是學(xué)生感興趣的問題，也是社會發(fā)展的實際需要。因此，課程教育中需要高度重視數(shù)字和自然現(xiàn)象的融合教育。

二、將自然現(xiàn)象融入數(shù)字教育的必要性

自然現(xiàn)象可以表示為數(shù)字的集合，將自然現(xiàn)象融入數(shù)學(xué)數(shù)字教育，具有理論和現(xiàn)實方面的必要性。

一是培養(yǎng)學(xué)生跨科目思維能力的需要。跨科目思維能力，在某種程度上使學(xué)生突破單科知識的能力，一種整合各類資源和要素的能力。諸多經(jīng)驗事實表明，數(shù)字教育和自然現(xiàn)象教育融合，有助于學(xué)生培養(yǎng)跨科目思維能力。

二是形成學(xué)生整體性意識的需要。整體性意識，就是一種不偏不倚的意識，就是一種中和的狀態(tài)，這和傳統(tǒng)文化中的中庸之道有很多共同之處。數(shù)字教育和自然現(xiàn)象的融合教育，有助于培養(yǎng)學(xué)生整體性意識。

三是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力的需要。在很大意義上，創(chuàng)新是科學(xué)之間的貫通和融合。在數(shù)學(xué)教育中將數(shù)字和自然現(xiàn)象融合，有利于學(xué)生自小形成創(chuàng)新意識，從而為未來可能的創(chuàng)新實踐和創(chuàng)新成果提供支撐。特別是，這種融合讓學(xué)生養(yǎng)成利用數(shù)學(xué)方法解決現(xiàn)實問題的意識和能力。

三、提高數(shù)字與自然現(xiàn)象融合教育的方法

一是鼓勵學(xué)生觀察自然現(xiàn)象并抽象為某種數(shù)字或符號。自然界很多現(xiàn)象具有陰陽方面的屬性，并且在事物的外形上有所體現(xiàn)。老師可以通過讓學(xué)生觀察樹木、動物等來認(rèn)知這些事務(wù)的陰陽屬性，并能夠用相應(yīng)的數(shù)字表示。

二是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行其他方面的探索。比如，在動物解剖課程中，可以將五臟和五行的關(guān)系進(jìn)行深入分析，以便學(xué)生認(rèn)識5這個數(shù)字和動物臟器的關(guān)系，乃至和太陽系中有關(guān)行星的關(guān)系。又比如，在數(shù)學(xué)教學(xué)中還可以將地理知識進(jìn)行數(shù)字化表示，比如，山體的陰陽、河流的干支等。

三是啟發(fā)學(xué)生對天地人進(jìn)行一體化思考。很多自然現(xiàn)象，或者地球上的現(xiàn)象，在天文上有對應(yīng)的現(xiàn)象，這就是涉及到天人感應(yīng)乃至更高層面的天人合一。因此，地球上的自然現(xiàn)象的數(shù)字，可以和對應(yīng)的天文現(xiàn)象的數(shù)字進(jìn)行一體化思考和理解。同樣，人作為“三才”之一，也和天地現(xiàn)象具有隱秘的關(guān)聯(lián)性，這都可以通過一定的數(shù)字來進(jìn)行表述或者推斷。

四是利用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行融合教育效果檢測。可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)及相關(guān)智能技術(shù)對數(shù)字教學(xué)和自然現(xiàn)象融合教育的效果進(jìn)行評估，比如，學(xué)生對課程的興趣是否增加，學(xué)生學(xué)習(xí)的效果是否更加穩(wěn)定，以及學(xué)生潛在的能力是否被激發(fā)等。

五是加強(qiáng)學(xué)科教師之間的交流合作。在課堂教學(xué)觀摩等活動中，各個科目的教師應(yīng)該著力強(qiáng)化合作，創(chuàng)新設(shè)計課堂教學(xué)材料和優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，讓教師減輕說教方面的負(fù)擔(dān)和壓力，讓學(xué)生能夠輕松愉快地接受新知識并利用這些知識進(jìn)行更加深入的思考。

總之，融合式教學(xué)是未來課堂教育的重要趨勢。小學(xué)數(shù)學(xué)教育要從單調(diào)的認(rèn)讀和記憶模式中進(jìn)行創(chuàng)新，重要的方式就是強(qiáng)化和其他學(xué)科的融合，特別是和自然現(xiàn)象有關(guān)學(xué)科的融合，這樣能夠做到寓教于樂和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，對于推進(jìn)素質(zhì)教育具有顯著的價值。國家教育主管部門應(yīng)該著力制定有關(guān)政策引導(dǎo)和推廣更加具有融合式教學(xué)的教材和教法，從而降低學(xué)生接受教育的成本，提高基礎(chǔ)教育質(zhì)量。